隧道施工中双侧壁导坑法的应用优势及优化
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图 １ 超前小导管作业工艺图
２)导洞上台阶开挖ꎮ 挖掘机或凿岩机挖掘的顺序要求 是由上至下ꎬ从轮廓线向隧道的轴线方向进行挖掘ꎮ 挖掘的 轮廓线要求速度适中ꎬ挖掘的长度控制在 １ ~ ３ 榀ꎬ依照围岩 的实际状况由总工程师、该区段负责人及项目聘请的专家依
������１６１������
照场地状况来确立对应的挖掘榀数ꎬ避免因为随意挖掘所带 来的安全事故的出现ꎮ 轮廓线以人工风镐修边为主体ꎬ加大 人工挖掘的管理力度ꎮ 爆破时控制炮眼的深度及其对应的 数量ꎮ
隧道施工中双侧壁导坑法的应用优势及优化
李敏如
( 广东省长大公路工程有限公司ꎬ广东 广州 ５１１４３０)
摘 要:对高速公路宽拱隧道作业过程中运用双侧壁导坑的
形式进行施工的优缺点展开详尽的研究与讨论ꎬ并给出针对
双侧壁导坑法技术开展速度慢、造价成本过高等缺陷提出对
应的解决及改善措施ꎬ提高隧道作业的安全性及效率ꎮ
１) 超前小导管支护ꎮ 其规格为 Φ５０ × ５ 的热轧钢管施 做ꎬＳ － Ｖａ 每环的长度为 ４ ｍꎬ而 Ｓ － Ｖｃ 每环的长度为 ４. ５ ｍꎬ管口区段 ０. ５ ｍ 的区间当中钢管不得开孔ꎬ其他区域依照 １５ ｃｍ 的距离交叉配置对应的注浆孔ꎬ孔径控制在 １０ ｍｍ 上 下 [１] ꎮ 侧壁导坑以及中部土体上阶梯挖掘前ꎬ掌子面勘测放 线后ꎬ依照设计标准小导管顺着挖掘轮廓进行配置ꎬ侧壁导 坑上阶梯外围小导管共有 １１ 个ꎬ内围小导管共 ８ 个ꎬ中部土 体上阶梯共 ２７ 个ꎬ环向间距控制在 ０. ４ ｍ 左右ꎬ依照外插角 为 １２°的标准配置ꎮ 小导管用 １ ∶ １ 的水泥浆ꎬ注浆时的压力 控制在 ０. ５ ~ １. ０ ＭＰａꎬ注浆压力要求逐步地提升ꎬ当实现设 计压强( 通常为 １ ＭＰａ) 时ꎬ持续注浆 > １０ ｍｉｎꎬ注浆总量按照 设计总量进行管理ꎮ 当地下水的总量相对较大时ꎬ则注浆压 力保持不动ꎮ 为保证超前小导管的打设顺序ꎬ在钢架上打开 对应的孔洞ꎬ让钢管穿过其钢架结构ꎬ钢管的尾部和钢架之 间通过电焊的形式连接好ꎬ在作业的环节当中要求控制好其 对应的注浆质量ꎮ 超前小导管作业工艺流程见图 １ꎮ
钻孔施工:由技 术 较 高 的 钻 工 按 照 图 纸 确 定 其 中 线、 轴 线、腰线、轮廓线以及对应的测量布孔展开对应的钻孔工作ꎮ 各钻工分区、分部分定人定位地进行挖钻工作ꎬ执行严格的 挖钻质量控制层面ꎮ 每排炮由值班工程师依照“ 平、直、齐” 的标准来进行对应的检测ꎮ 附近的孔要求在段面的轮廓线 上开展对应的开孔工作ꎬ顺着轮廓线的整个区间以及其掏槽 孔的位置误差≤５ ｃｍꎬ其余炮孔位置的误差≤１０ ｃｍꎮ
２ Ｖ 级围岩双侧壁导坑法施工工艺流程 文中的挖掘形式只适合运用在 Ｓ － Ⅴａ、Ｓ － Ⅴｂ、Ｓ － Ⅴｃ
级围岩中ꎬ围岩基本上为全风化粉砂岩ꎬ隧道拱顶区域常出 现掉块情况ꎮ 易出现破损ꎬ裂隙发育较快ꎬ局部范围呈现一 种自然堆积的形态ꎮ 易构成地下水河道ꎬ围岩自身的稳定性 极差ꎬ易出现掉块、坍塌的情况ꎮ 且隧道埋深相对来说要更 浅一些ꎮ 详细作业流程如下:先行导洞超前小导管钻孔插打 注浆→先行导洞上台阶开挖→先行导洞上台阶初期支护( 钢 拱架、挂网、插打中空锚杆、喷射混凝土) →先行导洞下台阶 开挖→先行导洞下台阶初期支护( 钢拱架、挂网、插打中空锚 杆、喷射混凝土) →后 行导洞 超前 小导 管 钻 孔 插 打 注 浆 → 后 行导洞上台阶开挖→后行导洞上台阶初期支护( 钢拱架、挂 网、插打中空锚杆、喷射混凝土) →后行导洞下台阶开挖→后 行导洞下台阶初期支护( 钢拱架、挂网、插打中空锚杆、喷射 混凝土) →中行导洞超前小导管钻孔插打注浆→中行导洞上 台阶开挖→中行导洞上台阶初期支护( 钢拱架、挂网、插打中 空锚杆、喷射混凝土) →中行导洞上台阶开挖→中行导洞下 台阶开挖→中行导洞下台阶初期支护( 钢拱架、挂网、插打中 空锚杆、喷射混凝土) →拆除临时侧壁钢拱架ꎮ ２. ２ Ｖ 级围岩双侧壁导坑法施工详细施工工艺 ２. ２. １ 先行导洞上台阶开挖、后行导洞上台阶开挖
１ 工程概况
清林隧道属于上、下行分离式 ３ 车道的隧道体系ꎬ分左、 右线配置ꎬ左面的隧道里程为 ＺＫ５２ ＋ ９０５. ８９５ ~ ＺＫ５３ ＋ ２５０ꎬ 全长 ３４４. １０５ ｍꎬ和该工程东莞区段在洞身的区域相连接ꎬ出 口区域的设计标高大致为 １０６ ｍꎬ最深的埋深达到了 ８６. ３５ ｍꎬ纵坡坡度为 １. ４０％ ꎻ右面隧道里程为 ＹＫ５２ ＋ ９２７. ３４４ ~ ＹＫ５３ ＋ ４３０ꎬ全长为 ５０２. ６５６ ｍꎬ和该工程东莞区段在洞身的 区域相连接ꎬ出口标高大致为 １０７. ２ ｍꎬ最深的埋深为 ９７. ０７ ｍꎬ纵坡坡度为 １. ４０％ ꎮ
Ｖ 级围岩基本都是由全风化岩层所构建而成ꎬ以碎石状 强风化为主体ꎬ裂隙易极发育ꎬ岩体已出现破损的情况ꎬ为保 障施工建设的安全开展ꎬ上阶梯的底层增设规格为 Ｉ１８ 工字
收稿日期:２０１８ － ０３ － ２０ 作者简介:李敏如(１９９２ － ) ꎬ男ꎬ广东化州人ꎬ本科ꎬ主要从事高速公 路施工工作ꎮ
钢作为支撑ꎬ每两榀之间加设一个临时的横向支撑ꎬ和初期 支护一同进行ꎬ并和型钢拱架之间进行对应的焊接ꎬ不必使 用钢板来进行连接ꎮ 两面使用对应的土方填好ꎬ临时支撑型 钢的顶部回填的厚度控制在 ５０ ｃｍ 左右ꎮ 导洞上阶梯的施 工工艺详情如下:测量放样→Φ５０ × ５ 超前小导管ꎬ打孔、安 管、注浆( 初期支护侧每环 １１ 根、临时支护侧每环 ８ 根) →挖 掘机配合人工风镐逐榀开挖→装载机出渣ꎬ掌子面素喷 ５ ｃｍ 厚 Ｃ２５ 混凝土→Φ２５ 中空注浆锚杆钻孔ꎬ安装锚杆ꎬ注浆→ 挂钢筋网( Ｓ － Ｖａ 双层ꎬＳ － Ｖｃ 单层) →安装 Ｉ２２、Ｉ１８ 钢拱架、 连接筋、锁脚锚杆( 含临时支撑) →锚杆、钢筋网、钢拱架检验 合格→喷射 Ｃ２５ 混凝土ꎮꎮ
关键词:双侧壁导坑法ꎻ超前小导管支护ꎻ装药爆破
中图分类号:Ｕ４５５. ４
文献标志码:Ｂ
文章编号:１６７２ － ４０１１(２０１８)１０ － ０１６１ － ０２
ＤＯＩ:１０������ ３９６９ / ｊ������ ｉｓｓｎ������ １６７２ － ４０１１������ ２０１８������ １０������ ０８４
２)导洞上台阶开挖ꎮ 挖掘机或凿岩机挖掘的顺序要求 是由上至下ꎬ从轮廓线向隧道的轴线方向进行挖掘ꎮ 挖掘的 轮廓线要求速度适中ꎬ挖掘的长度控制在 １ ~ ３ 榀ꎬ依照围岩 的实际状况由总工程师、该区段负责人及项目聘请的专家依
������１６１������
照场地状况来确立对应的挖掘榀数ꎬ避免因为随意挖掘所带 来的安全事故的出现ꎮ 轮廓线以人工风镐修边为主体ꎬ加大 人工挖掘的管理力度ꎮ 爆破时控制炮眼的深度及其对应的 数量ꎮ
隧道施工中双侧壁导坑法的应用优势及优化
李敏如
( 广东省长大公路工程有限公司ꎬ广东 广州 ５１１４３０)
摘 要:对高速公路宽拱隧道作业过程中运用双侧壁导坑的
形式进行施工的优缺点展开详尽的研究与讨论ꎬ并给出针对
双侧壁导坑法技术开展速度慢、造价成本过高等缺陷提出对
应的解决及改善措施ꎬ提高隧道作业的安全性及效率ꎮ
１) 超前小导管支护ꎮ 其规格为 Φ５０ × ５ 的热轧钢管施 做ꎬＳ － Ｖａ 每环的长度为 ４ ｍꎬ而 Ｓ － Ｖｃ 每环的长度为 ４. ５ ｍꎬ管口区段 ０. ５ ｍ 的区间当中钢管不得开孔ꎬ其他区域依照 １５ ｃｍ 的距离交叉配置对应的注浆孔ꎬ孔径控制在 １０ ｍｍ 上 下 [１] ꎮ 侧壁导坑以及中部土体上阶梯挖掘前ꎬ掌子面勘测放 线后ꎬ依照设计标准小导管顺着挖掘轮廓进行配置ꎬ侧壁导 坑上阶梯外围小导管共有 １１ 个ꎬ内围小导管共 ８ 个ꎬ中部土 体上阶梯共 ２７ 个ꎬ环向间距控制在 ０. ４ ｍ 左右ꎬ依照外插角 为 １２°的标准配置ꎮ 小导管用 １ ∶ １ 的水泥浆ꎬ注浆时的压力 控制在 ０. ５ ~ １. ０ ＭＰａꎬ注浆压力要求逐步地提升ꎬ当实现设 计压强( 通常为 １ ＭＰａ) 时ꎬ持续注浆 > １０ ｍｉｎꎬ注浆总量按照 设计总量进行管理ꎮ 当地下水的总量相对较大时ꎬ则注浆压 力保持不动ꎮ 为保证超前小导管的打设顺序ꎬ在钢架上打开 对应的孔洞ꎬ让钢管穿过其钢架结构ꎬ钢管的尾部和钢架之 间通过电焊的形式连接好ꎬ在作业的环节当中要求控制好其 对应的注浆质量ꎮ 超前小导管作业工艺流程见图 １ꎮ
钻孔施工:由技 术 较 高 的 钻 工 按 照 图 纸 确 定 其 中 线、 轴 线、腰线、轮廓线以及对应的测量布孔展开对应的钻孔工作ꎮ 各钻工分区、分部分定人定位地进行挖钻工作ꎬ执行严格的 挖钻质量控制层面ꎮ 每排炮由值班工程师依照“ 平、直、齐” 的标准来进行对应的检测ꎮ 附近的孔要求在段面的轮廓线 上开展对应的开孔工作ꎬ顺着轮廓线的整个区间以及其掏槽 孔的位置误差≤５ ｃｍꎬ其余炮孔位置的误差≤１０ ｃｍꎮ
２ Ｖ 级围岩双侧壁导坑法施工工艺流程 文中的挖掘形式只适合运用在 Ｓ － Ⅴａ、Ｓ － Ⅴｂ、Ｓ － Ⅴｃ
级围岩中ꎬ围岩基本上为全风化粉砂岩ꎬ隧道拱顶区域常出 现掉块情况ꎮ 易出现破损ꎬ裂隙发育较快ꎬ局部范围呈现一 种自然堆积的形态ꎮ 易构成地下水河道ꎬ围岩自身的稳定性 极差ꎬ易出现掉块、坍塌的情况ꎮ 且隧道埋深相对来说要更 浅一些ꎮ 详细作业流程如下:先行导洞超前小导管钻孔插打 注浆→先行导洞上台阶开挖→先行导洞上台阶初期支护( 钢 拱架、挂网、插打中空锚杆、喷射混凝土) →先行导洞下台阶 开挖→先行导洞下台阶初期支护( 钢拱架、挂网、插打中空锚 杆、喷射混凝土) →后 行导洞 超前 小导 管 钻 孔 插 打 注 浆 → 后 行导洞上台阶开挖→后行导洞上台阶初期支护( 钢拱架、挂 网、插打中空锚杆、喷射混凝土) →后行导洞下台阶开挖→后 行导洞下台阶初期支护( 钢拱架、挂网、插打中空锚杆、喷射 混凝土) →中行导洞超前小导管钻孔插打注浆→中行导洞上 台阶开挖→中行导洞上台阶初期支护( 钢拱架、挂网、插打中 空锚杆、喷射混凝土) →中行导洞上台阶开挖→中行导洞下 台阶开挖→中行导洞下台阶初期支护( 钢拱架、挂网、插打中 空锚杆、喷射混凝土) →拆除临时侧壁钢拱架ꎮ ２. ２ Ｖ 级围岩双侧壁导坑法施工详细施工工艺 ２. ２. １ 先行导洞上台阶开挖、后行导洞上台阶开挖
１ 工程概况
清林隧道属于上、下行分离式 ３ 车道的隧道体系ꎬ分左、 右线配置ꎬ左面的隧道里程为 ＺＫ５２ ＋ ９０５. ８９５ ~ ＺＫ５３ ＋ ２５０ꎬ 全长 ３４４. １０５ ｍꎬ和该工程东莞区段在洞身的区域相连接ꎬ出 口区域的设计标高大致为 １０６ ｍꎬ最深的埋深达到了 ８６. ３５ ｍꎬ纵坡坡度为 １. ４０％ ꎻ右面隧道里程为 ＹＫ５２ ＋ ９２７. ３４４ ~ ＹＫ５３ ＋ ４３０ꎬ全长为 ５０２. ６５６ ｍꎬ和该工程东莞区段在洞身的 区域相连接ꎬ出口标高大致为 １０７. ２ ｍꎬ最深的埋深为 ９７. ０７ ｍꎬ纵坡坡度为 １. ４０％ ꎮ
Ｖ 级围岩基本都是由全风化岩层所构建而成ꎬ以碎石状 强风化为主体ꎬ裂隙易极发育ꎬ岩体已出现破损的情况ꎬ为保 障施工建设的安全开展ꎬ上阶梯的底层增设规格为 Ｉ１８ 工字
收稿日期:２０１８ － ０３ － ２０ 作者简介:李敏如(１９９２ － ) ꎬ男ꎬ广东化州人ꎬ本科ꎬ主要从事高速公 路施工工作ꎮ
钢作为支撑ꎬ每两榀之间加设一个临时的横向支撑ꎬ和初期 支护一同进行ꎬ并和型钢拱架之间进行对应的焊接ꎬ不必使 用钢板来进行连接ꎮ 两面使用对应的土方填好ꎬ临时支撑型 钢的顶部回填的厚度控制在 ５０ ｃｍ 左右ꎮ 导洞上阶梯的施 工工艺详情如下:测量放样→Φ５０ × ５ 超前小导管ꎬ打孔、安 管、注浆( 初期支护侧每环 １１ 根、临时支护侧每环 ８ 根) →挖 掘机配合人工风镐逐榀开挖→装载机出渣ꎬ掌子面素喷 ５ ｃｍ 厚 Ｃ２５ 混凝土→Φ２５ 中空注浆锚杆钻孔ꎬ安装锚杆ꎬ注浆→ 挂钢筋网( Ｓ － Ｖａ 双层ꎬＳ － Ｖｃ 单层) →安装 Ｉ２２、Ｉ１８ 钢拱架、 连接筋、锁脚锚杆( 含临时支撑) →锚杆、钢筋网、钢拱架检验 合格→喷射 Ｃ２５ 混凝土ꎮꎮ
关键词:双侧壁导坑法ꎻ超前小导管支护ꎻ装药爆破
中图分类号:Ｕ４５５. ４
文献标志码:Ｂ
文章编号:１６７２ － ４０１１(２０１８)１０ － ０１６１ － ０２
ＤＯＩ:１０������ ３９６９ / ｊ������ ｉｓｓｎ������ １６７２ － ４０１１������ ２０１８������ １０������ ０８４