浅埋暗挖隧道双侧壁导坑法施工技术研究
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浅埋暗挖隧道双侧壁导坑法施工技术研
究
摘要:近些年,我国的公路建设不断向山区发展,公路隧道逐渐增多,隧道
施工技术日臻成熟,许多工程队都有了建设大跨度隧道的技术能力。
与一般的公
路工程相比,大跨度隧道的施工难度较高,必须选对施工方法和技术方案,才有
可能达到预期的经济效益。
双侧壁导坑法把整个隧道大断面分为若干个小断面分
开施工,最后组建成一个贯通的大隧道,既保证了断面的施工质量,又提高了施
工的安全系数,故本文将针对该工法进行详细论述。
关键词:双侧壁导坑法;施工技术;对比
引言
随着社会的发展和需求,地铁建设将成为未来基建领域的重点之一,因此,
暗挖隧道大断面将会大量涌现,而目前解决大断面隧道掘进比较成熟且广为运用
的方法为双侧壁导坑法。
双侧壁导坑法,又称双侧壁导洞法或眼镜工法,属于新
奥法的一个分支,以新奥法基本原理为依据,将大断面隧道分割成4~9个小隧
道进行施工的方法,结合监测数据信息化指导开挖及支护作业,以减少对围岩的
扰动,控制开挖面稳定,减少地面沉降等,从而保证施工安全及地面构筑物安全。
1双侧壁导坑法的施工特点
①浅埋黄土隧道采用双侧壁导坑法施工,主要特点就是能很好地解决大断面
双线隧道开挖的安全性问题。
在初期支护施工过程中,采用临时支护将初期支护
牢牢地撑住,待仰拱封闭成环后再进行临时支护拆除,有效防止开挖过程中初期
支护发生突变而影响二衬的净空。
②浅埋黄土隧道采用双侧壁导坑法施工,可以
有效控制洞内初期支护的沉降及侧向位移,避免因洞内沉降突变导致地表下沉而
影响地表建筑物的稳定。
对于下穿人员居住密集的居民区、对地表沉降要求较高
的高速公路等尤为重要。
2浅埋暗挖隧道双侧壁导坑法施工技术
2.1双侧壁导坑法施工
施工人员先进行左导洞上台阶的开挖工作,在施工的过程当中要全面地做好初期支护以及临时支护等防护措施。
然后再进行右导洞上台阶的开挖工作,并且及时做好初期支护以及临时支护等防护措施。
当左右导洞的上台阶施工完毕后进行开挖左右导洞下台阶并且及时做好初期支护以及临时支护等防护措施。
当左右的上下台阶导洞挖好后再进行中部导洞的上下台阶的施工,步骤与之前相同。
最后由施工人员拆除临时支护,并进行浇筑整体的二次衬砌。
2.2防水施工
①采用细石混凝对防水基面进行处理,达到要求后铺设土工布及防水板;防水层设计由400g/m2的短纤土工布缓冲层和1.5mm厚的EVA塑料防水板组成。
②对由于预留工字钢使防水无法封闭的孔洞进行处理。
防水板与工字钢对接紧密,对接缝采用涂刷聚氨酯防水涂料进行密封;仰拱及回填混凝土浇筑前采用水泥浆对工字钢进行涂刷处理并刷一层水泥基渗透结晶型防水涂料;仰拱工字钢位置预埋注浆管二衬施工完成后进行二衬背后注浆处理,确保预留工字钢位置的防水效果。
③防水铺设完成后浇筑50mm细石混凝土防水保护层,避免在钢筋绑扎过程中损坏防水层,如有损坏及时进行修补处理。
2.3导坑划分及开挖流程
整个隧道分为进出口两个工区同时相对施工, 将隧道分为左右中部导坑 6步开挖, 每个导坑尽快实现初期支护并封闭成环, 使隧道达到最佳安全受力状态。
隧道进洞后以侧壁导坑开挖作为主攻方向, 每个侧壁导坑之间交错开不小于 15m 后进洞, 中部开挖面距后进侧壁导坑开挖面不小于 20m, 每个导坑土方开挖后及时进行初期支护。
开挖顺序为:左侧壁上导坑①开挖及初支※左侧壁下导坑②开挖及初支※右侧壁导上坑③开挖及初支※右侧壁下导坑④开挖及初支※中导坑上部环形台阶⑤开挖及拱部初支※中导坑核心土⑥开挖, 中导坑上台阶⑦开挖※中导坑下台阶⑧开挖及初支。
2.4土方开挖
①采用双侧壁6导坑法施工,严格控制分步开挖安全距离。
相邻左右导洞错开长度不小于15m,上下导洞错开长度不小于5m。
每日统计各导洞单日开挖进尺及开累施工进尺,对比分步开挖安全距离要求,对各导洞施工进行统一安排,确保开挖安全距离满足要求。
②各导洞采用台阶法分步开挖,减小一次开挖高度,确保开挖地层稳定。
③严格控制每循环开挖进尺,开挖一榀支护一榀,加快工序循环时间,减小土体临空面及地层暴露时间。
④环形开挖预留核心土,严格控制核心土留设质量,核心土留设长度不小于1m,沿作业面自然延伸,对掌子面土体形成有效支挡,避免掌子面失稳。
地层松散时,掌子面核心土打设注浆导管注固砂剂进行加固处理,确保核心土稳定。
⑤合理安排土方开挖顺序,减小薄弱部位地层暴露时间。
上层边导洞开挖由拱脚向上进行,开挖1段用固沙剂初喷1段,拱顶部位土方开挖到位后,立即进行格栅安装。
上层中导洞开挖时,先开挖两侧预留连接板位置,预留连接板处喷射混凝土虚渣清理干净后,再开挖拱顶土方,避免处理两侧连接板增加地层暴露时间。
⑥土方开挖完成后,利用牛角泵及时进行固沙剂初喷扫面固结地层,有效增加开挖面砂层稳定性。
⑦密切关注开挖揭露地层情况,地层稳定性较差时,及时封闭掌子面进行注浆加固。
每循环开挖时,先小范围开挖查看超前注浆施工效果及地层情况,根据揭露地层情况及注浆加固效果,合理判断下部施工安排及措施。
2.5三台阶法施工
施工人员先进行上台阶的开挖工程,该步骤结束后由施工人员进行上部台阶的初期支护以及临时支护的技术操作。
上部分台阶施工结束后进行中间部分台阶的开挖过程,该步骤结束后工作人员进行中部台阶的初期支护以及临时支护的技术操作。
中部台阶施工结束后进行下台阶部分的开挖过程,该步骤结束后工作人员进行下部台阶的初期支护以及临时支护的技术操作。
最后由相关施工人员进行将拆除临时支护完成后浇筑整体的二次衬砌。
2.6施工事项和控制要点
①围岩较差段,每循环纵向进尺长度以 50cm 为宜,围岩稍好段,每循环
纵向进尺长度以 100cm 为宜,但不宜大于 100cm 施工。
② 侧壁开挖后,中
间围岩实际是悬空的,岩体受扰动后易松动脱落,因此不宜采用爆破的方式进行
开挖,否则会破坏壁墙。
③ 由于分多次开挖,岩体易受扰动,因此开挖时应不
定时对岩壁进行量测,并根据出渣情况进行断面监测,严防高超挖、欠挖。
④
临时侧壁墙的拆除,必须等围岩稳定后进行。
⑤ 由于工程一般位于洞口浅埋段,应加强地表稳定性及围岩稳性的判别,并根据变形情况及时采取相应措施。
⑥
施工中及时处理和分析监控量测数据,当位移 - 时间曲线大幅度波动,说明围
岩或支护体系极不稳定,此时必须立即停止进尺,加固处理不稳定的岩体或支护
结构,以防发生支架垮塌或冒落等安全事故。
结语
采用双侧壁导坑法施工,将大断面隧道开挖分成6个小断面开挖;将大断面
隧道衬砌分成几部分衬砌。
按照“短进尺、早支护、勤量测、速反馈”的设计要
求逐步开挖,确保了结构稳定,同时解决了城市道路隧道的工期紧张,工艺流程
繁琐,各工序相互干扰,不易进行地表沉降控制等难题。
施工中量测信息的反馈
对循环进尺、支护形式及二次衬砌均有很强的指导作用。
对以后大跨度隧道尤其
是城市道路大跨度隧道和软弱围岩的洞口施工有很好的借鉴作用。
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