WELCOME隧道工程03课件讲解

WELCOMETunnelEngineeringTUNNELINGENGINEER四川建筑职业技术学院SichuanCollegeofArchitecturalTechnology地隧教研室隧道工程SubtitleHereSubtitleHere青岛胶州湾隧道工程匝道与主隧道交汇处大断面设计方案

1.工程概述2.匝道与主隧道交汇处概况3.地质情况概述4.隧道结构设计5.大断面软弱围岩段的辅助施工措施6.主要施工步骤和工序7.施工方案目录环胶州湾高速(Highway)海湾大桥(Bridge)轮渡(Ferry)胶州湾隧道1.1工程地理位置北拓西进东退南优一环一桥一隧1.2工程建设规模

青岛胶州湾隧道工程起自瞿塘峡路以南50m，向南至黄岛收费站端头止，线路全长约7120m，其中隧道长6170m（海底段约3950m），路基段长约950m，是一条以城市道路功能为主兼有公路功能的隧道，双向六车道，主隧道断面为椭圆形断面，内净空高10.391m，宽14.426m。主线隧道为左右线分离设置，隧道海域段线间距约55m，主隧道间设置人行横通道和车行横通道，中间平行设置服务隧道。隧道设置地下泵站，靠海岸两端地面设置2座风井。隧道出口（薛家岛）附近设置管理中心，出口外625m处设置收费站，同步配套建设隧道机电设备和其它设施。2匝道与主隧道交汇处概况

2.1工程环境

隧道位于团岛路东侧团岛驻军部队营区内。地面上有较多军用和民用设施，低层建筑较多，地下有不少市政管线（供水、供电、煤气管道及通讯光缆等），临时征地和拆迁协调困难。本区低层建筑多为浅基础，以夯实的人工填土或强～弱风化基岩为持力层，基础埋深一般1～2米，部分深达5～6米，地下管线埋深不超过2米。2.2台西三路匝道与右线主隧道交汇处地表概况

2.3团岛二路匝道与左线主隧道交汇处地表概况3地质情况概述右线主隧道大跨段（YK3+032.41~YK3+367）（1）YK2＋960～YK3+100段：岩性较复杂，为构造影响带，并穿插辉绿岩脉，岩体受构造影响较严重，岩体多呈碎裂结构，局部存在构造角砾夹泥，围岩自稳能力较差，围岩级别以Ⅳ级为主，局部为Ⅴ级。（2）YK3+100～YK3+279段：本段隧道埋深16～17米，洞顶以上有7～13米微风化基岩，微风化基岩多为块状砌体结构和块（石）碎（石）状镶嵌结构，岩质坚硬，围岩透水性弱，自稳能力好，围岩级别为Ⅱ～Ⅲ级。（3）YK3+279～YK3+366.16段：本段隧道埋深19～24米，洞顶以上有7～19米微风化基岩，围岩级别为Ⅱ～Ⅲ级。3.1右线主隧道地质情况3.2左线主隧道地质情况（2）ZK2＋925～ZK2+953段：本段岩性较复杂，岩体受构造影响严重，岩体多呈碎裂结构，局部存在构造角砾夹泥，围岩自稳能力较差，围岩级别为Ⅳ级。（3）ZK2＋953～ZK3+043段：本段隧道埋深16～17米，洞顶以上有7～13米微风化基岩，围岩级别为Ⅱ～Ⅲ级。（4）ZK3＋043～ZK3+106.96段：本段隧道埋深17～21米，洞顶以弱风化基岩为主，厚度12～16米，岩体多为块（石）碎（石）夹少量泥质风化物的松软结构，岩质软硬不等，围岩透水性弱～中等，自稳能力较差，围岩级别为Ⅳ级。左线主隧道大跨段（ZK2+898.74~ZK3+108）（1）ZK2＋840～ZK2+925段：本段隧道埋深16～18米，洞顶以上有7～14米微风化基岩，微风化基岩多为块状砌体结构或块（石）碎（石）状镶嵌结构，岩质坚硬，围岩透水性弱，自稳能力好，围岩级别为Ⅱ～Ⅲ级。4隧道结构设计

4.1平面设计（1）左线隧道ZK2+755～ZK2+899与团岛二路匝道AK0+243～AK0+101段为小净距隧道，平面净距0.5～10.3m；团岛二路匝道（AK0+101）与左线主隧道在ZK2+899处分流，ZK2+899～ZK3+106.96为大断面段，大断面段采用7种断面分段扩大的结构型式进行过渡。（2）右线隧道YK2+922～YK3+032与台西三路匝道BK0+601～BK0+715段为小净距隧道（平面净距0.5～16.0m）；而后两者在YK3+032/BK0+715处合流，YK3+032～YK3+366.16段为大断面段，平行过渡段长51.903m，宽度过渡段长280m，大断面段采用6种断面分段扩大的结构型式进行过渡。

4.2暗挖结构横断面设计

主隧道结构采用复合式衬砌结构，断面采用三心圆拱形断面，设置仰拱。4.3结构断面参数跨度约19米跨度约21米跨度18~24米跨度27~28米跨度26.5米跨度约24米跨度27~28米5大断面软弱围岩段的辅助施工措施

地表板锚结构。YK3+025～YK3+055段交叉口处为V级围岩，地表为草地和部队停机坪，在地表施做1.5m厚钢筋混凝土锚板，同时打设预应力锚索与锚板锚固，下部隧道开挖遇到锚索时再次进行张拉锚固。本方案需地面施做条件，需与部队协商。5.1地表板锚结构

5.2地面注浆方案

地表注浆。ZK2+925～ZK2+953、YK2+975～YK3+100段受f1-2断裂影响，岩体节理、裂隙普遍很发育，多数岩石具碎裂化特征，局部发育呈高角度产出的断层角砾夹泥，岩质软硬不均，围岩级别多为Ⅳ级，局部穿插辉绿岩脉段为Ⅴ级。本段正处于匝道和主隧道结合部位，断面跨度近29m，可采取地表注浆固结地层，5.3掌子面超前注浆

大断面埋深浅、断面大，部分处于Ⅳ、Ⅴ级断层破碎带及其影响地带，施工风险大，控制掌子面的稳定性、减少和预防掌子面出现坍塌的风险是极为重要的。根据地下水情况可采取超前帷幕注浆和掌子面正面超前加固注浆措施。5.4明挖方案

由于台西三路匝道与右线主隧道交汇处大断面，DY1、DY2断面处围岩为V级，基岩岩性主要为花岗岩,局部穿插辉绿岩脉，推测断裂f1-2从本段附近通过，受其影响，岩体节理、裂隙普遍很发育，多数岩石具碎裂化特征，暗挖施工难度较大。采用明挖法存在如下制约条件（1）挖深较大（2）临近海边，地下水位较高（3）临近部队军事设施，场地受限制。（4）出渣效率比较低。6施工步骤和工序1）分块开挖整体衬砌1.施做超前支护，然后开挖两侧洞，并及时初期支护。2.从两侧洞继续向上开挖并及时初期支护。3.架设临时支撑，开挖拱顶中部，及时初期支护。4.拆除临时支撑，开挖下部核心土，并及时初期支护。5.施做底部防水层及二次衬砌，封闭成环。2）分部开挖分部衬砌1.施做超前支护，然后开挖两侧洞，并及时初期支护。2.从两侧洞继续向上开挖并及时初期支护，然后施做两侧洞防水层和二次衬砌。3.架设临时支撑，开挖拱顶中部，及时初期支护。4.施做拱顶防水层和二次衬砌，将拱部模筑连续。5.拆除临时支撑，开挖下部核心土，并及时初期支护。6.施做底部防水层及二次衬砌，封闭成环。3）分部开挖分部衬砌1.施做超前支护，然后开挖两侧洞，并及时初期支护。2.开挖核心岩柱上部一侧，及时初期支护，架设临时支撑。3.开挖核心岩柱上部另一侧，及时初期支护。4.开挖核心岩柱其余部分，并及时初期支护，架设临时支撑。5.换撑，铺设仰拱防水层，模筑二次衬砌。6.拆除侧洞临时横撑，铺设防水层，模筑二次衬砌。7.换撑，铺设拱部防水层，模筑拱部二次衬砌。7施工方案（1）从匝道开始施工，按照小净距隧道施工方法组织；（2）匝道提前挑高，施工至交叉口大断面处，分步开挖大断面侧洞；（3）沿侧洞向前施工，施工到跨度在22m左右且为Ⅱ～Ⅲ级围岩断面的时候，施工一横洞；（4）通过横洞开挖另一侧洞，向侧洞两头分别开挖，先开挖的侧洞则继续向前开挖；（5）侧洞继续向前施工，然后开挖大断面中洞。（6）后开挖侧洞和中洞开挖到交叉口处后，进行主隧道断面开挖，主隧道分块开挖，按照小净距隧道施工方法组织。7.1右线主隧道施工方案7.2左线主隧道施工方案（1）从主隧道向大断面方向施工，可采用台阶法施工。（2）在大跨段隧道跨度大于22m处转为双侧导洞开挖。（3）侧导洞先行，初期支护紧跟。（4）分部分块开挖核心岩柱，及时施作初期支护和临时支撑。（5）通过侧导洞进入左线主隧