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《黃土隧道洞口淺埋段開挖及支護技術》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、黃土隧道洞口淺埋段開挖及支護技術 摘要:本文以某工程為例介紹了大管棚超前支護技術和臺階法開挖技術在黃土隧道洞口淺埋段的應用,望對類似工程有所幫助?! £P鍵詞:洞口淺埋段;大管棚超前支護;臺階法 Abstract:takingaprojectasanexampletointroducethegreatshedadvancesupporttechnologyandmethodofexcavationtechnologyinloesstunnelentrancesectionoftheapplicationofshallowburied,hopewillbehelpfultosimilar
2、projects. Keywords:theholeshallowburied;Agreatshedadvancesupport;Thestepsmethod 中圖分類號:U455.4文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013) 一、工程概述 某隧道工程段位于山西境內(nèi),全長2894m,為濕陷性黃土隧道,洞口段屬V級圍巖淺埋,埋深8—30m,偏壓,同一斷面高差達30m左右。隧道出口屬于黃土區(qū),堅硬Q3eol砂質(zhì)黃土,濕陷性土層厚30m。針對此工程特點,采取先支護后開挖的方案,利用大管棚進行超前支護,配合臺階法進行開挖。 二、淺埋偏壓段施工總體思路8 1、地表加固,
3、防止地表土體順坡溜塌,封閉地表裂隙,防止地表水向洞內(nèi)下滲,坡面設泄水孔將覆蓋層巖體內(nèi)水引排出去,便于固結土層,增加穩(wěn)定性。其目的是加固拱腰以上土層,減?。ㄈ酰﹪鷰r對洞身結構的偏壓荷載?! ?、洞內(nèi)加強支護,提高結構的剛度和抗傾覆能力。 3、進行超前預支護,減少超挖量,防止掌子面的坍塌?! ?、針對圍巖地質(zhì)條件改進開挖方法,盡量減少對圍巖的擾動,縮短工序的循環(huán)時間,盡快閉合初期支護鋼架。減少圍巖變形收斂的幅度,提高初支和圍巖共同受力效應?! ?、偏壓嚴重地帶采取回填反壓措施,減弱圍巖對結構的偏壓力?! ∪?、大管棚超前支護技術 (一)支護原理 由于隧道開挖斷面大,洞口處巖體風化十分嚴重
4、,土體松散,洞口開挖面極易發(fā)生坍塌,施工進洞困難。采用大管棚超前支護施工技術對洞口段堆積體進行注漿固結然后再開挖,這樣可以有效保證洞口邊仰坡穩(wěn)定,而且使開挖輪廓線外圈形成棚幕和一層殼體,從而大大增加了進洞施工的安全性,確保順利進洞。大管棚超前支護技術支護原理如下: 注漿管棚通過注漿填充圍巖裂隙,提高圍巖的強度和剛度,從而提高圍巖的整體承載能力。通過向圍巖注漿形成的加固圈起到“承載拱”的作用,支承“承載拱”8上部的巖層重量,使拱內(nèi)部的圍巖與支護系統(tǒng)處于免壓狀態(tài),拱內(nèi)部的圍巖與支護系統(tǒng)受到的力僅是由于拱向隧道方向的變形引起的形變壓力,當管棚為慣性力矩較大的厚壁鋼管,且沿隧道開挖輪廓線周密布
5、置時,加固圈的變形較小,因此,隧道支護結構所承受的上部荷載大大減小。另外,在管棚進口端加套拱基礎,另一端深入到隧道圍巖較為完整、堅硬處,這樣可以對上部的破碎軟弱圍巖形成一個穩(wěn)定的“簡支梁”支撐結構,此簡支梁可承受上部松動壓力或者傳遞上部荷載的作用?! 。ǘ┐蠊芘锍爸ёo設計參數(shù) 鋼管規(guī)格:采用φ127mm壁厚4.5mm的熱軋無縫鋼管,鋼管前端呈錐形,尾部焊接φ10加勁箍筋,管壁四周鉆2排φ20mm壓漿孔,管長30m.,鋼管內(nèi)設置鋼筋籠,鋼筋籠主筋4φ20,采用φ50壁厚4.5mm的鋼環(huán)作固定環(huán),固定環(huán)節(jié)長4cm,與鋼筋籠主筋焊接,如圖所示: 管距:環(huán)向間距為40cm,共布置35根;
6、外插角:1°。 管棚注漿采用M30水泥砂漿,水灰比為1:1?! 。ㄈ┦┕ぬ坠啊 ?、開挖套拱基礎:開挖到位后,測量平面位置和高程,試驗人員做地基承載力試驗,其承載力特征值應大于250kPa,否則,繼續(xù)下挖?! ?、砌筑套拱基礎:基礎為M10漿砌片石,套拱基礎厚60㎝,寬150㎝,長150㎝,套拱頂面為結構設計基線?! ?、制作套拱鋼架并安裝:套拱鋼架為I20b鋼架,套拱內(nèi)鋼架為3榀,間距50㎝,距套拱前端和后端均為25㎝,鋼架的底面為漿砌片石頂面,鋼架的縱向連接采用Φ25鋼筋,間距100㎝?! ?、焊接φ140孔口管:在拱部120°范圍內(nèi)焊接35根φ140孔口管,孔口管長15
7、0㎝,間距40㎝,孔口管直接焊在套拱I20b鋼架上。8 5、搭設套拱支架和安裝模板:支架為鋼管架,模板背模和底模為5㎝,端模為2㎝膠合板。經(jīng)檢查合格后方能進入下道工序?! ?、澆注套拱C25混凝土,混凝土由工地拌和站提供,套拱長150㎝,厚60㎝?! ?、拆除端模。 ?。ㄋ模┿@孔 1、根據(jù)導向墻中預埋的導向鋼管進行鉆孔。掌子面必須按要求先噴一層素混凝土作為止?jié){墻,以確保掌子面在進行壓力注漿時不出現(xiàn)漏漿、坍塌?! ?、鉆孔前先檢查