碎石棄渣地段的隧道進洞方案1.工程概況xx隧道位于本溪市南芬區(qū)下馬塘鎮(zhèn)南部，與304國道立體交叉，為上下行分離的四車道高速公路隧道，左線長295cm，右線長350m。隧道凈寬10.5m，凈高5.5m，最大埋深約75m。其中右線隧道因為路線所經(jīng)地帶地形復雜，地質(zhì)條件差，而且受路線走廊帶上分布的丹東至本溪的鐵路、304國道及細河的影響，逼迫其從修建304國道的堆積碎石土中進洞。根據(jù)進口有關(guān)的巖土層的成因時代、巖性特征、埋藏分布條件及物理力學性質(zhì)，可分為以下情況。①素填土：為1997年修建304國道時對山體開挖而造成的塊碎石人工堆積物，結(jié)構(gòu)松散，極不穩(wěn)定，堆積形態(tài)不規(guī)則，塊、碎石占90%，該層素填土在YK120+921鉆孔處厚度8.1m，動力觸探7.97擊，結(jié)構(gòu)松散。向下8.1~8.5m為地表腐植土，含有植物根系。8.5m以下為碎石土，動力觸探10.3擊，稍密。②-1層強風化混合花崗巖：灰褐色，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，多為張性，少數(shù)為微張，呈塊（石）、碎（石）鑲嵌結(jié)構(gòu)，層厚4~11m。②-2層弱風化混合花崗巖：淺灰-淺肉紅色，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，該層中有混合巖化變粒巖、混合花崗片麻巖殘留體出現(xiàn)。②-3層微風化混合花崗巖：淺粉色-粉紅色，節(jié)理發(fā)育，偶見有石英細脈充填，巖體呈塊（石）、碎（石）鑲嵌結(jié)構(gòu)。在該層中有混合巖化變粒巖和混合花崗片麻巖殘留體。隧道進口圍巖以素填土為主，且全、強風化混合花崗巖受F17斷裂帶及上盤平行低序次斷裂影響，節(jié)理發(fā)育，巖體被切割成塊石、碎石狀，呈不穩(wěn)定狀態(tài)。地下水主要為孔隙水，水量貧乏，豐水期間大氣降水沿坡向流下，對施工有較大影響。進口地質(zhì)坡角約30度，隧道軸線與坡面呈45度斜交。隧道成洞面拱頂離304國道路面垂直距離約為15m，與304國道路肩水平距離約為20m。304國道約有2/5修筑于碎石土及素填土上，其余位觀于全風化混合花崗巖。在YK120+935處，國道柏油路面有裂紋帶，帶長近百米，裂縫寬0.3~0.4，最寬達2cm，推測裂紋處為填挖分界線，填方側(cè)出現(xiàn)沉降2~3m。2.方案的選擇丹本高速公路是遼寧東部邊防城市丹東通過沈本線連接沈陽的、具有重要政治、經(jīng)濟、國防意義的國道主干線。由于304國道為丹東通向本溪、沈陽地區(qū)惟一的一條的公路，因此方案的選擇首先必須保證國道的安全、暢通。第一方案：明挖方案。即304國道挖斷，其下素填土全部清除，做成明洞，隧道成洞面向前推進至強風化花崗巖。此方案隧道施工簡單、明了，設(shè)計與施工難度都較小，關(guān)鍵是國道如何保證能保證交通不中斷，最直接的想法是國道改道，但經(jīng)實地多次勘察和對各界人士的調(diào)查及咨詢，發(fā)覺由于本地段山勢陡峭，304國道無法改道，且無地段可以局部饒行；另有一設(shè)想是在挖斷處做一臨時高架橋，但設(shè)計和施工難度都很大，且由于該地段大型集裝箱貨柜車較多，難以有效的保證行車安全。第二方案：頂推方案。該技術(shù)在鐵路施工中當兩線交叉，且路線下穿時，曾經(jīng)使用過，但其截面積較小，且其所過地段多為均質(zhì)的砂性土或粘性土，而本地段塊、碎石含量較高，且隧道截面積大，所要克服的摩阻力較大，千斤頂?shù)暮笞σ埠茈y保證有效的支撐，故施作難度極大。第三方案：暗挖方案。采用抗滑鋼管樁、坡面鋼管注漿加固、超前長管棚、自鉆式錨桿等綜合處理措施進洞。實際施工采用此方案，以下對此作一詳細介紹。3.進洞前的加固處理及超前支護3.1抗滑鋼管樁貢由于涉假及妙到芒30耍4喜國道的笑安全、卻暢通，領(lǐng)為避免瓣隧道進堤洞時，楊一旦坡暗面或掌嬌子面產(chǎn)愉生滑動尊，極有似可能造懂成籃30丙4筍國道會蒜產(chǎn)生滑咬移、塌喉陷，中險斷交通慎。進洞纏開挖前貸沿濾30黑4纏國道路鎮(zhèn)肩性外走1守m霉約漆20需m唉長范圍寨打長度慚為腥13扔m輸?shù)膬哨A排股φ短108波×6m裳m忌有孔鋼片花管注栽漿，梅嗚花型布權(quán)置，間途距沫1能m助，外公露古1唯m販，鋼管矛要求深晴入強風酬化花崗隆巖健1.5推m摩。有孔績鋼花管百應從兩巡側(cè)向中津間施工蒼，必須她保證注吳漿完成住后才能優(yōu)施作下父一根?；巫{采醒用水俱泥楚-子水玻璃黨漿液：握水泥與做水玻璃岡體積滿比喬1梨：可0.芒5塵，水泥合漿水灰橫比百1若：尤1中，水玻辮璃濃度棋為巨3椒5坦玻鎂度效，水玻賣璃模數(shù)潮為血2.姜4驕，注漿昏壓力保環(huán)證初多壓擾0.5嗓~1.責0MP吩a地，終新壓敞2.0犧MP牽a嚼。注漿冠結(jié)束后茫應及時粥清除管錯內(nèi)漿液陣，并圖用趨3禽0退號水泥咐砂漿緊期密填充州，增加促鋼管的亦剛度和余強度。船注漿參冤數(shù)應在獅施工中拳不斷調(diào)敗整，以年盡量保體證鋼管差之間漿融液充填無飽滿，購形成穩(wěn)表定殼體溪。級抗滑鋼站管樁施續(xù)工前必倆須陜用型C1軌5鑼號混凝陷土局部帥拓摘寬安304交,或餓國道，發(fā)即靠山寫側(cè)加寬禍國漿道躺3~4繡m島，施工扶時占用脹半幅公池路，并滑對該段群公路進侵行交通屈管制，炒有利于兩正常施害工，且宏保證行笛車安全波。姐3.2膜綱坡面鋼掏管注漿味加固伍在抗滑液鋼管樁市施工完渾成后，丙才能對真仰坡面鉗進行局陰部刷方供清除表尊面危石鋤、滾石漆，并根櫻據(jù)抗滑獎鋼管樁鈴施工效真果可進放行適當額的清方六。學恩整個邊趙、仰坡劍面采革用報φ秧42×隙3.5隆m芬長肝3血m激熱軋小刑鋼管，惹間顏距溫1.5永m(xù)×1目.5舉m矩單液注渠漿加固滑。鋼管民前縮端項10c狡m俘加工成漿尖錐狀剖，管壁悟四周條鉆菠φ名8m托m們的壓漿雙孔，但練尾部一巴米不設(shè)噸壓漿孔董。注漿膽前立以賭φ抬8窩鋼筋網(wǎng)秩（頂20c笛m×2雄0c碗m腹）就及凝10c訂m續(xù)厚噴射營混凝土待封閉坡熔面。單胞液注漿嘗不僅可狗簡化工味藝，降蓬低造價屯，而且黨固結(jié)強上度高，致但漿凝撓時間長香，因此屠，本單虛液注漿虧以水泥嫁砂漿為疫主，添祖加敘5總%透的水玻鑼璃（重撞量比）懶，由于腿空隙率糠較大，侵注漿壓著力要求睡較低，聾終壓不插超統(tǒng)過株0.5傍MP在a辦。施工先時由于君圍巖注火漿可灌鉗性差，英效果不凳好，不銜能達到絡(luò)固結(jié)圍附巖的目鐵的，改落成水和泥獲-襲水玻璃繼雙液注然漿。垃原況3.0拆m節(jié)長的鋼撈管加長般至黃6~7泡m鴉，更好幟地加固突松散土夠體。娃3.3沙錫超前支疼護駛進洞的咱輔助施系工措施勇的好壞隊、強弱籃是本項星工程成鏟敗的關(guān)賊鍵。長境管棚是宗對付隧錫道不良歇地質(zhì)的鴉有效手誠段，適玉合特殊議困難地板段，如忍極破碎給巖體、宋塌方體魔、巖堆做等地段乒。設(shè)計罩時以管柱棚作為蒼進洞的霉輔助施古工措施貸，應該肥說是行岡之有效澤的且較頌安全的訂超前支抄護手段眠，當然潮，在本蠟堆積碎危石土中趕因大塊港狀碎石弦含量較漢多且直銹徑較大表，管棚賀的施作沙相對來鈔說有一睡定的難禿度，很昏容易造潮成管棚坦偏位，座因此施鋼工技術(shù)救要求比跨較高，送必須要懶有較豐帆富管棚從施作經(jīng)扁驗的施車工單位也，且其志機具設(shè)陽施也要組合適。密管棚的謹施作要端求施工販單位注腳意以下系方面：錯做套拱鼻時應盡骨量少破寶壞坡腳切，以避泄免引起政邊坡失欣穩(wěn)。管露棚長度透要求拱首腰側(cè)的淺第一根估深入混氧合花崗孔巖智3動m洽，由于莖圍巖松燭散，施挪工時要草求鉆進頸速度不撇應冒進疫，應減寒低轉(zhuǎn)速銜，防止籍鉆杠在朗外力作鈔用下偏鐘位。遇椒到孤石最更應減芹速，不貌宜強行檢對鉆桿診施加頂堡壓力，泥造成孔蓬位偏斜狼。下管緊時如遇貸到塌孔妙現(xiàn)象較察嚴重時渾可先注刊漿固化愿，再鉆駕進，反襯復多次忽。困難隸地段亦吸可用厚音壁鉆桿俊打入后毯在鉆桿息內(nèi)注漿椒，把鉆村桿留在括孔內(nèi)代役替鋼管布。注漿鏡設(shè)計時倆采用水需泥戰(zhàn)-譜水玻璃者雙液注炮漿，施鉤工前要芹求施工狡方現(xiàn)場踩做了雙響液注漿肌配比實橡驗，按伯水玻璃乳濃度夢為寇3悶5辮玻鎂度丙，水玻唐璃模數(shù)避為油2.崗4商，水墾泥柳-關(guān)水玻璃美體積比抬分別牧為雨1帽：屋0.隨5基至席1沉：轟0.纏1皇時，漿巴液膠凝僑時間普為鄭30~何75勾s谷，因此鋒注漿采純用單液給，添程加鈴5跪%送水玻璃釘。實際氧施工時寧鉆杠孔冤43掛m糠，但由沙于操作舅人員鉆廚進速度矮太快，艱不能及下時用羅總盤測定論鉆桿偏才角，使玩得部分甩鋼管仰桌角過大增，管棚行末端超勵挖嚴重也，開挖明時在管潮棚施作抓的末端塑加設(shè)了各超前小稍導管，壩從而有遷效控制卻了超挖極。虧4.瘦嫌洞內(nèi)結(jié)川構(gòu)設(shè)計蘋隧道洞歸口段的哨設(shè)計與羨施工歷箏來是隧嘩道建設(shè)智的關(guān)鍵丑部位，況進口由廳于受各得種條件費的限制貞只能從般碎石堆穩(wěn)積土中劃進洞，么襯砌參燈數(shù)先以崖工程類鞋比法擬塌定，以叨有限元鏡對其進齊行校核摘。由于飲結(jié)構(gòu)受狹力明確嗚，計算適時按全果部松散何土荷載幕作用于豈結(jié)構(gòu)上博。采用加桿系有票限元計鋤算，擬斗定的初指期支護碌結(jié)構(gòu)參送數(shù)見下武：貨1利8謝工字鋼教間著距救0.4顯m出一榀，殘噴朵C2衣0送混凝款土挑25惹m注，稠掛伶φ到8杯雙層鋼版筋網(wǎng)涂（冶20c素m×2束0c錯m擁），放注漿錨吧桿蝦長暢3.0腥m,昨倘間洪距宿1m×速1喊m洲，且在蓬每榀鋼核拱架兩感側(cè)分別億設(shè)置兩宣根陜3.0腫m遞長注漿幫小導管犯，以保丑證基礎(chǔ)測的足夠喉承載力婚。紗初期支烈護的安劍全與否紛，按計平算得出翻的錨桿把和鋼支貞撐（含專噴射混付凝土）邀的承載使力情況肌驗算。魔錨桿承廳載力計鑼算主要糞按承載都拱理論聞計算：襲由于系撿統(tǒng)錨桿魯?shù)淖饔密?，洞室蹈周邊圍顆巖承載底拱厚度汁變得與謙錨桿長左度相當糾；由于具錨桿的填加筋作遞用，使槍得承載曲拱巖體磨強度提裕高。根槳據(jù)錨桿寺長度、司間距以豬普氏理系論計算喜承載拱吃厚度，程對錨桿條支護直廟接加固絨的洞周買圍圍巖加體取用息較高雅的拼c忽，處φ南值。鋼埋支撐（斬含噴射撒混凝土迅）承載匯力計算瞞：以型誠鋼拱架晴和噴射麗混凝土確根據(jù)等粉剛度換盞算后進柔行內(nèi)力勞計算，蹲因允許榮噴混凝販土開裂懂，故軸白力由混陪凝土和療型鋼承顆擔，彎杯矩只由碰型鋼承破擔，按弄容許應跑力法分拜別進行嘉強度校礎(chǔ)核，經(jīng)站計算錨識桿承載謹力約晨在遠3~4溉m禾土荷載罰，而型旦鋼拱架循和噴射蔬混凝土欠可承擔世約同8~9至m穗土荷載塔。由于土襯砌頂恩土荷載派為斧15禾m據(jù)，即二寸次襯砌伏將擔當葵約燈3少m堵土荷載羊，素混斯凝土即牧可滿足謝要求，妨但由于端本地段廚不均勻嬌沉降嚴抱重，差村異沉降慮所造成繁的內(nèi)力深是巨大尺的，左敬右兩側(cè)絹拱腳即掛便常有姿5m溜m猶差異沉兔降，其損所造成勤的內(nèi)力謊也是素慈混凝土熱不能接史受的，樹故二次歷襯砌采政用鋼筋紹混凝土占結(jié)構(gòu)。村施工時列必須進曉行嚴格頌的監(jiān)控鋼量測，裁內(nèi)容包祥括地表幣沉降、作洞內(nèi)拱乒頂下沉熱、兩側(cè)咸位移收懷斂，應療每讀5搜m砌設(shè)一量湯測斷面殼，二次倘襯砌必民須在洞境周變形拐基本穩(wěn)僑定后再爆施作。幫5.烈斷施工注續(xù)意事項標5.1典片開挖方逃案稱開挖方司案應在急圍巖加揪固完成赤好后，沒根據(jù)其倚加固的喇效果綜婚合考慮獄。在軟舊弱圍巖弱地段開蹤挖方案層制定尤端其重要牧，由于領(lǐng)本段地嘉質(zhì)差，衡埋深淺保，斷面沾大，且國對地表昏下沉有振嚴格要城求，為拼穩(wěn)妥進換洞，采祥用的卡是僚C法D脊法（即鋸中隔墻資法），環(huán)見候圖郊4異。顫C壽S晌法開挖勇是分為國四部，弦因為每支部斷面吉小且都深及時封掃閉成環(huán)姨，故開兼挖時引困起的地程表沉降療量較小竿。施工陽時，由貌于坡面猛注漿效撇果良好毅，抗滑壞鋼管樁復及長管均棚的施旺作都很孕成功，歉決定改頭用臺階賞分步導瞇坑開挖弦法（即拜環(huán)型開己挖留核蹄心土法銜），上私臺階可警適當加唉長，約灶為寺1品倍洞跨油，要悄求術(shù)10~毀12艱m幣，增加雨鎖斷腳注漿預小鋼管態(tài)，每榀率鋼拱架永每側(cè)設(shè)怖兩根創(chuàng)，敏5.0砌m較長，以價保證上資導鋼拱扁架基地逃牢靠。煉臺階分法步導坑導開挖法撓比舊較完C朱D豐法具有雜機械化穿程度高課，施工富速度可勢以加快成，核心膜土可以囑有效地篩穩(wěn)定開彎挖面的逮優(yōu)點。罵由于是犧采用人拆工開挖司，故要倡求施工疑時嚴格瓜控制超徹欠挖，跨斷面輪畝廓力求后圓順，吊減少應醋力集中黎現(xiàn)象。黑且要求祖施工工哥序緊湊友，縮短雪仰拱封撒閉時間踐，改善脾初期支虎護受力蠢條件。淺5.2站秤錨桿施賀工乖由于普句通系統(tǒng)芬砂漿錨洽桿在碎戀石堆積泡土中難宜起作用漂，而普抓通中空廳注漿錨身桿成孔脊困難，材反復的末鉆孔、壺清孔對解土體的赤擾動嚴尾重，且估用水沖謎孔也易育造成土久體的滑術(shù)動而失傭穩(wěn)。因慌此系統(tǒng)宋錨桿采網(wǎng)用的狡是田3券m鄙長自進眠式錨桿孟，以高哪壓風沖局孔排渣有、注漿隊，避免餃對土體拳造成過婚多擾動貴。由于倦堆積碎鐮石土的漲特殊地惕質(zhì)情況公，主要遇采用耐淺磨合金劍鉆頭并柜要求具簡有預留騙漿液孔剪。錨桿療本身即戶為鉆桿談，內(nèi)為勞中空，泛當錨桿欠的鉆設(shè)應達到設(shè)殺計規(guī)定痰的深度絨時，孔撫內(nèi)的所推有浮土尸巖屑應掏利用鉆友機的壓覽縮空氣史清理干芳凈，注半漿主要回采用水露泥漿液中，其水柄灰捧比尾0.4墾~0.鼠5鹽5拖。前注漿可珠采用兩天種方式貧，其一御是邊鉆飽進邊注事漿，鉆敵進速度標不應過嫁快，以嫂保證漿胖液的擴濾散，當議鉆到設(shè)尾計深度協(xié)時，應鋤繼續(xù)注撲漿，直拖到注漿壓壓力達覺到予0.2辰MP沒a縫，并持梢續(xù)第5更分鐘，城以不吸揉漿或孔妹口返漿腳為結(jié)束稀標志；檔其二是疲一次性減鉆到設(shè)擁計深度對，用專溪用注漿痛接頭和涼止?jié){塞嘴進行注止?jié){作業(yè)忌，注漿燙結(jié)束也淹應滿足用其上條早件。錨并桿原則粥上在安杯裝廈約吼2醫(yī)4怒小時后舟，應將詞螺帽及態(tài)載板旋信緊假至坑3懶噸，載核板必須缸緊貼噴扶射混凝敘土面，崗以把承蹲載力均財勻傳給炭錨桿，邀避免錨師桿產(chǎn)生鼓彎曲應埋力。呼6.美孤幾點體顛會論（納1渴）軟弱食破碎的勉復雜地駐段的處薄理方案擊應采用刮綜合治灣理，多刻種手段姑并舉，增而注漿法是基礎(chǔ)繪。沉（壤2百）長管尊棚作為軋超前輔霞助施工簡手段對道付不良亦地質(zhì)是咳一種很裕好的方思式，但陷對于管俗棚仍沒描有較詳虎細的施悉工規(guī)范圍、方法啦或準則噴，長管野棚