淺談隧道喇叭口超挖控制

《淺談隧道喇叭口超挖控制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、淺談隧道喇叭口超挖控制摘要：隨著屮國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)良好發(fā)展，地上的土地資源越來(lái)越稀缺，21世紀(jì)將是地下工程飛速發(fā)展的一個(gè)世紀(jì)，地下工程（隧道、地鐵、管道等）將深入人們的生活，其中隧道喇叭口超挖控制是目前隧道施工中提出一個(gè)難點(diǎn)（喇叭口：隧道施工必須從小斷面到大斷面，斷面寬、高、上部拱頂均變化較大）。要施工三維角度的超前支護(hù)理論上可行，但三維角度不僅計(jì)算復(fù)雜，且以現(xiàn)冇隧道施工設(shè)備、工人水平均無(wú)法實(shí)現(xiàn)。憑經(jīng)驗(yàn)施工三維角度的超前支護(hù)控制隧道頂部超挖的效果不佳。關(guān)鍵詞：隧道喇叭口超挖控制中圖分類號(hào)：U455文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：隧道喇叭口是目前公認(rèn)的隧道施工屮難解決的問(wèn)題之一，喇叭口頂部超挖控制

2、不好，不僅影響喇叭口的受力，增加了施工成木，還對(duì)施工和隧道運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了安全隱患，是施工者都不容忽視的問(wèn)題。1隧道喇叭口的認(rèn)識(shí)（由小變大）隧道喇叭口在地下糧庫(kù)中較為普遍，因糧庫(kù)使用需要，通道較庫(kù)房小許多。糧庫(kù)施工，必須先施工通道，后才能施工庫(kù)房，在地質(zhì)條件不好的情況下，隧道喇叭口就產(chǎn)生了。圖1喇叭口斷面示意圖2建立隧道喇叭口模型2.1建立隧道喇叭口三維模型通過(guò)將喇叭口按比例展開成平面圖，合理設(shè)置三維模型打印比例，打印一張喇叭口整體模型示意圖以指導(dǎo)后續(xù)，加工組件的拼裝。（注：有條件可以將喇叭口模型展開示意圖按大比例整體打卬）為達(dá)到三維效果，在平面圖中增加喇叭口截面，喇叭口大斷面、小斷面、截面均

3、垂直于水平面和隧道軸線。骨架用硬紙殼或塑料板切割成型后進(jìn)行如下圖進(jìn)行拼裝，喇叭口頂部采用萬(wàn)花筒原理，用打印紙制作。2.2建立隧道喇叭口二維模型2.2.1小斷面正對(duì)區(qū)域建立二維模型三維模型建立后截取平行于隧道喇叭口軸線且垂直于喇叭口大、小斷面的任意截面T-To超前支護(hù)（如超前小導(dǎo)管）施工只能按直線施工，不能按曲線或折線施工，倘若小導(dǎo)管按從喇叭口小斷面頂部穿到大斷面頂部，小導(dǎo)管勢(shì)必為侵空，影響喇叭口初期支護(hù)的施工。圖2.2.1-1截面1-1示意圖針對(duì)截面I-I示意圖將影響喇叭口初期支護(hù)因素加以考慮，有兩種解決方式，方式一：將超前小導(dǎo)管施工仰角調(diào)尢由原來(lái)的①角調(diào)整為0角;方式二：將起始斷面1號(hào)

4、位置抬高H值，超前支護(hù)施工仰角①角不變。圖2.2.1-2截面I-I超前支護(hù)調(diào)整示意圖由截面I-I超前支護(hù)調(diào)整示意圖可見，調(diào)整方式一較調(diào)整方式二對(duì)土體的擾動(dòng)要大，同樣長(zhǎng)度的小導(dǎo)管，方式二較方式一保護(hù)掘進(jìn)的區(qū)域大,從施工成木的角度出發(fā)：要超前護(hù)住的相同的區(qū)域，方式一的成本較方式二的超前支護(hù)成本高。因此宜按照方式一調(diào)整較為合理，小斷面正對(duì)區(qū)域超前支護(hù)可以按二維角控制。方式二優(yōu)于方式一。2.2.2喇叭口橫向擴(kuò)大區(qū)域三角空白區(qū)域待后續(xù)循壞補(bǔ)打。目的：通過(guò)施工垂直開挖斷面方向的超前小導(dǎo)管控制小斷面區(qū)域的超挖。3工程實(shí)例分析3.1工程現(xiàn)狀3.1.1糧庫(kù)喇叭口基本情況介紹及喇叭口支護(hù)參數(shù)我原所在工程為地

5、下糧庫(kù)。通道較糧庫(kù)庫(kù)區(qū)斷面小，隧道開挖斷面為城門型，糧庫(kù)施工區(qū)域圍巖級(jí)別基木為IV級(jí)，部分區(qū)域圍巖IV?V級(jí)，巖性以砂巖為主，夾泥，部分區(qū)域含泥巖，圍巖自穩(wěn)性差，設(shè)計(jì)在糧庫(kù)庫(kù)區(qū)設(shè)置了喇叭口，斷面由小斷面過(guò)渡到大斷面。喇叭口支護(hù)方式采用超前小導(dǎo)管配合鋼架進(jìn)行初期支護(hù)，支護(hù)參數(shù)：1）超前小導(dǎo)管支護(hù)參數(shù)：管徑①42,環(huán)向間距30cm,排拒2.5m,長(zhǎng)4.5m,導(dǎo)管管尾部與鋼架焊接成整體，注漿采用雙液漿，前后小導(dǎo)管搭接長(zhǎng)度不小于2m。2）鋼架采用118,間距0.5m,縱向采用①22連接筋，間隔Im。3）混凝土：初期支護(hù)噴C25混凝土厚270mm,耍求摻入結(jié)構(gòu)纖維，結(jié)構(gòu)纖維摻量為4kg/m3。4）

6、系統(tǒng)錨桿、鎖腳錨桿略。3.1.2糧庫(kù)喇叭口施工參數(shù)喇叭口軸線長(zhǎng)度為3.58m,開挖斷面為城門型。底寬從9.134-14.84m,拱高從2.469-3.811m高、拱腿高從5.718-6.309m高漸變。3?2建立喇叭口三維實(shí)體模型（1:40）通過(guò)將喇叭口展開成平面圖（如圖2.1）,設(shè)置三維模型組件打卬比例為1:40。骨架用硬紙殼切割成型后進(jìn)行拼裝。喇叭口頂部采用萬(wàn)花筒原理，用打印紙粘合。3.3建立二維模型2.3.1建立二維模型的H的喇叭口進(jìn)尺1.0m/循環(huán)，每循環(huán)施工后斷面兩側(cè)各增加寬度為0.797m。通過(guò)建立二維模型，確定超前小導(dǎo)管施工角度，以便按設(shè)計(jì)施工超前小導(dǎo)管。控制超前小導(dǎo)管區(qū)域

7、的超挖，和確保施工安全，開挖寬度增加區(qū)域待后續(xù)循環(huán)補(bǔ)打小導(dǎo)管。3.3.2截取與斷面垂直的二維斷面結(jié)合超前小導(dǎo)管施工，建立二維模1、任意截取與開挖斷面垂直的二維斷面(I-I)建立二維模型，如圖3.2.1-2截面1-1超前支護(hù)調(diào)整示意圖，存在兩種調(diào)整方式，方式一：將超前小導(dǎo)管施工仰如調(diào)大，由原來(lái)的①角調(diào)整為0角；方式二將起始斷面1號(hào)位置抬高H值，超前支護(hù)施工仰角①角不變。2、超前小導(dǎo)管施工方向通常平行于隧道軸線，假設(shè)：小導(dǎo)管從1號(hào)斷面穿