材料严寒山区隧道冻结期洞口施工技术

《严寒山区隧道施工技术》

严寒山区隧道

冻结期洞口施工技术

东边道白和铁路课题组

2007年6月20日●和龙

目录

一、工程概况 (1)

二、洞口工程特点 (2)

三、进洞施工方案讨论与确定 (2)

四、施工工艺 (3)

五、施工方案的实施 (3)

六、结束语 (5)

严寒山区隧道冻结期洞口施工技术

一、工程概况

以下以南山隧道为例说明严寒冻结期洞口施工技术。

隧道位于东北寒冷地区，最冷月平均气温-12.69℃，最低气温-33.2℃，地面冻结深度大于1.5米，土壤最大冻深1.5m。

进口里程DK68+928，隧道入口前为沙金沟河，位于南岗山脉许家洞林场管区，出口里程DK76+494，出口前为冲沟，位于南岗山脉青山里林场管区。

东边道合同工期36个月，时间为2005年12月16日~2008年12月16日。由于东边道的特殊地理位置，招标后施工进场处于冬季，隧道施工准备需3个月。为保证工期，隧道必需进行冬季洞口施工。

二、洞口工程特点

1、进口里程DK68+928，隧道入口前为沙金沟河。洞口地质为新四纪堆积风物，松散状。

出口里程DK76+494，出口前为冲沟，位于南岗山脉青山里林场管区。地表1.0m-1.5m腐植土，地表以下1.5m为风化碎石层，以下2.5-4m为块状风化石，相对整体性较好。

2、两个洞口冻深大，为1.6m以上。

3、洞口埋深浅，进洞里程埋深均不大于5m。

三、进洞施工方案讨论与确定

由于洞口地质复杂，进场开工时间正好为冬季冻结期，能否安全顺利进洞对工期、安全起到至关重要作用。

方案一：等到开冻后，进行洞口边仰坡开挖，按常规施工步骤进洞。这需要等到来年四月中旬以后，影响工期2～3个月，且由于围岩差、埋浅浅、地下水丰富，开冻后，地下渗水可能更为严重，会严重影响到进口施工安全。

方案二：在冻结期进洞，在进洞之前先作好蒸汽供热系统、暖棚砼生产线、洞口路基排水系统等工作，通过人工开挖或控制爆破，尽量减少对冻结土体的扰动，充分利用冻结土体自稳力，在洞口段施工中完成冻结土体，超前支护、锚喷支护、钢架受力体系转换。控制要

点是需解决冬季施工混凝土施工与养护。

经比较，我们认为方案二比方案一操作困难，技术含量高，但可缩短工期，节省投资，具有明显的经济和社会效益，尽管方案二尚无施工经验，但从技术上讲是可行的，因此我们采用二方案。

四、施工工艺

施工工艺见图《冻结期进洞施工工艺流程》。

五、施工方案的实施

1．洞口施工

1.1冻层边、仰坡开挖

首先施做截水沟，完善洞口截水设施。为充分利用地表冻土层，减少对原地表土层的扰动，开挖坡度确定为1：1。

测出开挖边线，由于冻土影响，采用弱爆破配合挖掘机开挖，在边坡处预留1m厚光爆层，采用光面爆破，减少对冻土层扰动，爆孔间距0.7m。每次开挖深度1.8m。随挖随支护。

冻结期进洞施工工艺流程1.2支护措施

支护的重点是锚杆的密度和长度，其长度不仅要穿过冻结层，同时要有一定的锚固长度。

根据洞口的不同地质，采用不同的支护方法。进口边仰坡为碎块状堆积体，采用Ф42小导管6m长，按1.0*1.0m进行注浆加固。出口地质多为强风化花岗岩采用4.5m长Ф22锚杆，按1.0*1.0m进行加固。挂网采用Φ8钢筋，网格间距为15*15cm，喷C20混凝土20cm 厚。

1.3边仰坡防排水措施

洞口土层含水量丰富，开挖后处于冻结状态，若直接锚喷，开冻后由于受冻胀影响，锚喷层会发生开裂脱落，影响边坡稳定，必须施作排水系统。

在坡面上开挖8×8cm凹槽，纵横间距1m，在凹槽内安设φ50mm软式透水盲管，盲管用钢筋卡固定，盲管连接采用接头连接牢固。形成立体式排水系统。

2、混凝土生产与养护

混凝土生产前期洞口施工时，可考虑使用干喷速凝混凝土，对混凝土原材料和施工用水进行加热处理。同时在洞口进行冬季保暖混凝土拌合站的搭设。

混凝土养护：采用在混凝土面上铺设电热毯，电热毯上再覆盖棉

帘进行保温，确保混凝土面温度不低于10度，养护时间二天以上，拆除棉帘时混凝土强度要达到15MPa。

六、结束语

严寒山区隧道冻结期洞口施工技术对后期洞内作业打下扎实的基础，进洞后，在洞口搭设暖棚门，确保洞内环境可以满足混凝土施工要求，从而达到正常施工的能力。严寒山区隧道冻结期洞口施工技术在南山隧道洞口施工的成功应用，提高进洞速度，缩短工程工期，具有一定推广意义。