摘要:文章主要分紹了Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖地段采用上下斷面施工作業(yè)法,并在特殊地質(zhì)地段輔以超前小導(dǎo)管或大管棚的施工工藝。
關(guān)鍵詞:隧道施工;上下斷面法;超前支護;施工工藝
中圖分類號:U446文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)07-0175-02
一、工程概況
紅花崗隧道位于貴州省遵義市紅花崗區(qū)境內(nèi),為雙洞室汽車單向行駛直線隧道。左洞長675m,右洞長675.1m,設(shè)計縱坡-2.4%,路線橫坡2%。左洞最大埋深130m,右洞最大埋深117m,進口為整體端墻式洞門,出口為削竹式洞門,隧道設(shè)計橫斷面凈寬10.5m,凈高5.0m。隧道穿越地質(zhì)地段多為剝濁、溶濁、中山地貌,洞內(nèi)巖層破碎,節(jié)理發(fā)育,地下水豐富,溶洞地質(zhì)情況表現(xiàn)明顯。隧道進口段巖石順坡傾斜,傾角30°~40°,兩側(cè)存在滑坡體;出口段為逆向坡,巖石反坡向傾斜,傾角35°~50°,淺埋偏壓。
二、洞口施工
根據(jù)地形地質(zhì)條件,結(jié)合防排水要求,以“早進洞、晚出洞”的原則確定進洞位置及方案。采取由埋深較淺的出口端單向進洞,有利于洞內(nèi)排水及出渣運輸,且能提早進洞,但對洞內(nèi)排煙不利,淺埋偏壓的情況采取雙層超前小導(dǎo)管輔助進洞。進口端埋深較大,須處理滑坡體,然后方可采取長大管棚、護拱輔助進洞。在進洞之前,施作截水溝、噴錨防護等措施保證洞口邊仰坡穩(wěn)定。
三、洞身施工
采取上下斷面分段施工法(如圖1所示),特殊地質(zhì)地段以超前支護方案輔助施工,主要施工工序:超前預(yù)支護(部分)→開挖上斷面→上斷面拱部噴錨支護→下斷面中槽開挖→下斷面兩側(cè)開挖→下斷面兩側(cè)噴錨支護→仰拱開挖→仰拱砼施工→防水層→全斷面洞身襯砌→洞內(nèi)邊溝→洞內(nèi)路面。按上述工序分段循環(huán)施工,仰拱施工時根據(jù)洞內(nèi)交通情況,可采分幅施工。
洞內(nèi)開挖的基本步驟:(1)地質(zhì)調(diào)查:確定圍巖級別,合理選用支護參數(shù);(2)測量放線:測定開挖輪廓線,并確定掏槽眼、輔助眼、周邊炮、底眼各炮眼位置;(3)超前支護:在特殊地質(zhì)地段對圍巖進行超前預(yù)支護;(4)鉆眼:采用YT-28型鑿巖機鉆眼;(5)裝藥:周邊眼采用φ20的小直徑藥卷不連續(xù)裝藥方式,其余采用φ35的藥卷連續(xù)裝藥,密集堵塞方法;(6)爆破:采用導(dǎo)爆管非電毫秒延期雷管分段引爆;(7)通風:使用88-1型通風機壓入式通風,開挖面輔以噴霧降塵來凈化空氣;(8)出碴:采用自卸汽車配合裝載機裝碴運輸;(9)安全檢查:爆破作業(yè)后,由專職安全員對爆破段進行危石清理后方可進行下一道工序。
采用上下斷面分段開挖的優(yōu)缺點及注意事項:(1)此類開挖法有較大的開挖空間,有利于機械化施工作業(yè),尤其在清渣、裝渣、運渣上可采用挖掘機、裝載機、自卸汽車等施工機械,減輕了勞動強度,提高了工作效率;(2)可采用光面爆破,獲得較好的爆破效果,以減少爆破對圍巖的撓動次數(shù),有利于圍巖的穩(wěn)定,能夠充分發(fā)揮圍巖的自承能力。但由于爆破強度較大,須進行嚴格的控制爆破設(shè)計;(3)有利于噴錨支護,相對于全面斷施工,噴錨平臺架子無須太高,有利于降低施工難度,提高安全系數(shù);相對于短臺階法,可減少施工循環(huán)次數(shù),從而降低施工費用,提高工作效率。但在特殊地質(zhì)地段須作超前支護(如圖2所示);(4)洞身開挖撐子面與二次襯砌距離不宜太遠,一般應(yīng)控制在200m以內(nèi),初期支護基本穩(wěn)定后,須及時實施二次襯砌及仰拱施工。
四、復(fù)合襯砌
各類支護參數(shù)見表1:
五、二次襯砌
二次襯砌采用整體式襯砌臺車施工,洞外設(shè)集中拌和站,采用混凝土罐車運送至洞內(nèi)由混凝土輸送泵送入模。施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是模板定位、混凝土振搗及接頭處理。定位要測量準確,振搗要密實無漏振,接頭要平順無錯臺,并注意設(shè)置止水條。
六、防排水施工
紅花崗隧道采用分區(qū)防水,并遵循“以排為主、防排結(jié)合,因地制宜、綜合治理”的原則。
1.防水板施工:在初期支護與二次襯砌之間敷設(shè),敷設(shè)前仔細檢查基層,對穿出基層的金屬構(gòu)件應(yīng)予以切除,并用砂漿抹平。先敷設(shè)無紡布作為緩沖層,再敷設(shè)PVC防水板。防水板采用PVC墊片固定,防水板幅寬不小于2m,防水板搭接邊縫全部采用熱風焊接法。根據(jù)分區(qū)長度合理布置注漿管6~12個,并將注漿管集中引到襯砌內(nèi)側(cè),以便今后進行灌漿修補。注漿材料可有用水泥漿,注漿壓力一般為0.3~0.5MPa。
2.排水措施:在洞內(nèi)路面兩側(cè)設(shè)置矩形邊溝以排除襯砌后圍巖滲水及路面積水;在隧道進口設(shè)置反向坡,避免洞外水排入洞內(nèi)。在初期支護與防水板之間沿巖面環(huán)向設(shè)置φ50mm軟式透水管,同時在邊墻底部布設(shè)φ100mm軟式縱向排水管,再間隔25m將縱向排水管引至邊溝排出洞外。
七、結(jié)語
紅花崗隧道采用上下斷面施工法,輔以小導(dǎo)管或大管棚超前預(yù)支護施工,采用分區(qū)防水,充分發(fā)揮了機械化施工作業(yè),改善了施工環(huán)境條件,取得了良好的社會效益及經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1]公路隧道設(shè)計規(guī)范(JTGD70-2004).
[2]公路隧道施工技術(shù)規(guī)范(JTJ042-94).
作者簡介:全圣彪(1976-),男,貴州安順人,貴州省橋梁工程總公司工程師,研究方向:公路工程。