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1、雙連拱隧道施工論文7284#黑古沿大跨度軟巖連拱隧道施工方法研究*李偉張昌國陳柏剛中鐵二局第五工程有限公司摘要上下行隧道分修是公路隧道設(shè)計(jì)屮常見的方式,但有的隧道因受地形條件等因素的限制而選用雙聯(lián)拱隧道。但一般雙聯(lián)拱隧道具有淺埋、大跨、地質(zhì)不良等特點(diǎn),因此,技術(shù)難度高,施工風(fēng)險(xiǎn)大。本文通過介紹一條在V級(jí)圍巖中開挖跨度達(dá)29.42m的連拱式隧道(黑古沿隧道)的施工方案實(shí)例,詳細(xì)闡述了大跨度軟巖連拱隧道的施工方案及施工工藝。Thebuildingofseparatedtunnelsisacommonwayofbuildingtuunels,butsomehavetousedoubleunite
2、darchtunnelsbecauseoftherestrictionoftopography.whiletherearealsosomedisadvantages川keshallowburial.bigspan&badgeology,So,itdemandshigh-leveltechnologyandthereishighriskinconstruction.Thisarticleintroducesadoubleunitedarchtunnelconstructionplan?HeiGuyanTunnel,whichisV-shaped,withaplanof29.42mIt
3、expoundsatlengththeconstructionplan&skillsinbuidingunitedarchtunnelsofbigspaninsoftrock?關(guān)鍵詞大跨度軟巖連拱隧道施工方法中圖分類號(hào):文獻(xiàn)標(biāo)志碼:文章編號(hào);隧道開挖過程中圍巖穩(wěn)定、初期支護(hù)、二次襯砌的安全性倍受關(guān)注,開挖順序和及時(shí)支護(hù)的施工方案是成敗的關(guān)鍵。詳細(xì)開挖及支護(hù)順序等敘述如下:黑古沿隧道為雙連拱四車道公路短隧道,是北京市首座雙聯(lián)拱隧道。該隧道設(shè)計(jì)新穎,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,技術(shù)難度大,科技含量高,具有“二大二新”的特點(diǎn)?!岸蟆笔牵阂皇莾艨湛缍却?,成洞斷面大;二是地質(zhì)條件差,淺埋暗挖,工序繁瑣、跨越
4、時(shí)間長(zhǎng),安全威肋大?!岸隆笔牵翰捎昧诵录夹g(shù),新工藝。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎,三導(dǎo)洞開挖法新穎。1工程概況黑古沿隧道全長(zhǎng)為164m,其結(jié)構(gòu)形式為:16m(明洞)+133m(暗洞)+15m(明洞)。見圖1。該隧道最大凈空跨度達(dá)29.42米‘最大凈空高度達(dá)11.08米,高跨比僅為1:2.66,成洞凈空面積達(dá)258m2,最大埋深為27.0mo隧道圍巖均為V級(jí),主要為太古代沙廠組的片麻巖巖體,夾黃紅色混合巖,巖體較破碎,局部較完整。經(jīng)巖石物理力學(xué)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表明,隧道圍巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度一般為5.0~28.0MPa,整體上屬于較軟巖,局部風(fēng)化程度較低的混合巖為較硬巖,巖石的軟化性較明顯,整體工程地質(zhì)性質(zhì)較差。隧
5、址區(qū)地下水主要為松散巖類孔隙水,分布很不均勻,無規(guī)律性。2施工方案設(shè)計(jì)⑴?[2]收稿日期基金項(xiàng)冃作者簡(jiǎn)介?李偉(1974年——),男,四川省邛睞市人,長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院土建專業(yè)本科,研究方向:土建工程Hzcg603n<zcg603@sina.com>1采用三導(dǎo)洞開挖及支護(hù),先進(jìn)行中導(dǎo)洞開挖及初期支護(hù),待中導(dǎo)洞開挖一定距離(35m左右)并初支封閉后進(jìn)行左右側(cè)導(dǎo)洞開挖。側(cè)導(dǎo)洞支護(hù)成環(huán)后其臨時(shí)支護(hù)側(cè)在主洞開挖過程中兼做堅(jiān)向支撐。主洞初支成環(huán)后,側(cè)洞和主洞各自成環(huán)形成了獨(dú)立的受力體系,但在頂部側(cè)洞和主洞的初支連接使得側(cè)洞和主洞共同承受頂部圍巖的應(yīng)力。側(cè)導(dǎo)洞的施工較好的起到了大跨度隧道施工的減
6、跨作用。中導(dǎo)洞開挖貫通后澆筑中柱碗及頂部填充碗;此時(shí)中隔與中導(dǎo)洞初期支護(hù)一起已成為獨(dú)立的支撐體系,在主洞上臺(tái)階開挖時(shí),頂部圍巖的壓力通過主洞初期支護(hù)傳至側(cè)導(dǎo)洞和中導(dǎo)洞。這種方案施工工藝技術(shù)新穎,各施工階段應(yīng)力傳遞明確,施工安全有很好的保證,但施工順序比較繁雜,施工工期較長(zhǎng)。為了防止隧道坍塌,施工中還遵循新奧法的十八字方針:“管超前,嚴(yán)注漿,短進(jìn)尺,強(qiáng)支護(hù),早封閉,勤量測(cè)”,確保施工安全。3主要施工工藝⑶-[4]中柱底部小導(dǎo)管加固圖(圖一)⑵中柱臨時(shí)支撐中柱為雙連拱隧道整個(gè)結(jié)構(gòu)中的主要受力部分,為防止由于主洞開挖產(chǎn)生的推力過大影響而使中柱產(chǎn)生附加彎矩,繼而發(fā)生變形和破壞,中柱施工完畢后,兩側(cè)
7、必須采用有效措施對(duì)中柱進(jìn)行臨時(shí)支撐:①根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)情況,在施工中采用4)219X10mm熱軋無縫鋼管進(jìn)行臨時(shí)支撐。②橫向間距1.0m,豎向間距為1.0m,至中柱底1.65m,堅(jiān)向上設(shè)置4排。3.2防排水措施針對(duì)黑古沿隧道防水的特點(diǎn),施工方案遵循“以排為主、防、堵、截相結(jié)合”的綜合治理原則。雙連拱隧道中以中柱頂?shù)姆浪|(zhì)量尤難控制,施工中除正常鋪設(shè)防水板外,增設(shè)一層2mm厚BAC自粘防水卷材,并在墻頂沿隧道縱向設(shè)一根d)