論隧道洞口段的施工方法及注意事項:隧道洞口施工
發(fā)布時間:2020-02-15 來源: 散文精選 點擊:
目前國內(nèi)對隧道洞口段的設(shè)計大多考慮了預(yù)加固措施,這里詳細闡述了洞口段圍巖預(yù)加固的措施以及隧道洞口段施工開挖的方法,指出堅持施工原則,采取有效的施工方法,對確保隧道施工和運營安全至關(guān)重要。
隨著國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加快,公路、鐵路建設(shè)中出現(xiàn)了較多的山區(qū)隧道。在山區(qū)隧道的施工中,由于山區(qū)隧道的地質(zhì)條件大部分都是復(fù)雜多變的,特別是洞口往往是地質(zhì)條件極為復(fù)雜的地段。采取有效的施工方法實現(xiàn)順利進洞,對于確保隧道施工和運營安全具有至關(guān)重要的作用。
1.隧道洞口的作用及主要形式
1.1隧道洞口的作用
隧道洞口段圍巖預(yù)加固措施洞口段圍巖的自支護能力比較弱,有的甚至沒有自支護能力。因此,在洞口段施工中最重要的是提高圍巖的自支護能力,保證開挖及后續(xù)作業(yè)的進行。根據(jù)國內(nèi)外的施工經(jīng)驗,提高圍巖自支護能力的基本方法是控制圍巖的坍塌、松弛。洞口施工大多是在預(yù)加固的支護系統(tǒng)下進行的。尤其是在淺埋、破碎、滑坡、崩塌、軟弱、地下水豐富并具有軟弱夾層等極易發(fā)生滑移、坍塌的地段,更需要采取綜合預(yù)加固措施。
1.2隧道洞口的主要表現(xiàn)形式及施工方法
主要的表現(xiàn)形式有兩類:一類是端墻式洞門。另一類是明洞式洞門。
1.2.1 端墻式洞門包括:端墻式洞門、翼墻式洞門、臺階式洞門、柱式洞門、拱翼式洞門。例如:端墻式洞門施工 1)在有偏壓地段的隧道洞門,偏壓擋護工程和洞門端墻要同時砌筑;2)端墻基礎(chǔ)必須按設(shè)計深度開挖,基底承載力試驗應(yīng)滿足設(shè)計要求,必須經(jīng)監(jiān)理工程師驗收后方可進行砌筑;3)端墻式洞門洞口混凝土下沿模筑時,均應(yīng)設(shè)置滴水線槽,或砌筑端墻時,對端墻仰坡微調(diào),使混凝土拱部上沿突出端墻20~30cm左右,并在拱上沿設(shè)置寬高為10×5cm的混凝土擋水帶(和模筑混凝土同時施工5×5×5cm),以防雨水進入隧道,污染邊墻;4)端墻砌筑的同時完成明洞和墻背回填,最后完善洞口邊仰坡防護和排水工程;5)如果洞門端墻外有少量的路塹擋護工程,為使洞口處景觀協(xié)調(diào),其擋護工程應(yīng)和洞門端墻用同樣材料砌筑。
1.2.2 明洞式洞門包括:直削式洞門、削竹式洞門、倒削竹式洞門、喇叭口式洞門、棚洞式洞門、框架式洞門。例如:削竹式洞門施工 1)削竹式洞門在洞門處模筑混凝土,外圈加厚5cm。在縱向50cm范圍內(nèi),抹成向隧道方向的坡面,使洞口雨水不流向洞口路面。(或按設(shè)計圖紙施工);2)洞口完成后,按設(shè)計要求進行回填,盡可能使洞口上部填土恢復(fù)到與開挖前一致,和原自然環(huán)境保持協(xié)調(diào)一致;3)完成排水防護工程,并植樹種草綠化。
2.洞口段的預(yù)加固措施
根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗,洞口施工大多是在預(yù)加固的支護系統(tǒng)下進行的,尤其是在淺埋、偏壓、破碎、軟弱、地下水豐富并具有軟弱夾層、順層等極易發(fā)生滑移、坍塌的地段,更需要采用綜合預(yù)加固體系。水昭段隧道洞口段采用的預(yù)加固措施主要有地表錨桿加固、抗滑樁、擋土墻、錨索(樁)、減載、填土反壓、地表注漿、超前錨桿、大小管棚、預(yù)注漿、套拱、水平旋噴樁、錐形短樁加固隧底等方式。
2.1常用預(yù)加固措施
常用的預(yù)加固措施在施工中已得到廣泛應(yīng)用,在此僅列出施工參數(shù)。
2.2水平高壓旋噴法
水平高壓旋噴法是針對淺埋隧道圍巖破碎段嚴格限制拱頂下沉而采用的新技術(shù)。這項新技術(shù)的主要原理是:在隧道開挖前采用特殊機械鉆孔,利用超高壓(400~600 MPa)流化劑向管體內(nèi)高壓噴射水泥漿液,使其在掌子面前方沿拱部外輪廓線形成高強度的拱狀剛性圓柱體,從而減輕地表傳到掌子面和支護上的荷載,起到控制地表下沉和掌子面坍塌的作用。
3.隧道洞口的施工方法
3.1洞口土石方開挖
洞口土石方用挖掘機挖裝,采用自上而下分層分臺階進行開挖,臺階高度2~4m,石方采用弱爆破,挖掘機、裝載機裝碴,自卸汽車運碴。
3.2邊仰坡刷坡與防護
邊仰坡刷坡自上而下分層進行,每層高度2~4m,隨開挖及時進行錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴砼等支護。施工中做好坡面噴砼防護層與原坡面銜接,防止坡面風(fēng)化,引起水土流失、導(dǎo)致邊仰坡防護受到損壞。
3.3暗洞進洞方法
盡可能的減少明挖土石方數(shù)量,以保持地表的原始狀態(tài),刷坡后及時以錨網(wǎng)噴對地表和坡面加固。按“早進晚出”的原則,當(dāng)隧道頂部有1~2m的覆蓋層時,采用在超前大管棚或超前小導(dǎo)管預(yù)支護下施工進洞。
3.4有明洞地段進洞方法
明洞先施做外側(cè)大邊墻,并在外側(cè)拱部設(shè)鋼架及導(dǎo)向管、混凝土護拱,然后進行洞頂回填;內(nèi)側(cè)拱部和邊墻在超前支護后采用暗挖法施工;施工時設(shè)格柵鋼架,拱部采用超前大管棚進行加固,并加強襯砌。
3.5洞門施工安排
洞口段襯砌施工完畢后,及時施做洞門;洞門盡量在雨季之前修筑完畢。否則,避開在雨季施工,且做好防、排水設(shè)施,減少地面水對洞口段施工的影響;及早完成洞門修筑施工。
4.隧道洞口段施工
施工前,依照設(shè)計圖紙測量放線,確定邊仰坡頂線,測設(shè)截排水溝軸線,進行截排水系統(tǒng)施工,將地表水引離洞口。從填挖分界點起,先采用拉中槽的方法接進洞口,中槽采用縱向臺階法施工,中槽終點為明洞與暗洞的分界點。中槽開挖至明暗分界點后,進行邊坡及仰坡開挖。邊仰坡開挖時,預(yù)留整修層,由人工從上而下刷坡至設(shè)計坡面。在明暗分界面上沿暗洞開挖輪廓線挖凹槽架立型鋼鋼架,沿鋼架外緣施作進洞管棚,并注漿加固地層,施工時將管棚尾端與型鋼鋼架焊接牢固。明洞基坑在原拉槽的基礎(chǔ)上擴挖,采用機械開挖,人工配合整修,滿足明洞施工需要,明洞仰拱基坑采用挖掘機開挖,人工配合,人工整修。明洞襯砌分兩步進行,先進行仰拱施工,再進行邊墻及拱部施工。仰拱襯砌采用人工支立端頭模板,人工綁扎鋼筋,泵送混凝土入模,插入式振搗器振搗。為保證仰拱頂曲線符合設(shè)計要求,施工中,在兩端頭模間相應(yīng)點掛設(shè)多道控制線進行曲面控制。上行線隧道出口、下行線隧道進口明洞邊墻及拱部襯砌采用襯砌臺車做內(nèi)模,鋼拱架、組合鋼模板做外模;上行線隧道進口、下行線隧道出口明洞邊墻及拱部內(nèi)外模均為鋼拱架及組合鋼模。明洞襯砌完成后,及時施作防水層并進行明洞內(nèi)填。
5.隧道洞口段施工注意事項
。1)隧道洞門是高速公路上的重要景點,也是反映工程建設(shè)者對環(huán)境保護意識的體現(xiàn)。因而,對隧道洞口與洞門的施工,必須做到精心設(shè)計與精心施工。
。2)明暗洞交接處以及明洞的伸縮縫、施工縫必須認真做好防排水處理,明洞回填時要確保防水層不受損壞,防止?jié)B漏水現(xiàn)象出現(xiàn)。
(3)洞門端墻料石砌筑必須嚴格按照規(guī)范施工,特別是必須保證丁石長度不小于規(guī)范要求。
(4)洞門銘牌邊框,以后另行通知,按要求實施。
。5)洞門開挖前必須完成環(huán)向邊溝排水工程。洞頂回填和砌筑完成后及時完成全部排水防護工程。
。6)按工期要求,合理安排隧道洞口工程,及時完成植樹種草工作。達到交工時洞口植被恢復(fù)原狀,或更加秀美。
6.結(jié)語
隧道洞口段施工對于隧道施工的重要性顯而易見,各項措施不是孤立存在的,根據(jù)圍巖情況、施工環(huán)境、工期要求進行安全性、經(jīng)濟性比較,因地制宜采取綜合手段才是確保施工順利進行的關(guān)鍵所在。
參考文獻
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(作者單位:山東省威海市地方鐵路管理局山東威海264200)
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