浅埋偏压隧道施工技术

浅埋偏压隧道施工技术

浅埋偏压隧道施工技术

摘要:随着现代科学技术的逐步完善，在不断进步的经济社会对现代交通运输行业高标准要求的推动下，浅埋偏压性隧道进洞交通建设工作正面临着前所未有的发展空间与潜力。本文对某隧道浅埋偏压段的处理进行了分析,并对地面注浆加固、超前管棚及锁脚钢管的施工工艺进行了探讨。

Abstract: with the gradual improvement of modern science and technology, in the economic and social progress of modern transportation industry to promote the high standard requirement, shallow buried bias into the hole of the tunnel traffic construction work are facing unprecedented development space and potential. In this paper a tunnel of shallow buried bias segment of the treatment was analyzed, and the ground grouting strengthening, lead tube tent and lock the construction process of the steel tube feet are discussed in this paper.

中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：

一、工程概况

某隧道全长648m，该隧道属于典型的浅埋偏压隧道，且围岩松散，溶槽、裂隙发育，充填大量的碎石土和黄粘土，地质条件较差，对开挖带来很大的安全隐患,极易出现塌方甚至冒顶事故。为保证施工质量、安全以及运营的安全,我们在浅埋偏压地段施工时采取必要的加固措施。一是在外侧增设应力挡墙,以抵抗山体的侧压力,挡墙采用C 25片石混凝土,与围岩之间填充C25片石混凝土同步浇筑。二是增加拱部Φ108管棚长度，由设计15 m改为36 m,以便更好地控制隧道初期支护变形和下沉,可以有效的控制开挖和支护施工质量以及

后期运营安全。三是对型钢拱架拱脚采用锁脚导管代替锁脚锚杆。四是由于山体土较松散破碎,对地表进行预注浆加固处理,使隧道四周形成胶结。五是加强监控量测工作,随时掌握围岩变形情况,及时指导现场施工。本文着重介绍地表预注浆、大管棚施工及锁脚导管的施工方法。

二、浅埋、偏压段施工方案

1.地表注浆加固施工工艺

根据变更后的施工方案,首先进行外侧的应力挡墙施工,然后进行浅埋段的地表注浆加固。注浆法是利用压力将能固化的浆液通过钻孔注入岩土孔隙中,使岩土的物理力学性能得以改善的方法。对该段进行地表预注浆的主要起到提高围岩强度、降低围岩的透水性能,改善隧道的成拱的作用。

1.1地表注浆施工工艺流程

清理地表→测量定位、地面标高→钻机就位→钻孔→注浆管安装→施作止浆盘→钢管注浆→封管

1.2浆液配制

注浆材料采用水泥单浆液和水泥、水玻璃双浆液两种。对周边孔采用水泥、水玻璃双浆液,对内部孔采用水泥单浆液。当吸浆量较大或者地下水较丰富时,内外部均采用水泥、水玻璃浆液。水玻璃模数为2.9,波美度为40,施工时用水稀释成波美度为35。施工时加入3%的缓凝剂。

为了选择最佳的浆液配合比,试验人员做了几组对比试验,对其凝结时间及强度进行了对比,根据试验结果及施工设备情况,选用的单桨液水灰比为0.8∶1,双浆液水灰比为0.8∶1,水玻璃占水泥质量的17%。注浆压力是给予浆液在岩土层中渗透、扩散、压实的能量,其大小决定着注浆效果的好坏。根据围岩情况,注浆初压取

0.5MPa~1MPa,终压取2.0MPa~2.5MPa,在补注时压力调高的

3.0MPa~3.5MPa。

1.3钻孔

⑴首先进行地表土及腐殖土的清理,并初喷一层混凝土。

⑵安设钻机,钻机就位后进行桩位复测,确保在设计位置进行钻

孔。

⑶加工和安装注浆管。注浆管采用Φ45×3.5 mm的无缝钢管,

并在无缝钢管上布置压浆孔。现场拼装时应防止断管,安装时要保证压浆管顺直。

⑷施工止浆盘。将钢筋网片进行现场连接,并于注浆管焊接在一起,保证钢筋网片的整体性,从而保证喷射混凝土的整体性。然后施工15cm的C25喷射混凝土,封闭山体表层,为保证地表的排水通畅,喷射混凝土应保持与原始地形一致。

⑸注浆。注浆时应从外向内,从低处向高处注浆。首先对外部进行注浆起到围、堵、截的作用,然后对内部进行注浆,起到填、压、挤的作用。注浆量确定采用现场试验的方法,对具代表性的钻孔进行注水试验,分析岩土层的孔隙率和渗透系数,从而确定注浆量的大小。

⑹质量检测。第一轮注浆结束后,进行现场取芯抽检。对注浆效果不理想处进行高压补注。

2.大管棚施工工艺

2.1施工工艺流程

测量放线→导向墙施工→钻机就位→钻孔→清孔→安装花钢管

→注浆→封口

2.2施工工序及控制要点

⑴导向墙施工

为确保大管棚施工的精度,使钻头、钻杆钻进时始终保持同一钻进角度、方向,在隧道洞门口浇筑管棚施工混凝土导向墙,导向墙在洞身外廓线以外施作,采用现浇C30模注混凝土,厚度为100cm。导向墙内埋设2榀I18工字型钢支撑,钢支撑与管棚导向管焊成整体。

⑵导向钢管制作

采用Φ140壁厚5mm的钢管作为管棚的导向管,导向管应根据管棚坐标,焊接定位在导向墙内的型钢拱架上,焊接前对每一根导向管

的位置进行测量定位,考虑钻机沉落或其他因素产生的误差,取调整

误差10,导向管调整3.5 cm,防止管棚下垂而侵入隧道来挖轮廓线内。

⑶钢花管制作

为了使浆液充分渗入地层,使得隧道拱部围岩形成加固层,管棚