淺埋公路隧道洞口段施工技術探討

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1、淺埋公路隧道洞口段施工技術探討淺埋公路隧道洞口段施工技術探討周澤兵1陳安伍2（1江西科力咨詢監(jiān)理有限公司南昌330003）（2中鐵十一局集團第三工程有限公司十堰442000）摘要：根據(jù)桃花源隧道的實際施工經驗，針對隧道洞口區(qū)埋深較淺，且地質情況較差的情況，提出幾點有效、合理的解決辦法，在保證施工安全及質量的情況下進洞。　　主題詞：公路隧道；淺埋；洞口段；施工技術0前言　　桃花源隧道位于江西省九江縣內，是廬山環(huán)南山公路二期工程中的控制工程，公路等級為一級公路（山嶺重丘）標準，采用分離式單向行車雙車道隧道（上下行），設計速度為60km/h。隧道凈寬10.45m，

2、凈高7.10m，洞口開挖寬度12.50m，開挖高度10.25m.　　隧道洞口段是隧道施工的薄弱環(huán)節(jié)，桃花源隧道左線有一段處在一長500m左右的山谷中，洞口的地質條件相當復雜，洞口上方為強風化泥質粉砂巖，主要為坡積土和沖積土層，靡凌破碎，夾泥量大，大部分富水，有的成飽和狀態(tài)，在大雨季節(jié)匯水非常大，表層植被因施工破壞后形成小型泥石流，水土非常容易流失，而且洞頂覆蓋層很薄，在洞口左側拱腰部位覆蓋層僅90cm厚，且有偏壓現(xiàn)象，大部分位置覆蓋厚度為10m左右，淺埋段長度達80m多，為典型的淺埋隧道。洞內圍巖為強風化，夾泥，加上山坡匯水面積相當大，開挖后地表水直接滲入洞

3、內，使得超挖及跨塌非常嚴重，洞口段施工條件相當困難。（見圖1）　　　　　　　　　　　　　　　　圖1桃花源隧道洞口雛形（淺埋段長度80m）　收稿日期：2004-12-18　　根據(jù)特殊條件，決定對桃花源隧道洞口施工分如下幾項工作來進行：洞頂?shù)乇硖幚?、洞口段超前支護、洞門挑檐防護、洞內初期支護4個方面，并結合開挖的控制爆破，運用圍巖量測技術，加強監(jiān)測，保證了洞口的施工安全。1洞口段施工方案　　針對洞口覆蓋層薄，兩側山體陡峭，進洞十分困難的特點，為保證隧道安全進洞，經多方研究論證，確定了如下進洞方案，見圖2。圖2洞口支護布置示意圖（1）為保證山體穩(wěn)定，對邊仰坡部分山

4、體以及洞口段范圍的洞頂土體進行整體性防護，噴射C20混凝土15cm，掛Φ6.5雙層鋼筋網（20cmx20cm）封閉洞口邊仰坡坡面。（2）為保證進洞安全，環(huán)向和徑向設長3.5mΦ25mmx5mm中空注漿錨桿。（3）洞口沿進洞方向設Φ42mm超前注漿小導管，注水泥漿液，環(huán)向間距40cm。（4）洞口沿進洞方向設3排長4.5mΦ22mm超前砂漿錨桿，加固洞口巖層。（5）洞內邊開挖邊支立I16工字鋼拱架。（6）洞內開挖采用"短進尺、弱爆破"，每循環(huán)進尺控制在1m以內。（7）利用圍巖監(jiān)控量測數(shù)據(jù)指導施工。2施工工藝2.1地表加固　　隧道進口5m段左側拱腰處埋深僅90cm

5、左右，為淺埋并且存在偏壓現(xiàn)象，隧道成型后極易引起拱頂巖層冒頂，或者在爆破工作中因沖擊波影響造成巖體失穩(wěn)，進洞前必須對洞頂范圍巖體進行加固，防止開挖后造成坍塌，保證洞口段施工安全，加上噴射混凝土噴面，形成隔水層，使得地表匯水順著臨時排水排走，不致滲入巖體影響施工安全。具體方案如下：1、采用3.5m注漿小導管對洞頂覆蓋層進行加固,注漿小導管加固范圍為整個坡面,寬度約為30m，長度約為20m，間距1.2m×1.2m,梅花形布置,錨桿采用Φ22鋼筋，注漿水灰比1：1；2、錨桿施工后，用Φ6.5鋼筋掛雙層鋼筋網，鋼筋網間距20cm×20cm，網片與導管綁扎聯(lián)結；3、采

6、用噴C20噴射混凝土封閉該范圍坡面，而在洞口仰坡坡面先初噴一層C20混凝土3cm-5cm厚，封閉巖面后掛第一層鋼筋網，再噴一次封閉這層鋼筋網，然后再掛第二層鋼筋網，噴至設計厚度。2.2洞口段圍巖加固（圖2）　　因為洞頂圍巖極為破碎，強度低，穩(wěn)定性很差，必須進行必要的加固才能進行爆破施工。我們采取的具體方案如下：在洞口仰坡坡面，隧道起拱線以上施工三環(huán)長度為4.5m的超長錨桿，第一環(huán)距開挖線10cm，錨桿間距40cm，第一環(huán)、第二環(huán)、第三環(huán)環(huán)向間距為40cm，錨桿間距40cm×40cm；在第一環(huán)與第二環(huán)之間施工Φ42mm超前注漿小導管，小導管長度6m，環(huán)向間距4

7、0cm。錨桿、小導管均為梅花形布置，注1：1水泥漿液。2.3洞門挑檐防護　　超前支護完成后應該可以開始準備洞身開挖施工，但因為洞頂覆蓋層太薄，新的問題來了，我們又增加一項新的措施--挑檐防護?！　∫驗楸舅淼蓝纯诘母采w層極薄，完成仰坡的超前錨桿和小導管后，開始開挖爆破施工，但第一次爆破就把洞頂覆蓋層全部沖破，部分超前錨桿、小導管破壞，根本無法使洞口成型，后來決定采用挑檐，在洞口成型后在小爆破進尺。具體方案見圖3。2.3.1恢復破壞的小導管及錨桿局部位置適當加密，保證洞頂薄層巖體加固效果良好，不致受爆破影響太大。2.3.2架工字鋼拱架第一榀工字鋼拱架緊貼洞頂巖面

8、，然后從里向外拼裝3榀工字鋼拱架，間距為30cm～5