巴掌湾小净距隧道进口浅埋偏压段施工技术

巴掌湾小净距隧道进口浅埋偏压段施工技术摘要：本文通过工程实例，对小净距浅埋偏压隧道的地表加固、反压挡护、超前支护、中间岩柱加固、锚喷支护、洞身开挖、监控量测等关键工序的施工方法和技术措施进行了探讨和总结。1.概述1.1隧道总体概况巴掌湾小净距隧道位于安徽省岳西县境内，为新建六潜高速公路岳潜段YQ-03标段内最长的一座隧道，采用并行双线小净距隧道形式。隧道平面全部位于右偏曲线上，隧道双洞轴线间距为29.2m，中间岩柱宽度为17.8m。隧道左洞起讫桩号ZK82+145～ZK83+152，长1007m；右洞起讫桩号YK82+165～YK83+138，长973m。隧道设计为双向四车道，单洞净宽10.5m，单洞净高7.03m。左洞进口明洞长5m，右洞进口明洞长10m。本隧道地处大别山腹地，山体地形起伏较大，植被发育，洞口位于陡峭深沟壑旁。隧道穿过的山体岩性单一，为全~弱风化花岗片麻岩，地表为风化覆盖层，未见有断层。隧道所处地区未见地下水露头，地下水主要源于基岩裂隙水，赋存于基岩裂隙和破碎带中，受大气降水补给，水量不大，季节影响小。1.2进口浅埋偏压段隧道情况巴掌湾小净距隧道进口端左洞ZK82+150～ZK82+295段及右洞YK82+175～YK82+240段均为Ⅴ级围岩浅埋偏压隧道。本段左右洞身埋深浅，左、右洞埋深最薄处分别为1.6m和0.7m，并且进口处左侧山体自然坡度较陡，最陡处达50º，洞身处于严重浅埋偏压状态，其中，进口端左洞ZK82+150～ZK82+260段和右洞YK82+175～YK82+220段均为浅埋偏压尤为突出，属于典型的隧道贴坡进洞情形。左右洞身浅埋偏压代表性的断面见下图1和图2。图1左洞浅埋偏压代表性的断面图2右洞浅埋偏压代表性的断面进口浅埋偏压段围岩为Ⅴ级全～强风化花岗片麻岩：灰白～灰黑色，鳞片中粒变晶结构，块状构造，风化裂隙发育，微张，呈角砾碎块松散结构。围岩稳定性差，施工易坍塌，处理不当容易出现大坍塌。属弱透水层，裂隙水渗入产生线流现象。2.进洞前施工技术措施2.1明洞开挖处理明洞开挖前，首先施工洞口上边仰坡外的截水天沟及周围排水沟，以避免水流冲刷边坡产生落石、边坡失稳、坍塌等现象。明洞采用明挖法施工，严格按设计坡率开挖，明洞临时边坡、仰坡坡采用“锚、网、喷”支护，确保隧道施工过程中边仰坡的稳定。2.2进洞前洞口超前小导管注浆预支护明洞开挖及边仰坡喷锚完成后，进洞前，先在洞口拱部打设35根长4.5m，环向间距0.3m的φ50×4注浆小导管，外插角6º。钢管壁每隔15cm交错打孔眼，眼孔直径ф8mm，管尾1.2m不打孔。注浆浆液为水泥浆，注浆压力0.5~1.0Mpa，施工中严格控制注浆压力，并在管口处设止浆阀。通过超前注浆小导管注浆加固拱部Ⅴ级风化松散围岩，确保进洞安全。2.3地表加固和反压挡墙施工由于进口段处于浅严重埋偏压状态，且Ⅴ级围岩风化破碎，所以进洞前须对地表岩体采取加固措施，并对洞身偏压一侧采取反压挡护措施，保证隧道在施工和运营期间的安全和稳定。根据左右洞身浅埋偏压的具体情况和现场实际围岩地质情况，左、右洞分别采取如下措施：挣2.3.扫1提左洞浅埋柏偏压处理置措施崭左洞的右扣侧地表先式清除表层葡覆土后打声入考3.0惠m刊长的早强宜砂浆锚杆酒，间利距绸@=12扔0×12姨0c松m笼，锚杆外球露出清表铜后的地宵面逼1.0境m蜜，梅花型植布置，然崇后施超作寺2.0庭m肚厚早的坡C1惰5泡混凝土护喝坡反压挡肿墙，混凝外土护坡反配压挡墙内遣布介设侄φ摊1老2唱，间无距物@=15安×15c呢m盛的钢筋网誉，以增强突护坡反压复挡墙的整鸟体性，反阅压挡墙施论工采用分姨段挖槽，老分段立模智浇筑，防崖止挡墙基耀础开挖影腊响浅埋偏紧压陡坡的磨稳定，缠具体见下搂图垮3乡。叔图援3锄椅左洞浅埋宿偏压处理鹿断面图校2.3蚁.逐2莲右洞浅埋贫偏压处理犹措施太右洞根据齿不同地段奖的不同的谎浅埋偏压标特点，采汽取不同的俘处理措施钉：右洞絮Y样K赏82掩+优175瞒～锋Y钱K吸82益+炭220贞处于超浅腹埋严重偏顽压状态，铸尤以偏压充状态更为言明显，采甩取的措施父是先将浅弟埋处表层男覆土清除拣至初衬外绩边缘线后幻，施紫作准60c挽m范厚尝的止C2策5哲混凝土套扛拱，套拱货内碰设粪Ⅰ侦20汤a遇工字钢骨柳架，间祸距拣75c张m俱，套拱两瑞端基础延赚伸入围岩签内唤60c推m穗深以上，硬并在套拱岔两端设置献长候3.0胳m笨的宜Φ会2零2踢早强砂浆怖锁脚锚杆统。同时施舞工外巷侧余6.1杯m巧高惹的伞C1钥5众混凝土反未压挡墙。贩套拱和反嫌压挡墙完殿成后回遣填止2.5庄m克厚以上宴的逐8赢%数水泥碎石剂稳定土，哪再在稳定甲土上回墙填污50c年m手后的粘土担隔水层，窃回填后再别在回填土华上植草恢购复自然地宴表植被，孙具体见下柜图遇4叮。养图赖4筹行右洞仙Y膨K峡82尾+五175农～撇Y辆K性82览+术22缴0墓段硬浅埋偏压厌处理断面员图积右洞调Y丧K马82甲+污220抬～售Y征K变82潮+裕240绪主要处于埋超浅埋状前态，偏压胁状态相对双较轻，采流取的清表授、套拱、业回填水泥急碎石稳定掏土及粘土庭隔水层及夫植草恢复煮自然地表法植被等措装施同涝Y雾K怀82孙+帝175博～诱Y绘K晃82插+查22宣0杰段洋，取消混自凝土挡墙硬，在回填梳外侧边缘个设剖2.0恼m荣宽扇1.5帝m疲深的梯形隆排水沟，棚以利排出警山坡汇水竖，防止冲负刷，邻具体见下司图贵5健。命图夜5简涂右洞柳Y浙K兰82庄+螺220督～存Y拿K门82涉+非24络0位段声处理断面蜻图惑3.繁洞身开挖布施工袜小净距隧领道蛾洞口遗Ⅴ励级买围岩浅埋大偏压先段啊由于其围熊岩级别低即，施工条增件复杂，愧要确保亚施工笼的瑞安全与杀质量，洞赔身开挖方樱法和施工本工序的选风择就显得具尤为关键学。界左洞暗洞助进洞里程吴为浆Z俩K诊82滤+炮15翠0葡，右洞暗扯洞进洞里炎程宰为焦Y乐K想82夹+叶17株5锐，左右暗皆洞洞身设延计进洞里捉程相互错坏开虹25碎m坟。本隧道泽先行开挖江左洞脱，左锋洞忙Z古K周82梳+意150~饥Z枣K央82+1族7治5沸段柱25亲m丹的洞身开圆挖采用侧框导洞法施丙工，侧导荷洞设在偏臂压洞身断球面的左侧蜂，否左洞弦开挖铸至负Z夹K码82赞+晋17中5纺以后赛采用上、卷下台阶法尿施工皂，个下台阶开围挖落后于愈上台阶难2塌0m集左右嘱。番左洞上、杏下台阶犹开挖茎掌子面崭超前右洞娇开挖胡掌子面距挥离保持乱5鸽0芝m过以上训，荒右进口浅且埋偏压段浆洞身开挖校采用侧导捎洞法施工瞒，侧导洞伐仍设置在仅偏压洞身绕断面的左瓶侧，侧导推洞超前敞开挖后村立即圆对中间岩以柱打入车中空招注浆附锚杆丝支护进行智加固霞。之后，萝再进行右盾洞上、下项断面婶开挖和支患护，施工词工序与左灰洞相同。徐洞身开挖较每循环进踪尺徐为迅1浊.0输m古即饮2赤榀燃钢拱架间薄距，拿洞身开挖撕每急2.0m章预先在崇拱部打设瓜超前注浆建小导管，填对拱部围夏岩进行预厉支护。骗开挖后排必须惯及时施作垃初唐级拥支护吗封闭围岩撇。喉仰拱采用院跳槽法开箩挖。文洞口排Ⅴ取级潮围岩浅埋裙偏压段和施工工序蝇详贸见烫下棉图友6嘴。侨图言6播洞口颜Ⅴ鼻级巴围岩浅埋江偏压段勺施工洗步序示意荣图组4秒.劣超前预支初护及核初级支护旅和加强措普施雹本隧道采判用新奥法态施工，复僚合式衬砌润。浅埋偏同压段原舟超前预支片护及卡初级支护基参数基见下晒表拴1与：齐表子1攀倡原回超前预支腰护及债初级支护倒参数表近序倒预支及步初支类型繁预支及辛初支参数努部位程备注伙1删C2船5破早强喷射漂砼伞25c转m恶厚馆拱圈及仰壁拱茶2腥φ仅6雹钢筋网亿@=15炼×15c唇m方拱圈程3狡Ⅰ盗20段a怒钢拱架童@=60徒cm介左洞拱圈刊右洞拱圈点及仰拱燥4忘Φ超2姜5敞中空注浆标锚杆间L=4.丰0栗m军，励@=10遵0×60赢cm挂拱圈及中卸间岩柱把梅花型布第置抬5缺φ崭50×陪4拆超前小导洋管滴L=4.首5次m灶，奶@=40苍c韵m遵，限a=6姑º青，纵向搭惕接长冰度苍3.0m管拱圈上部技根据本隧叙道进口段覆小净距晕Ⅴ升级严重犹浅埋偏压截的工程现乡场实际情潮况，施工相时对超前替预支护及帜初级支护史进行了变简更调整，僻对超前预泼支护及初跟级支护进落行了加强赤，变更调术整后的超至前预支护奸及初级支党护参数胁见下葡表嘉2鉴：掘表埋2然怪变更调整保后阁超前预支吓护及梅初级支护太参数表市序号溜预支及绪初支类型完预支及臭初支参数集部位面备注雅1暑C2译5口早强喷射犹砼胖25c俭m盲厚周拱圈及仰同拱疗2斩φ泰6粥钢筋网给@=15糊×15c女m室拱圈肝3蠢Ⅰ叠20鸣a识钢拱架墙@=50纳cm芹左、右洞译拱圈及仰董拱斯4绿Φ辈2详5勾中空注浆详锚杆夜L=4.捕0逢m过，驱@=10虾0×50肢cm偶拱圈韵梅花型布膛置画L=6.赏0只m耻，侄@=10域0×50滔cm申中间岩柱王5救φ删50×键4汇超前小导音管细L=4.悦5恰m箱，喂@=30忆c鹊m枪，领a=6痒º狂，纵向搭主接长已度朋2.0m缠拱圈上部前施工中针测对隧道浅毫埋偏压段群自身特点睬和小净距背隧道施工吊难点，在封超前预支东护及初级五支护方面窝采取如下贵针对性的层施工措施璃和对策：辨(1)斑.练超前预支士护加强措煤施闭:需进口浅埋布偏压段为成Ⅴ话级趁强风化围照岩，围岩付自稳能力腥差，为加制强围岩的雪自稳能力截，每次掘填进对前面贪洞身轮廓粱线外的围麻岩采取超傲前小导管餐预支护，绑注浆加固衫拱圈围岩哄，形成小咏导管刚性婶骨架和加合固围岩圈科共同作用虾的受力体鸭系，确保动后续掘进百施工安全腾。考虑到温进口段浅游埋偏压十蹲分严重，亚将超前注辩浆小导管耐环向间距荡由夜40c奉m成变更躁为往30c秀m丙，小导管侨纵向搭接召长度穗由瓜3.0剂m冰变更睛为党2.0希m耀，以进一木步加强超华前预支护肺效果。破(2)咽.剪洞身围岩景及小净距辨隧道中间阅岩柱加固播：蒸小净距隧小道浅埋偏泽压凉Ⅴ裂级鲜强风化围睁岩熔自承能力牙差淋，为再加固松散草较软弱岩华体，增强茂围岩的整敏体性和结哄构承载力出；在隧道位初级支护荐中设置径宽向系统锚止杆，并且霸系统锚杆磨采用注浆诊效果比普初通砂浆锚酸杆更好的息Φ样25昂中空注浆贤锚杆，锚垒杆梅花型旦布设，长兴度诉4.0闯m颤。为增加斗锚杆对围秋岩的加固穷效果，施码工时腹将拱圈及舱中间岩柱著内的锚杆游间距由远@=10芝0×60定c逝m刘变更调整愉为用@=10昌0×50队cm湖。此外，呆加固中间爪岩柱的两干侧对穿中轻空注浆锚匠杆长度由号4.0卵m毙调整绝为您6.0恭m或，确保浅恭埋偏压小耽净距隧道殿中间岩柱粮的稳定性纹。中空注寿浆锚杆布俱设情况勉见下秒图亩7斤。破图黄7摊摧焰中空注浆贷锚杆布设樱图成中空注浆颠锚杆施工筹的关键，浴一是锚杆过施打方向萍必须是沿锦隧道轮廓详径向或与拆围岩节理答面垂直，增方向不合竟理的锚杆而将失去作摄用；二是状注浆一定恶要饱满，爸注浆不饱友满的锚杆痰起不到支杠护作用。被(3)策.帆钢拱架喷旨射混凝土仅初级支肉护更:讽钢拱架喷管射混凝土浑施工后立预即受力，肌并且其强些度和刚度鹿较大，可涌以承受浅书埋偏压号Ⅴ鞠级礼围岩的松极动变形压居力。采用唐钢拱架喷薄射混凝土棋不仅提高籍了初级支蚊护的强度尿和刚度，鞠而且初级型支护可以为及时承受张开挖后的殖早期围岩厕压力，确洋保松散破热碎围岩开坚挖后的稳呀定性。钢异拱架秧由私Ⅰ割20雁a士型工字钢农制作而成政，考虑到译巴掌湾小吉净距隧道定进口敲Ⅴ蔬级咱围岩封浅埋偏压必段犹的工程特机点，里钢拱架每为榀纵向间庙距刮由浸@=60注c灭m燃调整貌为猪@=50幼c点m眨。另外，则变更调整翅增加了左广洞仰拱的耗钢拱架喷刷射混凝土坝初级支护剑，使左洞孩同右洞一稠样，其仰厅拱钢拱架庆喷射混凝垂土初级支估护与上部唱拱圈的初办支形成一诞个整体的懒受力圆环屯，增强初嫁支受力的筑整体性能亿，具体够见上尊图体7绩。见喷射混凝眨土采态用卧“毁湿均喷倘”扇施工工艺爬，以降低场粉尘，减覆少回弹率秆，严格控耐制水灰比览，保证喷己射混凝土另质量。貌5.套二次衬砌印浅埋偏压局段虎二次衬砌坊采睬用留45~8栏0c葱m鸣厚的钢筋改混凝土，染在洞身存朋在偏压的劝一侧，从犬拱顶向拱星脚处二衬靠厚度遵由阳45c希m局渐变加厚佳至驰80c谜m泊，以增强猴二次衬砌克抵抗围岩摩的偏压力队。对于本学小净距隧土道进口浅脆埋偏压蛮Ⅴ班级规围岩段，卫为保证洞鉴内施工安湖全，二次倡衬砌需及唯时施工，昼二衬紧跟涂掌子面的登距离保雁持附40粪~餐60伏m狼内。鲁二次衬砌绑采用钢筋因混凝土，悼以保证浅旷埋偏压软芒弱围岩状款态下的隧奴道二衬结旬构的受力米抗裂性能窝。二衬施档工采用先羊墙后拱法皮，仰拱完翁成并回填帆后及时施贿工矮边墙图，再咏用坟12害m层长的疮自行式对液压全断撑面二衬台狠车一次浇姐注拱圈二灰衬模筑混担凝土。衫6.给施工监控某量测忠隧道现场到监控量测让是新奥法张复合式衬葛砌设计、寇施工的核加心关键技歼术之一，百通过现场岩监控量测患可以掌握傲围岩和支释护在施工卡过程中的登力学状态盖及稳定程蜻度，保障司施工安全胡，同时也计为评价和啊修改初级易支护参数茄，进行力眠学分析及衰二次衬砌站施作时间坡提供信息宏依据。针刘对我巴掌湾小赢净距隧道府洞口睬Ⅴ涝级急围岩浅埋间偏压肾段界的具体条桂件，施工退中重点进隶行了如下因监控量测魄项目，具扇体款见下当表吓3吉。共表爸3寻讨监控量测福项目、方蚂法及测量载频率表辅监测项目资测试方法滔和仪表嫩测点布置沿监测时间汇频率偶1炉～芦15d薯1甲6澡～光30d俊3害1肝～刻90d纪必测项目牺地质观察皆现场观察笋、地质罗兽盘怠全长度开歼挖后及初霜期支护后圾进行埋每次爆破途后或初级仇支护后笋地表下沉存精密水准语仪、塔尺寨洞室中心厘线上，并倍与洞轴线押正交平面杂一定范围缝内金1乘～休2沉次企/d拳1惨次朽/2d茎1柱～师2棉次柱/钓周氏周边收敛勒收敛仪流每散10杏m究一个断面恩每断钓面神3常对测点杂1嫂～党2半次港/d烦1叶次跑/2d与1株～者2内次绞/阵周叹拱顶下沉烈水平仪、求水准尺或瓣测杆艰每窝10档m许一个断面孝每断叼面坛3乓个测点医1锈～谣2叹次置/d姻1蜻次躬/2d顽1显～滩2炮次床/敬周夺中间岩柱征围岩压力慧压力盒永每详洞棒3团个断面每泛断穴面脖1词5粮测点撒1卷～骑2森次具/d震1绸次朋/2d怖1拌～胁2铸次翻/磁周钓主要监控冠量测项目起的测点布英置似见下胞图盾8掌。玻图经8积姻监控量测眨项目的测用点布置图劲将同一断坦面的各量忘测数据如得位移、收明敛、沉降够等数量随下时间变化既的动态曲挽线进行回少归分析，魔以确定围缴岩变形的适规律及围直岩的稳定楼性特征。哲一般情况亦会出现如漏下两种特考征曲线，爹见下接图户9阔：位移收敛位移收敛μμ位移收敛位移收敛μμtttt抢(a)届粒正常曲嗽线慕科深