特大跨超浅埋隧道施工技术.docx

1、欢迎光临安全人之家https:/特大跨超浅埋隧道施工技术1工程概况轻轨较新线是重庆市轻轨规划中的主要组成部分,是国家确定的西部开发的十大基础设施项目之一。由中铁十一局五处承建的轻轨大坪车站隧道位于重庆大坪。大坪车站隧道起讫里程为 DK7+658.20 DK7+739.5,全长为 81.3m,纵坡为 3,为超浅埋地段 类围岩。衬砌断面采用大拱脚薄边墙隧道结构,边墙底部开挖宽为21.88m,隧道开挖高度为 17.86m。地表有 79 层砖混结构的民用住宅楼,要求爆破震速小于 2cm/s,隧道质量达到不渗不漏、级防水标准。112地质概述DK+658.2DK7+739.5 段洞顶岩体厚 4 15m,成

2、洞条件较差,围岩为泥岩夹砂岩,风化带泥岩的自然抗压强度为 8.6MPa,岩石饱和强度为 5.4MPa;微风化带泥岩的自然抗压强度为 14.4MPa,饱和强度为 9.9MPa;砂岩的岩石饱和抗压强度为 28.3MPa,岩体完整性系数为 0.83;隧道涌水量为 159m3/d。2施工方案确定由于该隧道为超浅埋隧道,围岩自身承载能力差,呈松散状态;地表有较为密集的 79 层砖混结构的民用住宅楼;以及该隧道具有跨度大、泥岩风化严重、砂岩节理发育,受构造影响,岩层裂隙水发育;地表外荷载和围岩压力主要集中在隧道拱部。为避免隧道拱部垂直压力过大,造成隧道拱部下沉过多,危及地表建筑物的安全,在施工中采用以控制

3、隧道拱部下沉变形为主的开挖方式,参考目前国内外类似大跨地欢迎光临安全人之家https:/下工程实例及以往的施工经验,针对重庆轻轨大坪车站隧道超浅埋围岩特点和确保地表建筑物的安全,采用上半断面双侧壁导坑正台阶法下半断面分部台阶法施工,能最大限度地减少对围岩的扰动,减少地面沉降,有效地控制围岩变形和保护围岩的天然承载力。3施工方法与施工工艺311施工工艺流程(见图 1)(1)先沿隧道拱圈外侧施作大管棚,在大管棚预支护和小导管注浆条件下,展开上半断面左右两侧壁导坑的掘进,为尽量减少对围岩的扰动,右侧壁导坑滞后左侧壁导坑 1520m。(2)上半断面左右导坑采取正台阶分部开挖。先作左右导坑上半断面超前中

4、空锚杆,再进行左右导坑上半断面环形土开挖,在施作环向锚杆、挂网和初喷混凝土以及左右导坑下半断面超前中空注浆锚杆后,开挖左右导坑两侧壁土石方和施作初期支护,在左右导坑拱部初期支护和中隔壁临时钢拱支撑完成后,开挖导坑上半断面核心土。(3)导坑掘进 1520m 后,进行中隔壁正台阶上半断面土方开挖。(4)在中隔壁拱部断面锚喷支护基本稳定后,立模衬砌拱部混凝土。(5)在拱部混凝土保护下,进行上半断面中隔壁正台阶下部核心土开挖。(6)在隧道上半断面掘进 3035m 后进行下半断面施工。在认真加固拱脚,打设拱脚锚杆,加强型钢的钢架纵向连接,使上部超前和初期支护与围岩联成完整体系;下部开挖后必须立即喷射混凝

5、土,支护紧跟,尽量单侧落底或双侧交错落底,避免上部断面两脚的拱脚同时悬欢迎光临安全人之家https:/空;落底长度为 2 3m,并不得大于 4.50m。312超前支护该隧道超前支护采用超前长管棚及小导管注浆加固围岩。31211超前长管棚(1)套向架施工在拱部开挖线外缘设三榀 20b 工字钢,在工字钢顶部点焊固定31212超前小导管注浆见图 2。在大管棚预支护条件下开挖作业过程中,若遇到局部地段围岩仍处于松散状态自稳能力较差时,采用超前小导管注浆加强对围岩的注浆固结。小导管采用31512喷射混凝土(1)采用 TK2961 湿式喷射机,其工作风压大于 0.5MPa 为宜,以利于克服拌和好的混凝土在

6、管道内流动的阻力。(2)拱部喷射混凝土厚 4055cm,厚度较大,采用喷射方式难以达到其设计厚度,故采用模喷混凝土方式进行施工,隧道拱部径向锚杆、挂网和 20b 工字钢钢架安装和焊接后,进行挂作业,采用 2 根16钢筋置于与型钢钢架相应的位置,将模板置于钢筋与钢架之间,再用12#铁丝将型钢钢架与钢筋捆结牢,确保模喷混凝土的厚度。(3)混凝土喷射应分片依次自下而上进行,并先喷型钢格栅与壁间混凝土,然后再喷两钢筋格栅之间混凝土;爆破作业时,喷射混凝土终凝到下一循环放炮间隔时间不应小于 3h;喷射混凝土 2h 后应养护,养护时间不应少于 14d,当气温低于+5 时,不得喷水养护;喷射混凝土施工区气温和混合料进入喷射机温度均不得低于+5 。316欢迎光临安全人之家https:/防水施工31611防水层(1)岩面整修防水板铺设前,先测量长度、修整基面,砼喷面是不光滑的,或者凸出的铁线、钢管架,应进行整修处理,整修方法和标准如下:喷射面的凹坑,用砂浆或补喷砼找平,或采用凿打凸起处,直至矢跨小于