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《洞口淺埋段土質(zhì)隧道地表論文:洞口淺埋段土質(zhì)隧道地表及拱頂下沉控制措施》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、洞口淺埋段土質(zhì)隧道地表論文:洞口淺埋段土質(zhì)隧道地表及拱頂下沉控制措施一、工程簡(jiǎn)介虎形山隧道為雙向四車(chē)道高速公路分離式隧道,左線全長(zhǎng)1015m,隧道底板最大埋深約180m;右線全長(zhǎng)985m,隧道底板最大埋深約170m,;隧道左右線間距在30~40m之間。隧道地處湖南郴州丘陵地區(qū),地表黃土沖溝發(fā)育。該隧道處于紅粘土,強(qiáng)風(fēng)化石灰?guī)r、頁(yè)巖、破碎帶、斷層地段,溶洞、溶槽極其發(fā)育,地質(zhì)條件復(fù)雜。隧道進(jìn)出口段落內(nèi)均為紅粘土地層,洞口洞頂粘土覆蓋層為2~20米,屬于淺埋地段,圍巖級(jí)別設(shè)計(jì)均為ⅴ級(jí)(實(shí)際為ⅵ級(jí))?;⑿紊剿淼赖氖┕し椒ǔ鞫床?/p>
2、用明挖法施工外,其余采用人工風(fēng)鎬、鉆爆法施工。隧道左右線共有ⅴ級(jí)圍巖686m,主要采用留核心土環(huán)形開(kāi)挖法施工,18#工字鋼拱架+錨噴支護(hù);ⅳ級(jí)圍巖1069m,主要采用上下斷面正臺(tái)階開(kāi)挖法施工,鋼格柵拱架+錨噴支護(hù);ⅲ級(jí)圍巖245m,主要采用光面爆破全斷面開(kāi)挖法施工,錨噴支護(hù)。二、資料搜集整理根據(jù)虎形山隧道的施工施工情況,收集了國(guó)內(nèi)類(lèi)似地質(zhì)條件在建的或是建成的隧道施工資料,特別是對(duì)郴州至寧遠(yuǎn)段高速公路4標(biāo)段芒頭嶺隧道、5標(biāo)段萬(wàn)華巖隧道等進(jìn)行了細(xì)致的調(diào)查,這些隧道洞口均屬于淺埋紅粘土土質(zhì)地層,與我標(biāo)段虎形山隧道洞口段地質(zhì)及地形
3、條件極為相似,芒頭嶺隧道、萬(wàn)華巖隧道分別于2009年4、5月份從進(jìn)口進(jìn)洞,最初采用兩臺(tái)階法或預(yù)留核心土開(kāi)挖,主要的支護(hù)參數(shù):18#工字鋼(縱向間距0.5m);雙層超前注漿小導(dǎo)管,上層為φ50*5mm,下層為φ42*3.5mm,間距均為60cm,上下層交錯(cuò)布置;φ25mm中空注漿錨桿,φ8mm雙層鋼筋網(wǎng),c20噴射砼厚度為25cm。通過(guò)對(duì)以上兩座隧道一個(gè)月內(nèi)的監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)表明:兩座隧道地表及拱頂下沉量均較大,其中芒頭嶺zk127+622隧道拱頂最大下沉量22cm,萬(wàn)華巖隧道k129+610隧道拱頂最大下沉量17cm,均侵入二
4、襯結(jié)構(gòu),最終導(dǎo)致芒頭嶺隧道左洞zk127+609~zk127+643、萬(wàn)華巖隧道右洞k129+580~zk129+621出現(xiàn)大面積換拱現(xiàn)象,同時(shí)隧道地表及洞內(nèi)初期支護(hù)出現(xiàn)較多的裂縫、初期支護(hù)表面脫殼。我標(biāo)段于2009年4月23進(jìn)行出口左洞開(kāi)挖,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也出現(xiàn)拱頂沉降量過(guò)大的問(wèn)題,最大沉降z(mì)k116+908為19cm三、原因分析根據(jù)出現(xiàn)的上述情況,2009年6月16日業(yè)主召集設(shè)計(jì)院、監(jiān)理處、隧道施工方并聘請(qǐng)相關(guān)隧道專(zhuān)家到現(xiàn)場(chǎng)勘察各隧道標(biāo)段實(shí)際情況后,針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行專(zhuān)家討論會(huì),共同分析,分析認(rèn)為導(dǎo)致地表及拱頂下沉過(guò)大主要有
5、以下幾個(gè)方面的原因:1、開(kāi)挖方式不當(dāng)。對(duì)洞口土質(zhì)淺埋隧道,通常的臺(tái)階法或預(yù)留核心土法開(kāi)挖并不完全適合;2、初期支護(hù)沒(méi)有及時(shí)跟進(jìn)進(jìn)行有效約束,導(dǎo)致土層拱圈松弛過(guò)大,增加了對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的荷載;3、拱架拱腳沒(méi)有落于堅(jiān)硬的地基上或拱腳處理不當(dāng);4、超前支護(hù)做得不到位,尤其是注漿效果較差,沒(méi)有真正起到固結(jié)土層的效果;5、仰拱閉合不及時(shí),不能及時(shí)約束周邊土層四、制定對(duì)策針對(duì)上述確定的原因,結(jié)合專(zhuān)家會(huì)提供的意見(jiàn),經(jīng)過(guò)大家共同研究討論,制定了如下的對(duì)策。1、根據(jù)地質(zhì)條件,適當(dāng)改變工法,如可采取crd工法或cd工法;2、及時(shí)跟進(jìn)初期支護(hù),隧道
6、開(kāi)挖后立即進(jìn)行素噴3cm砼,并加強(qiáng)后續(xù)工序銜接控制;3、拱腳處采用小導(dǎo)管垂直打入作鋼架支墊;4、加強(qiáng)超前支護(hù)注漿效果控制,針對(duì)土質(zhì)底層普通注漿效果差的情況,采用劈裂法注漿;5、及時(shí)閉合仰拱成環(huán),仰拱施工采用全斷面法。五、對(duì)策實(shí)施針對(duì)制定的對(duì)策,根據(jù)工程進(jìn)展?fàn)顩r對(duì)虎形山隧道進(jìn)出口土層淺埋地段陸續(xù)開(kāi)展工作,具體樁號(hào)如下:進(jìn)口端:zk115+932~zk115+957,k115+902~k115+933;出口端:zk116+872~zk116+900,k116+810~k116+846。對(duì)策實(shí)施1:加強(qiáng)拱腳支墊處理虎形山隧道四個(gè)
7、洞口開(kāi)挖后路面標(biāo)高以下約2米均為紅色粘土,呈膠泥狀,工字鋼拱腳無(wú)法落于堅(jiān)硬處,針對(duì)此種情況項(xiàng)目部起初用水泥墊塊及雙排工字鋼在拱架處做支墊,但由于壓力太大,無(wú)法滿(mǎn)足沉降要求,后改用鋼管,其方法是在拱腳處豎向打入一定長(zhǎng)度的鋼管(采用核心土開(kāi)挖,鋼管長(zhǎng)度基本達(dá)到5米),管端焊接鋼板做鋼架支墊,分布開(kāi)挖施工到此處時(shí)割除去掉,盡可能做到剛性支撐減少下沉。圖1小導(dǎo)管支墊對(duì)策實(shí)施二:改變開(kāi)挖方法及支護(hù)方式采用crd工法,將整個(gè)隧道斷面分為六部分開(kāi)挖,根據(jù)地形條件,先施作山體覆蓋層較薄一層,并進(jìn)行永久及臨時(shí)支護(hù),設(shè)臨時(shí)仰拱,根據(jù)分塊左右交
8、錯(cuò)推進(jìn),施工中需立即用砼素噴封閉掌子面,同時(shí)加強(qiáng)開(kāi)挖后各道支護(hù)工序的銜接,做到穩(wěn)中求快,該工法工序,各道施工工序相互干擾大,進(jìn)度很慢,出口端k116+836~k116+846由于土層中飽水,極其不穩(wěn)定,采用了此工法。圖2cdr工法對(duì)策實(shí)施三:加強(qiáng)超前支護(hù)的監(jiān)管,規(guī)范注漿流程,加強(qiáng)注漿效果先護(hù)后挖超前支護(hù)