人字形分岔喇叭口大断面隧道开挖施工方法

人字形分岔喇叭口大断面隧道开挖施工方法

人字形分岔喇叭口大断面隧道开挖施工方

法

由于受到地形地物的影响,或者征地拆迁成本很大,采用分岔隧道、喇叭口断面隧道方案,不仅能很好地解决地形的限制,而且很好的解决了路、桥、隧的衔接方式,总体线形的特殊要求,可取得良好的技术经济效果,具有显著的社会、环境、经济效益。通过深圳市福龙路横龙山“人”字形分岔喇叭口大断面隧道的工程实践,总结出本工法。

关键词:“人”字形分岔喇叭口;隧道;开挖工法

1.前言

近年来,随着我国经济建设的发展,城市化进程的加快,施工技术水平的不断提高,对城市基础设施,特别是交通设施的建设需求在不断增加,出现了大量的立交桥梁、立交隧道及隧道与桥梁立交的互通立交形式。

2.工法特点

2.1 施工进度快,工期有保证。本工法采取大导洞超前的施工方案,主线隧道和喇叭口扩挖同步进行,施工速度跟正常隧道一样,总体工期有保证。

2.2 安全性高。由于三车道隧道施工经验成熟,大导洞直接借鉴施工,喇叭口扩挖从小断面往大断面逐渐扩大,边挖边护,施工安全得到很好的保证。

2.3 节约成本。与传统的双侧壁导坑法、CRD工法相比,本工法可大量减少临时支护,节约工程成本。

2.4 现场施工管理易控制,质量有保证。施工工艺简单便捷,操作性强,容易被

技术人员和施工人员掌握,有利于现场施工管理和工序质量控制。

3.适用范围

本工法适用于I，III级围岩条件较好的地下互通,高速公路隧道扩建、喇叭口渐变大断面隧道、小净距隧道的开挖施工。IV，V级围岩条件较差的隧道也可借鉴。

4.工艺原理

本工法是在三车道断面的基础上逐渐扩大而来的,适用于立交分岔隧道大断面开挖施工。总的施工思路是:化整为零,逐步扩大,即主洞按上台阶断面全速往前掘进,进入正常段后继续往前开挖,与喇叭口段拉开一定距离后,反向扩挖喇叭口段,与主洞平行作业。下面以右线隧道及F匝道隧道为例进行说明。

隧道按照线路?从大里程往小里程方向按三车道断面掘进,所不同的是在开挖到3-3断面处时,按图一中1所示断面形式开挖。同时,匝道隧道按照线路?掘进,当开挖到中夹岩柱只有5m厚时,按线路?进行侧导洞开挖,始终保持中夹岩柱厚度为5m,到3-3断面停止掘进。当主洞开挖拉开一定距离后,按照线路?扩挖喇叭口,到4-4断面后停止掘进。线路

待主洞、匝道及喇叭口段二次衬砌相隔10m后用弱爆破的形式进行剥离开挖,开挖后立即施做初期支护和二次衬砌。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

施工工艺流程见图二

5.2 操作要点

5.2.1 测量放线

喇叭口是渐变断面,测量进度必须严格控制。由于断面参数是里程的函数,所以需要采用程序(本项目采用卡西欧-4800计算器进行编程)计算断面参数。采用断面仪进行精确放样,确保测量放样精度。在钻周边眼时,要根据断面变化趋势告诉钻孔人员钻孔角度,从多方面控制施工误差。

5.2.2 喇叭口开挖

1)导洞开挖(类比于单侧壁导坑法及三车道隧道上台阶施工)

(1)创造导洞工作面:由于是从大里程往小里程方向掘进,需要创造一个导洞工作面,如图一中1部为先行导洞。本案中YK3 151.703处为最大开挖断面(突变),开挖宽度为29.141m,高度为13.079m,主洞开挖到该处后,要顺坡上挑,逐步过渡到设计断面高度。具体做法是以主洞中线为先行导洞开挖中线,按行车道左侧设计断面轮廓线对称开挖(局部欠挖),拱顶按13?顺坡上挑,至YK3 143.95处上挑高度为

1.743m,达到设计高度,然后按照设计断面进行导洞开挖,拱部欠挖部分在反扩时修梆。

(2)导洞开挖:本案YK3 143.95， 069(共74.95m)段,开挖宽度为27.665，20m,中线部位设计标高比主线中线部位高出1.743，0.514m,该段以主洞中线为先行导洞开挖中线,标高以中线处对应的设计标高为准,按断面轮廓线对称开挖。

(3)导洞过渡段开挖:本案中YK3 069， 029.721(共39.279m)段开挖宽度为20，16.345米,是喇叭口向正常隧道较窄过渡地段,相当于四车道隧道向三车道隧道过渡,主线中线标高与设计断面拱顶标高之差为0.514，0m,参照III级围岩开挖方式,按设计断面轮廓线分上下台阶法开挖成形。

2)反向扩挖喇叭口(图一)

采用台阶法开挖,短进尺,弱爆破(光面爆破),强支护进行施工。

(1)2部开挖:2部为扩大断面的上部,扩挖宽度为2.89，11.062m,待主洞掘进一定距离,与扩梆开挖互不影响后进行扩挖,扩挖时从YK3 069开始,从小里程往大里程方向进行,按设计断面一次开挖成形。

(2)3部开挖:3部为扩挖断面的中部,落后2部4，5m。