淺埋黃土隧道明挖暗做施工技術(shù)(討論).doc

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1、高速鐵路淺埋黃土隧道明挖暗做施工技術(shù)（中國(guó)水利水電第四工程局第四分局寶蘭客運(yùn)專線朱廣瓊張建國(guó)）摘要：蘇家川隧道地質(zhì)情況較為復(fù)雜，隧道洞身淺埋段頂部既有鄉(xiāng)村道路橫跨而過(guò)，洞頂埋深較小；右側(cè)臨近村民居住區(qū)，且通向村莊道路采用混凝土硬化，道路僅3m寬，大型機(jī)械設(shè)備無(wú)法進(jìn)入施工區(qū)，設(shè)計(jì)明挖法施工難度大，不利于保證施工進(jìn)度及安全，采取施作套拱明洞暗挖的施工方法渡過(guò)。簡(jiǎn)要總結(jié)明洞段及暗洞施作套拱、明洞暗挖的施工技術(shù)。關(guān)鍵詞：淺埋黃土隧道、施作套拱、明洞暗挖、施工技術(shù)1工程概況1.1設(shè)計(jì)及地質(zhì)情況寶蘭客運(yùn)專線10標(biāo)段二工區(qū)通渭至榆中蘇家川隧道位于定西市安定區(qū)，隧道全長(zhǎng)759m，為雙線隧道。隧道洞身均位于

2、直線上，洞身縱坡為3‰的單面上坡，洞身均為黃土、圍巖為Ⅴ級(jí)。隧址區(qū)地貌形態(tài)屬黃土高原溝壑、梁峁區(qū)，地面相對(duì)高差約60m，區(qū)內(nèi)黃土梁峁起伏，溝壑縱橫，自然坡度約為20°～60°之間，隧道頂谷深切多呈“V”字型，山坡上多為風(fēng)積黃土包裹，梁頂植被包裹較差。隧道進(jìn)口、出口均為東河的支溝，平時(shí)干涸無(wú)水，僅在暴雨季節(jié)有暫時(shí)性水流，水量一般不大。隧道區(qū)內(nèi)地下水主要為第四系松散層孔隙水。松散層孔隙裂隙水賦存于第四系上更新統(tǒng)砂質(zhì)黃土中，無(wú)統(tǒng)一潛水面，受大氣補(bǔ)給，水量小，季節(jié)性變化大，水位埋藏變化大。地下水對(duì)混凝土存在氯鹽、硫酸鹽侵蝕性，侵蝕性等級(jí)為L(zhǎng)2、H2。蘇家川隧道淺埋明洞段位于山間谷地，洞身上橫跨寬度

3、3m的鄉(xiāng)村道路；勘探時(shí)試驗(yàn)結(jié)果顯示該段黃土具有濕陷性，基地承載力較小，需采用水泥土擠密樁進(jìn)行地基加固。設(shè)計(jì)施工采用明挖法。1.2隧道主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)蘇家川隧道為單洞雙線隧道，設(shè)計(jì)時(shí)速250Km/h，隧道襯砌后斷面最大凈寬12.81m，凈高8.68m，采用Ve襯砌斷面類型。1.3施工地形復(fù)核及補(bǔ)探情況通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，實(shí)際地形與設(shè)計(jì)地形略有差異，其中DK929+530～+549隧道頂部最小埋深為-1m，出現(xiàn)露頂。DK929+511～DK929+561明洞段縱向剖面示意圖根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)鉆探剖面顯示，淺埋段洞頂覆蓋層為第四系上更新統(tǒng)Q3eol3砂質(zhì)黃土,動(dòng)力觸探檢測(cè)地基承載力在300Mpa以上；洞頂有既有

4、鄉(xiāng)村道路通過(guò)且山間降水經(jīng)過(guò)洞頂溝底匯集自流而下，施工地質(zhì)條件較差，極易坍塌、下陷，成拱能力差。暗挖法施工施作時(shí)拱肩以上圍巖圍護(hù)較為困難。隧底以下圍巖取芯檢測(cè)成果顯示，該部位圍巖無(wú)濕陷性。2施工方案選擇在淺埋隧道施工中，明挖法與暗挖法各有各的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工環(huán)境、施工技術(shù)、施工效益、施工安全等方面的對(duì)比，選擇較為優(yōu)越的施工方法。㈠明挖法不利因素①由于隧道穿過(guò)山谷之間的凹地，洞頂又有既有鄉(xiāng)村道路，明挖施工時(shí)必須進(jìn)行道路臨時(shí)改移，保證當(dāng)?shù)鼐用裢ㄐ?；該處施工設(shè)計(jì)圖紙未明確排水問(wèn)題，施工時(shí)段必須考慮錯(cuò)開(kāi)雨季；②明挖施工時(shí)需大中型機(jī)械設(shè)備進(jìn)入，而該處右側(cè)緊鄰鄉(xiāng)村3m水泥道路，大型機(jī)械無(wú)法進(jìn)入；為

5、防止重型機(jī)械壓壞路面，當(dāng)?shù)鼐用駠?yán)禁通行，開(kāi)挖不具備條件。③明挖施工對(duì)山體擾動(dòng)較大，若處理不當(dāng)極易引起邊仰坡及山體失穩(wěn)，發(fā)生山體滑坡、坍塌；明挖土方量大；明挖棄土需再次征收土地，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境影響較大,且二次征地困難。④明挖施工隧底作業(yè)面狹小，左、右側(cè)需進(jìn)行順坡。⑤由于蘇家川隧道整條隧道長(zhǎng)度較短（隧道全長(zhǎng)759m），采取單向掘進(jìn)，若施工明洞段，或者在暗洞開(kāi)挖至明洞段時(shí)施工，或者增加人員設(shè)備在暗洞段未到達(dá)前獨(dú)自施工明洞段。㈠套拱明洞暗挖的優(yōu)點(diǎn)根據(jù)對(duì)甘肅定西市近幾年氣候變化及降水情況的調(diào)查，合理安排明洞暗挖施作時(shí)段，確保施作時(shí)段錯(cuò)過(guò)雨季。①隧道正洞（暗洞）開(kāi)挖至距離明洞一定長(zhǎng)度后，停止掌子面開(kāi)挖及時(shí)

6、施作套拱，完成后正洞正常掘進(jìn)。此法易于施作，并有利于隧道施工安全。②明洞暗挖對(duì)山體及周圍環(huán)境影響小，對(duì)山體擾動(dòng)小，減少征地，免去施工道路的修建及改移費(fèi)用。③明洞暗挖方便洞頂渡槽施工，減少洞頂填土。通過(guò)明挖與明洞暗挖兩種施工方案的比較，施工套拱明洞暗挖比明挖法更具有優(yōu)勢(shì)，不僅減小對(duì)山體的擾動(dòng)及對(duì)環(huán)境的破壞，還充分利用了現(xiàn)有資源，加快施工進(jìn)度，所以采取變更手續(xù)對(duì)明洞段采用套拱明挖暗做。3施工方案控制措施3.1洞口防護(hù)排水暗洞距離明洞段分界里程約40m時(shí)，測(cè)量人員對(duì)明洞段進(jìn)行放樣，采用白灰撒正洞開(kāi)挖輪廓；結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，安排人工開(kāi)挖臨時(shí)排水溝，對(duì)可能發(fā)生的降水進(jìn)行妥善引排，防止其進(jìn)入正洞浸泡基

7、地。施工要求安排干旱季節(jié)。3.2套拱暗挖施工㈠技術(shù)方案正洞（暗洞）開(kāi)挖至距離明洞段分界里程28m時(shí)（或明洞暗挖開(kāi)挖至明洞分界里程），停止掌子面開(kāi)挖施工，對(duì)掌子面進(jìn)行素噴4cm混凝土封閉，架設(shè)正洞上導(dǎo)I25a鋼拱架。鋼拱架間距0.6m，鋼拱架與已噴護(hù)鋼架采用Ф22連接筋連接成為整體，連接筋環(huán)向間距1m。為保證拱腳基礎(chǔ)牢固，防止拱頂下沉量過(guò)大，對(duì)拱腳位置采用槽鋼或木板支墊。將原設(shè)計(jì)套拱位置DK929+561、DK929+51