大跨度淺埋偏壓隧道進(jìn)洞施工技術(shù)1、工程概況***工程***隧道位于**省**市**鎮(zhèn)***村境內(nèi)。其右洞洞門采用削竹式。由于洞頂覆蓋層0～12m，甚至右側(cè)用明洞連接。山體水量豐富。洞口圍巖處于強(qiáng)～中風(fēng)化基巖內(nèi)，加之洞口臨空御荷作用，圍巖結(jié)構(gòu)面很發(fā)育。大部分裂隙張開，形成分離體，圍巖呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性差。同時(shí)山體自重荷載與隧道洞口軸線成30°斜角走向，偏壓嚴(yán)重。2.大跨淺埋偏壓隧道進(jìn)洞方案2.1邊坡的加固處理及排水邊仰坡按設(shè)計(jì)開挖完成后，立即打設(shè)5m長(zhǎng)Φ22砂漿錨桿，梅花型布置，間距100cm×100cm；安裝ф8鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格尺寸15cm×15cm；噴射C25鋼纖維混凝土，厚度10cm，及時(shí)封閉圍巖，保證邊仰坡的圍巖穩(wěn)定性。在邊仰坡外修建臨時(shí)梯形截水溝，深60cm，底層鋪10cm級(jí)配碎石，面層碼砌25cm厚的漿砌片石，坡度順地形，及時(shí)排除山上的匯水，盡量避免邊仰坡被雨水沖刷。為保證水溝及山體穩(wěn)定，在水溝底打用地質(zhì)鉆機(jī)打一排8m長(zhǎng)Φ80鋼管并注漿加固。進(jìn)口邊仰坡防護(hù)正面示意圖進(jìn)口邊仰坡防護(hù)正面示意圖2.2淺埋段施工措施淺埋段采用Φ80鋼管，地表預(yù)注漿加固。注漿范圍為縱向20m，橫向35m，間距2.0m×2.0m，梅花形布置，Φ110地質(zhì)潛孔鉆機(jī)鉆孔，深度至拱頂以上60～100cm，每根長(zhǎng)度4～7m。鋼管采用水泥-水玻璃漿液注漿，水泥：水玻璃為1：0.5，注漿初始?jí)毫?.5MPa，終壓為2.0MPa，持續(xù)時(shí)間10分鐘。2.3偏壓段加固處理措施2.3.1洞內(nèi)加固大管棚Φ108×6超前支護(hù)，長(zhǎng)度28m，共53根，水泥-水玻璃注漿飽滿密實(shí)，初期支護(hù)采用18號(hào)工字鋼支撐，鋼支撐縱向間距75cm，單層Φ8鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸20cm×20cm，噴射C25鋼纖維混凝土,厚度為28cm。2.3.2開挖方案隧道開挖根據(jù)＂弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)＂的原則，三臺(tái)階法左右斷面分部開挖，嚴(yán)格按照新奧法的施工原理及時(shí)跟進(jìn)支護(hù)，穩(wěn)妥前進(jìn)。相鄰工作面距離大約5m左右，小型機(jī)械配合人工出渣，確保施工工序互不干擾。3、施工方法3.1地表排水3.1.1施工準(zhǔn)備清表前調(diào)查拱頂?shù)纳襟w穩(wěn)定情況以及裸露的巖體穩(wěn)定性，對(duì)有施工安全隱患的危巖要立即進(jìn)行加固或弱爆破處理。3.1.2測(cè)量放樣根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，把洞口里程準(zhǔn)確位置測(cè)設(shè)出來(lái)，并用紅布條或比較顯眼的指示標(biāo)志標(biāo)示出來(lái)，然后根據(jù)邊仰坡的位置把洞頂臨時(shí)截水溝用紅線連接標(biāo)示。3.1.3洞頂臨時(shí)截水溝開挖截水溝開挖坡度應(yīng)參考原地面地形，設(shè)置較緩的坡度，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀的原則，把截水溝連接到路基排水溝。如坡度較大時(shí)，截水溝砌筑時(shí)每10m增設(shè)一個(gè)跌水槽，減緩水流沖擊力。3.1.4截水溝砌筑截水溝砌筑采用M7.5號(hào)漿砌片石，座漿砌筑，大面朝下，光面朝外，砂漿飽滿，相鄰砌縫間距大于8cm，線形平順。3.2地表導(dǎo)管注漿3.2.1工藝流程平整場(chǎng)地孔位放樣鉆孔清孔注漿管安放堵塞注漿孔口間隙注漿檢查注漿效果3.2.2注漿順序先灌注邊孔，使松散圍巖形成一個(gè)相對(duì)封閉的注漿環(huán)境，達(dá)到不漏漿、跑漿；然后依次向前推進(jìn)。每排注漿孔中，間隔交替注漿。根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件，注漿方式采用分段前進(jìn)式注漿。3.2.3注漿結(jié)束進(jìn)漿量小于20～25L/min；注漿壓力逐步提升，達(dá)到設(shè)計(jì)終壓后穩(wěn)定10min以上。3.2.4注意事項(xiàng)鉆孔孔位嚴(yán)格按設(shè)計(jì)孔位開孔，孔口位置偏差不超過(guò)孔深的1％；注漿過(guò)程中應(yīng)時(shí)刻注意注漿壓力變化，如注漿壓力突然增大或減少，應(yīng)停機(jī)檢查，查明原因后方可進(jìn)行；注漿結(jié)束前，應(yīng)采用最大注漿壓力閉漿一段時(shí)間。3.3大管棚施工3.3.1施工說(shuō)明超前管棚第一節(jié)鋼管前端加工成尖錐狀，鋼管節(jié)長(zhǎng)4m、6m，管節(jié)之間采用絲口連接。管棚環(huán)向間距40cm，導(dǎo)向孔內(nèi)預(yù)埋Φ127×5mm的鋼管，鋼管外側(cè)端部于套供外側(cè)平齊，內(nèi)側(cè)伸出部分埋入土中，鋼管軸線與隧道軸線之間成2°空間夾角。管棚導(dǎo)向墻施工示意圖管棚導(dǎo)向墻施工示意圖施工準(zhǔn)備導(dǎo)向墻施工測(cè)量放樣施工準(zhǔn)備導(dǎo)向墻施工測(cè)量放樣導(dǎo)向墻澆筑管棚機(jī)就位預(yù)埋導(dǎo)向管3.3.2.1工藝流程圖質(zhì)量檢查注漿送管鉆孔質(zhì)量檢查注漿送管鉆孔3.3.2.2鉆孔鉆機(jī)立軸方向必須準(zhǔn)確控制，在澆筑好的套供上標(biāo)出孔位和孔號(hào)，孔號(hào)分為奇數(shù)孔和偶數(shù)孔。奇數(shù)孔采用無(wú)縫鋼管，偶數(shù)孔采用鋼花管。鉆孔順序?yàn)橄茹@偶數(shù)孔用于注漿，后鉆奇數(shù)孔用于檢查注漿質(zhì)量。3.3.2.3安裝注漿管清孔、檢查鉆孔合格后，采用鉆機(jī)定位送管器推送鋼管。鋼管用4～6m管節(jié)逐段接長(zhǎng)，連接頭采用厚壁管箍，上滿絲扣，絲扣長(zhǎng)度不小于15cm；為保證均勻性，鋼管接頭應(yīng)縱向錯(cuò)開，偶數(shù)第一節(jié)用4m，奇數(shù)第一節(jié)用6m，以后各節(jié)都用6m。3.3.2.4注漿孔號(hào)為偶數(shù)的管棚完成后，可對(duì)這部分管棚進(jìn)行注漿。3.3.2.5注漿結(jié)束進(jìn)漿量小于20～25L/min；注漿壓力逐步升高，達(dá)到設(shè)計(jì)終壓后穩(wěn)定10min以上；注漿結(jié)束后采用1：1水泥砂漿充填無(wú)縫鋼管。3.4洞身開挖施工導(dǎo)向墻、超前管棚施工完成后，開始暗洞上臺(tái)階的施工。由于施工使邊、仰坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，為了保證隧道安全進(jìn)洞施工，有效地控制拱頂沉降，在洞口10米范圍加強(qiáng)支護(hù)。3.4.1上臺(tái)階加強(qiáng)支護(hù)利用預(yù)留核心土開挖進(jìn)洞，按設(shè)計(jì)要求隨挖隨支鋼架，并在每榀工型鋼架兩側(cè)拱腳以上20cm處加設(shè)I18工字鋼橫向支撐，長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際確定，兩端焊接在工型鋼架上，起支撐作用，保證環(huán)向支護(hù)鋼架兩拱腳不回收。橫向支撐間采用Φ22縱向連接筋連接，間距1m，并噴射砼使之形成板式結(jié)構(gòu)，以此來(lái)加大受力面積，有效地控制初支的收斂與沉降。在每榀拱架兩側(cè)拱腳處增設(shè)φ50鎖腳錨管，避免拱腳出現(xiàn)應(yīng)力集中，每側(cè)4根，共8根，每根長(zhǎng)4.5m，偏斜工型鋼架10~20度斜向下打入，尾部與鋼架焊接牢固，并進(jìn)行注漿加固，增加鎖腳錨管的剛度和錨固力。3.4.2中臺(tái)階加強(qiáng)支護(hù)上臺(tái)階縱向支護(hù)距離有5米時(shí)，中臺(tái)階開始施工。開挖時(shí)，預(yù)留梯形核心土，先由兩側(cè)拱架處掏槽開挖，每開挖75cm支一榀工型鋼架，并網(wǎng)噴砼至設(shè)計(jì)厚度，中臺(tái)階也按上臺(tái)階要求加設(shè)橫向支撐及鎖腳錨桿，參數(shù)相同。3.4.3下臺(tái)階加強(qiáng)支護(hù)中臺(tái)階挖支3~4米后，下臺(tái)階開挖進(jìn)洞。開挖時(shí)，預(yù)留矩形核心土，每75cm支一榀鋼架，網(wǎng)噴砼支護(hù)。兩拱腳處打φ50鎖腳小導(dǎo)管，共8根，每根長(zhǎng)4.5m，偏斜工型鋼架10~20度打入，尾部與鋼架焊接牢固，并進(jìn)行注漿加固。側(cè)壁支護(hù)完成，開挖核心土至仰拱底。3.4.4仰拱仰拱底加設(shè)工字鋼支撐，與下臺(tái)階工型鋼架焊接牢固，支撐間采用Φ22縱向連接筋連接，間距1m，并噴射砼使之形成板式結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行仰拱砼施工，砼施工要緊跟下臺(tái)階（仰拱施工一般為2~3m），先形成封閉的環(huán)，控制住拱腳處的位移。3.5防水層施工本隧道工程選用ECB復(fù)合型防水卷材,長(zhǎng)度28m/卷,寬度2.05m,厚度1.2mm,300g/m2無(wú)紡布。3.5.1初期支護(hù)基面檢查鋪設(shè)無(wú)紡布前仔細(xì)檢查初期支護(hù)是否有侵限，是否有突出的鋼筋頭及鋼管頭；當(dāng)噴射混凝土局部凹凸進(jìn)行抹平處理。有滴水處，要進(jìn)行堵漏處理。3.5.2鋪設(shè)ECB復(fù)合型防水板采用無(wú)射釘懸掛鋪設(shè)防水板，全斷面施工時(shí)逐環(huán)進(jìn)行。3.5.2.1施工流程圖如下：施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備地面焊接地面焊接初支斷面檢查初支斷面檢查初支找平初支找平鋪設(shè)ECB防水板充氣檢查鋪設(shè)ECB防水板充氣檢查人工補(bǔ)焊防水層施工流程圖3.5.2.2防水板施工要點(diǎn)a.防水板吊繩與預(yù)埋件之間要綁扎牢固，防止在施工中脫落。b.要保證相鄰兩環(huán)防水板搭接寬度，搭接寬度不小于100mm。c.相鄰兩條接縫需錯(cuò)開，并錯(cuò)開結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角處不小于600mm,以保證與下一組襯砌防水板搭接寬度及操作方便。d.防水板焊接。搭接處采用熱楔式焊機(jī)雙縫焊，搭接寬度為10cm,雙焊縫每條縫寬1cm,每條焊縫間有1.5cm寬的空腔,作為充氣檢查使用。焊縫應(yīng)均勻連續(xù)，不得有漏焊、假焊、焊焦、焊穿現(xiàn)象。e.防水層的質(zhì)量檢查。除對(duì)防水卷材母材檢查外，重點(diǎn)應(yīng)檢查防水卷材的焊縫質(zhì)量。經(jīng)熱熔壓焊在一起的防水層呈透明狀，無(wú)氣泡，表明焊接質(zhì)量良好，在必要的時(shí)候，可做充氣試驗(yàn)，用針頭（可用注射針頭代替）向兩條焊縫間空腔內(nèi)注入壓縮空氣（可用打氣筒進(jìn)行）。充氣0.15Mpa,3min后氣壓下降值不超過(guò)0.03Mpa為合格。3.5.2.3施工質(zhì)量保證措施a.原材料必須達(dá)到有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),且無(wú)破損。b.防水卷材在焊接前不得有油污、浮土等雜物。c.對(duì)雙焊縫焊機(jī)應(yīng)及時(shí)清潔，以免熱楔塊表面帶有雜物而影響焊接質(zhì)量。d.操作人員受過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，持證上崗，人員固定。e.考慮到二次襯砌混凝土的擠壓作用，鋪設(shè)防水卷材時(shí)要適量放松，拱頂一般為3-5%，拱腰要有8%左右的富余量。f.在防水層上綁扎或焊接鋼筋時(shí)應(yīng)采取保護(hù)措施（如加擋板或澆水），以防損壞。g.施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁吸煙和明火作業(yè)，施工時(shí)操作人員應(yīng)盡量穿軟底鞋進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。4、監(jiān)控量測(cè)隧道新奧法施工中監(jiān)控量測(cè)是一個(gè)重要組成部分，利用監(jiān)控量測(cè)結(jié)果分析圍巖變形規(guī)律和支護(hù)狀態(tài)，以指導(dǎo)施工。周邊收斂位移監(jiān)測(cè)洞口段10～15m范圍內(nèi)布設(shè)3～5個(gè)點(diǎn)。隧道開挖爆破后，盡可能早的在隧道的拱頂、拱腰和邊墻部位分別埋設(shè)測(cè)樁，保證快、近?？炀褪窃诒崎_挖完成后12h內(nèi)或在下一循環(huán)爆破前完成測(cè)點(diǎn)埋設(shè)，并讀取初讀數(shù)；近就是測(cè)點(diǎn)埋設(shè)要盡量靠近開挖工作面，不要超過(guò)2m，有保護(hù)條件時(shí)，測(cè)點(diǎn)可安設(shè)在距開挖工作面0.5m左右的斷面上，量測(cè)效果更好。測(cè)點(diǎn)埋設(shè)深度30cm左右，鉆孔采用鉆眼桿打孔，早強(qiáng)錨固劑固定，測(cè)點(diǎn)表面要用保護(hù)罩防護(hù)。凈空水平收斂?jī)蓽y(cè)點(diǎn)應(yīng)在同一水平線上，用標(biāo)定好的DSS30A收斂?jī)x量測(cè)收斂變形。量測(cè)頻率1～15天為2次/天，16～30天為1次/2天，1～3個(gè)月2次/周，3個(gè)月后3次/月。拱頂下沉量測(cè)點(diǎn)布置在隧道的拱頂中軸線處，測(cè)點(diǎn)表面設(shè)一個(gè)掛鉤，與周邊位移量測(cè)同一個(gè)斷面，作為圍巖周邊位移量測(cè)的補(bǔ)充，采用高精度的水準(zhǔn)儀和鋼尺量測(cè)拱頂?shù)慕^對(duì)下沉量。量測(cè)頻率同周邊收斂位移頻率。本隧道自2004年12月30日第一次放炮進(jìn)洞后，經(jīng)過(guò)三個(gè)半月的及時(shí)觀測(cè)和數(shù)據(jù)收集整理分析，嚴(yán)格按照隧道施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求的收斂、位移允許數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工，確保了隧道的施工安全。隧道洞口監(jiān)控量測(cè)統(tǒng)計(jì)表觀測(cè)日期拱頂下沉量（mm）累計(jì)下沉量（mm）周邊收斂位移（mm）累計(jì)收斂位移（mm）備注2004.122.30下午2.082.081.521.522004.122.31上午2.264.341.633.152004.122.31下午1.986.321.464.612005.1..1上午2.158.471.546.152005.1..1下午1.7410.211.387.53觀測(cè)

日期拱頂下沉量

（mmm）累計(jì)下沉量

(mmm)周邊收斂位移（mm）累計(jì)收斂位移（mm）備注2005.1..2上午2.0112.221.499.022005.1..2下午1.6413.861.310.322005.1..3上午1.9615.821.4211.742005.1..3下午1.5917.411.2112.952005.1..4上午1.8719.281.3114.262005.1..4下午1.4420.721.0815.342005.1..5上午1.7122.431.2216.562005.1..5下午1.3223.750.9917.552005.1..6上午1.5825.331.1418.692005.1..6下午1.1226.450.9519.642005.1..7上午1.3527.81.0620.702005.1..7下午1.0128.810.8921.592005.1..8上午1.2430.050.9822.572005.1..8下午0.9230.970.8423.412005.1..9上午1.1132.080.9224.332005.1..9下午0.8832.960.7925.122005.1..10上午1.0233.980.8625.982005.1..10下午0.8334.810.7526.732005.1..11上午0.9435.750.8127.542005.1..11下午0.7936.540.7228.262005.1..12上午0.8837.420.7829.042005.1..12下午0.7638.180.6829.722005.1..13上午0.8439.020.7430.462005.1..13下午0.7339.750.6231.082005.1..140.8140.560.6831.762005.1..161.3641.921.1732.932005.1..181.2543.171.0934.022005.1..201.1344.300.9835.002005.1..220.9845.280.8635.862005.1..240.8146.090.7236.582005.1..260.6346.720.5737.152005.1..280.4447.160.3837.532005.2..40.3247.480.2937.822005.2..80.2847.760.2638.082005.2..110.2548.010.2338.312005.2..150.2348.240.2138.522005.2..180.2148.450.1938.712005.2..220.248.650.1738.882005.2..250.1948.840.1539.032005.2..280.1849.020.1439.172005.3..40.1749.190.1339.30觀測(cè)

日期拱頂下沉量