隧道洞口下穿高速公路高填方路基施工技術(shù)論文

時(shí)間：2024-06-10 17:44:49 其他類論文我要投稿

　　【摘要】介紹礦山法隧道施工在下穿高速公路高填方路基時(shí)，采取注漿加固路基、超前支護(hù)、合理的開挖方式以及科學(xué)的監(jiān)測(cè)手段等施工技術(shù)措施，控制高速公路路基沉降，保證隧道施工和高速公路運(yùn)營(yíng)安全。

隧道洞口下穿高速公路高填方路基施工技術(shù)論文

　　【關(guān)鍵詞l隧道;下穿;高填方;施工技術(shù)

　　黔江區(qū)正陽(yáng)至青杠公路復(fù)線工程青杠隧道全長(zhǎng)2437m，設(shè)計(jì)公路等級(jí)：城市主干道，設(shè)計(jì)行車速度：40km/h，隧道建筑限界：10.50m×5.Om。隧道全線主要穿越的不良地質(zhì)有巖溶、暗河、瓦斯、煤層采空區(qū)等。隧道出口段下穿渝湘高速公路高填方路基段，最大填高12m。路基填方主要由碎石、塊石、礫石和粉質(zhì)粘土組成。碎石粒徑2—10cm，含量約為50N60%，礫石粒徑0.3—2cm，含量20—30%，塊石含量約為10%，一般直徑為20—50cm，少量大塊石直徑達(dá)1—2m，碎、塊石母巖主要為頁(yè)巖，粉砂巖，風(fēng)化較強(qiáng)烈。堆填時(shí)間1—2年，厚O—10m。

　　1、地表注漿加固施工技術(shù)措施

　　(1)注漿參數(shù)選取

　　從高速公路路堤兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行注漿加固，注漿加固范圍為隧道中線兩側(cè)各20米，最上一排孔距高速公路路面80cm，最下一排孔為隧道圓心75度處。注漿孔間距為l米×1米，梅花形布置�？咨顬閮蓚�(cè)注漿孔相交不小于1米，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量確定。注漿管采用巾76鋼管，壁厚3.5mm。注漿漿液采用水泥單液漿，水灰比1：1，注漿壓力：0.5-2.OMPa。

　　(2)注漿方式選擇

　　由于本段高速公路路堤采用洞碴回填，鉆孔難以一次成孔，所以采用分段前進(jìn)式注漿，每段長(zhǎng)度9m。路堤空隙比較大，為了防止?jié){液大面積滲漏，加快漿液凝結(jié)時(shí)間，在外側(cè)3-5排孔的漿液中添加一定量的速凝劑。

　　注漿順序原則上遵循著“由外到內(nèi)”、“由下到上”、“由稀到濃”的原則。注漿施工由兩側(cè)向中間逐步靠攏的約束注漿，由最下一排向上逐步進(jìn)行注漿，防止?jié){液向下滲漏，開始時(shí)注漿的漿液濃度要低一些，逐漸加濃至設(shè)計(jì)濃度。

　　這樣做法有利于注漿的漿液向中間方向擴(kuò)散，而且促進(jìn)漿液的致密程度，利于防滲的要求。

　　(3)注漿效果評(píng)價(jià)

　　由于本工程為充填型注漿，既要保證高速公路路基充填密室，又要防止注漿壓力過(guò)大，造成路面隆起破壞。經(jīng)研究決定采取定量與定壓相結(jié)合的方式評(píng)價(jià)注漿效果。①單孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：(a)注漿終壓達(dá)到設(shè)計(jì)終壓時(shí)注漿速度小于5L/min* (b)達(dá)到設(shè)計(jì)的單孔注漿量的1.2—1.5倍。②全段注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：(a)所有注漿孔均符合單孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，(b)注漿孔無(wú)漏注現(xiàn)象。③注漿效果評(píng)定：(a)內(nèi)側(cè)注漿孔要求達(dá)到設(shè)計(jì)終壓，注漿速度小于5L/min,(b)抽樣鉆探檢驗(yàn)注漿質(zhì)量，檢驗(yàn)孔應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況隨機(jī)抽取，但必須重新成孔，檢驗(yàn)孔抽查數(shù)量不少于20孔，(c)檢查孔取芯率達(dá)到70%以上，漿液填充率必須達(dá)到80%以上。

　　2.超前支護(hù)施工技術(shù)

　　(1)超前支護(hù)參數(shù)

　　①洞口段(20m)管棚參數(shù)。a.設(shè)置部位：拱部;b.鋼管規(guī)格：熱軋無(wú)縫鋼管，外徑159mm，壁厚10mm; c.管距：環(huán)向間距40cm,d.傾角：外插角1-2 6(不包括線路縱坡)，e.注漿材料：水泥單液漿和水泥一水玻璃雙液漿、M30水泥砂漿I f.長(zhǎng)度：20m* g.數(shù)量：共55根，采用管棚安裝完畢后一次性全孔注漿。②洞內(nèi)管棚參數(shù)。a.設(shè)置部位：拱部Ib.鋼管規(guī)格：自進(jìn)式錨桿，外徑76mm*c.管距：環(huán)向間距40cm*d.傾角：外插角3-5。(不包括線路縱坡)，e.注漿材料;水泥單液漿和水泥一水玻璃雙液漿;f.長(zhǎng)度：56m，每次施做長(zhǎng)度9米，搭接2米l g.數(shù)量：共110根，采用管棚安裝完畢后一次性全孔洼漿。

　　(2)超前支護(hù)施工

　　由于高速公路路堤采用隧道洞渣填筑，加之管棚外徑較大，造成管棚鉆孔和成孔困難。為了保證管棚施工質(zhì)量，采取跟管鉆，管棚一次成型。①鉆孔方式。a.采用178mm單偏心跟管鉆頭和178mm同心式環(huán)狀鉆頭以及潛孔錘單偏心擴(kuò)底鉆頭，管棚跟隨鉆桿一同鉆進(jìn)Ib.由于采用跟管成孔，對(duì)鉆機(jī)扭矩要求非常高，采用ZSDL-160多功能鉆機(jī)。②鉆孔問(wèn)題處置方法。a.排屑困難：嚴(yán)格控制進(jìn)尺，勤吹孔，必要時(shí)從鉆具內(nèi)和鉆具與套管的環(huán)狀間隙送水洗孔提鉆。b.管靴脫落事故：當(dāng)管靴被打掉時(shí)，在拔出套管后，用公錐取出管靴，再繼續(xù)跟管鉆進(jìn)。c.跟管鉆進(jìn)卡鉆事故：在跟管鉆進(jìn)過(guò)程中，遇到路堤填筑的大塊石巖或土石軟硬不均時(shí)，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重卡鉆，鉆具無(wú)法正反轉(zhuǎn)，遇到此種情況需拔出套管，取芯鉆進(jìn)后再跟管鉆進(jìn)。

　　3.開挖支護(hù)施工技術(shù)措施

　　青杠隧道下穿渝湘高速公路段全部采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。青杠隧道雙側(cè)甓導(dǎo)坑立面布置示意.傳統(tǒng)雙側(cè)壁導(dǎo)坑立面布置示意圖工法與傳統(tǒng)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法有一定的區(qū)別。 (1)側(cè)導(dǎo)洞的大小設(shè)置不同。青杠隧道雙側(cè)壁法側(cè)導(dǎo)坑設(shè)置的較小，中間導(dǎo)坑5號(hào)洞室較大。這樣設(shè)置的目的是使先行施做的兩側(cè)魯坑盡可能地減小到圍巖的擾動(dòng)。(2)側(cè)導(dǎo)的初支仰拱封閉時(shí)間不同，傳統(tǒng)的雙側(cè)壁法是在最后才進(jìn)行仰拱的封閉，而青杠隧道雙側(cè)壁法是在開挖中間導(dǎo)坑之前先封閉側(cè)導(dǎo)初支仰拱，而后再行施作中間洞室，以此來(lái)控制沉降量。(3)臨時(shí)支撐的彎制弧度不同，青杠隧道臨時(shí)支撐彎制的弧度更為圓順，更有利于控制圍巖變形。

　　4.監(jiān)控量測(cè)控制技術(shù)措施

　　(1)洞內(nèi)監(jiān)測(cè)

　　洞內(nèi)監(jiān)測(cè)斷面布置，①、②、③、④、⑦導(dǎo)坑每5米布置水平收斂監(jiān)測(cè)斷面，⑤導(dǎo)坑每5米布置拱頂下沉和水平收斂監(jiān)測(cè)斷面。初支監(jiān)測(cè)斷面變形量的管理值如下：

　　開挖階段

　　設(shè)計(jì)值(mm)

　　警戒值(mm)

　　日變形速率

　　( mm)／日側(cè)導(dǎo)坑開挖4020<6中間上半斷面

　　開挖40

　　仰拱閉合20lO<6

　　(2)地表監(jiān)測(cè)

　　地表監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)情況：縱向每隔Sm布設(shè)一量測(cè)斷面，橫向間隔5m布設(shè)一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)位，每個(gè)里程斷面共布設(shè)9個(gè)監(jiān)控點(diǎn)位。

　　地表沉降觀測(cè)的監(jiān)測(cè)管理值如下：

　　序號(hào)離隧道中線距離m設(shè)計(jì)值(mm)警戒值(mm)允許值(mm)1-204252-102010253-536184540402050553618456lO2010257204258沉降坡度1：6791：3501：280

　　(3)下穿段變形控制措施

　　①控制開挖進(jìn)尺及步長(zhǎng)間距a.開挖循環(huán)進(jìn)尺均為一榀鋼架間距即0.5mib.仰拱開挖循環(huán)進(jìn)尺嚴(yán)禁超過(guò)3榀鋼架間距.c.仰拱距前方掌子面的距離小于5ml d.控制二襯距最前方掌子面的距離在45m以內(nèi)。②控制工序施工質(zhì)量a.開挖：嚴(yán)禁采用鉆爆施工，必須采用人工開挖。各洞室核心土面積大干50%。b.鋼架安裝：拱墻腳下墊槽鋼縱向應(yīng)連成一個(gè)整體，鋼架接頭墊板應(yīng)密貼，連接螺栓應(yīng)上緊、數(shù)量上足。c.鎖腳錨管：嚴(yán)控下插角度、長(zhǎng)度和數(shù)量、注漿飽滿度以及與鋼架的連接必須焊接牢固。d.噴射砼：嚴(yán)控噴砼的密實(shí)度，臨時(shí)鋼架與主拱架的接點(diǎn)部位應(yīng)加噴砼。③初支背后注漿。為了使地層與支護(hù)結(jié)構(gòu)密貼，減小地層沉降變形，改善結(jié)構(gòu)受力情況，在初期支護(hù)拱部背后進(jìn)行壓漿回填。初支背后回填灌漿應(yīng)分期進(jìn)行，第1期在開挖1#、2#洞室以后I第2期在3#、4#洞室完成后.第3期在5#～7#洞室完成后，第4期仰拱封閉成環(huán)完成以后，施作二次襯砌以前。④高速公路路面防護(hù)。路面防護(hù)主要是盡可能的減少車輛對(duì)初支結(jié)構(gòu)的作用力。具體采取的措施一是對(duì)車輛進(jìn)行限速30km/h;二是對(duì)隧道穿越區(qū)段實(shí)行間斷封閉半車道的方式通過(guò)車輛。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　下穿高速公路段施工質(zhì)量直接關(guān)系到隧道施工的成敗，通過(guò)增設(shè)地表注漿，改變超前支護(hù)施工方法，選定合理的開挖工藝以及嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)程序，青杠隧道下穿渝湘高速公路高填方路基段施工主要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)目的：(1)下穿高速公路全過(guò)程施工安全可控，質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求;(2)比預(yù)定工期縮短了30天，減少了高速公路占道費(fèi)用I (3)高速公路路面工后最大沉降小于10mm，避免重新鋪設(shè)高速公路路面，減少工程造價(jià)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]李永寶.軟弱地層淺埋暗挖隧道管棚法鉆孔技術(shù)，隧道建設(shè)，2006.

　　[2]萬(wàn)先德.太中銀呂梁山隧道下穿青銀高速的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，西部探礦工程，2008.

　　[3]孟慶明，楊林浩道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2007.

　　[4]楊文平，郁存正川建筑，2007.函谷關(guān)隧道下穿連霍高速公路施工技術(shù).鐵大管棚法處理隧道下穿公路的施工技術(shù).四

　　[5]王志，杜守繼，張文波，李迎九，吳雪萍.淺埋鐵路隧道下穿高速公路的施工沉降分析，地I下空間與工程學(xué)報(bào)，2009.

　　[6]連俊明，大斷面淺埋黃土隧道下穿高速公路沉降控制措施.科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2009.

　　作者簡(jiǎn)介:尤偉軍，19 81，男，陜西榆林人，本科學(xué)歷，工程師，研究方向地下交通。

【隧道洞口下穿高速公路高填方路基施工技術(shù)論文】相關(guān)文章：

淺談公路工程高填方路基技術(shù)論文02-20

深孔注漿技術(shù)在地鐵隧道施工中的應(yīng)用論文12-01

高速公路填砂路基施工技術(shù)論文11-30