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《高速鐵路隧道軟弱圍巖地段進(jìn)洞方案比選和實(shí)施方案》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、高速鐵路隧道軟弱圍巖地段進(jìn)洞方案比選和實(shí)施方案 【摘要】本文通過工程實(shí)例，對(duì)隧道軟弱圍巖地段進(jìn)洞方案在工藝原理、地形地貌及地質(zhì)條件、施工難易程度、圍巖加固效果、沉降穩(wěn)定及安全性等方面進(jìn)行了較為詳細(xì)的對(duì)比分析，并簡要介紹了所采用的進(jìn)洞方案施工方法及施工工藝，供類似工程參考?！娟P(guān)鍵詞】高速鐵路；隧道；軟弱圍巖；進(jìn)洞方案；比選與實(shí)施1前言高速鐵路隧道必須根據(jù)進(jìn)洞地形地貌及地質(zhì)條件、施工難易程度、圍巖加固效果等進(jìn)行綜合分析，確定安全性強(qiáng)、沉降小、工藝方法和施工質(zhì)量易控制的軟弱圍巖地段進(jìn)洞方案，才能確保隧道施工質(zhì)量和安全進(jìn)洞要求。2工程概況8京福鐵路客
2、運(yùn)專線安徽段金鍋嶺隧道位于安徽省黃山地區(qū)歙縣北側(cè)約6km，隧道進(jìn)口里程為DK285+093.8，出口里程為DK288+280，隧道全長3186.2m，其中Ⅱ級(jí)圍巖680m（占21.34%），Ⅲ級(jí)圍巖487m（占15.28%），Ⅳ級(jí)圍巖560m（占17.58%），Ⅴ級(jí)圍巖1459.2m（占45.80%）。最大埋深約148.5m，線路所經(jīng)地區(qū)地貌主要為剝蝕低山丘陵區(qū)，山勢延綿，起伏較大，植被發(fā)育。隧道設(shè)計(jì)為單洞雙線隧道，進(jìn)口段位于曲線上，出口位于直線上，全隧道單坡，坡度為12‰，隧道按噴錨構(gòu)筑法設(shè)計(jì)、施工，初期支護(hù)為采用錨、噴、網(wǎng)和鋼架，根據(jù)不同的
3、圍巖情況采用不同的組合，二次襯砌采用耐久性抗腐蝕砼，防水等級(jí)為一級(jí)。由于金鍋嶺Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖占隧道總量的63.38%，圍巖破碎，為工期控制性工程。金鍋嶺隧道出口段DK288+251～DK288+221段地表Qel+dl粉質(zhì)黏土，下伏晚侏羅紀(jì)γ53（1）強(qiáng)風(fēng)化侵入花崗巖呈碎塊狀，且存在嚴(yán)重偏壓，地下水為孔隙潛水和基巖裂隙水，較發(fā)育。洞口段圍巖及埋深情況見圖1所示。3擬采用的進(jìn)洞方案比選金鍋嶺隧道出口擬采用水平定向旋噴樁、洞口長管棚進(jìn)洞方案，現(xiàn)對(duì)兩種進(jìn)洞方案進(jìn)行對(duì)比分析。（1）工藝原理對(duì)比分析洞口長管棚：在洞口Ⅴ級(jí)及以下圍巖，無自穩(wěn)能力、地表存在重要
4、構(gòu)筑物或者地表沉降要求高的地段，拱頂支護(hù)可以施作洞口段長管棚。洞口段長管棚與導(dǎo)向墻配合使用，在導(dǎo)向墻施作完畢后，沿隧道正線方向打設(shè)一環(huán)洞口段長管棚并進(jìn)行注漿，對(duì)洞口段圍巖進(jìn)行加固，從而保證隧道安全進(jìn)洞。8水平定向旋噴樁：在富水軟弱松散土層、淤泥、淤泥質(zhì)土、砂質(zhì)地層塌方等地段，拱頂支護(hù)可以采用水平定向旋噴樁。采用水平定向旋噴鉆機(jī)打設(shè)預(yù)導(dǎo)孔，預(yù)導(dǎo)孔打設(shè)到設(shè)計(jì)長度后旋轉(zhuǎn)回撤鉆桿，在回撤鉆桿的同時(shí)，將配制好的水泥漿液通過鉆桿噴射到土體中。樁體之間相互嚙合，在隧道拱頂及周邊形成封閉的水平旋噴帷幕體，使掌子面的穩(wěn)定性得到提高。從工藝原來來看兩種進(jìn)洞方案均可
5、用于自穩(wěn)能力較差地段。（2）地形地貌及地質(zhì)條件對(duì)比分析金鍋嶺隧道出口進(jìn)洞圍巖破碎且線路右側(cè)存在嚴(yán)重的偏壓，若施作洞口長管棚不僅使洞口拱頂全風(fēng)化花崗巖板結(jié)成整體并形成梁效應(yīng)有效增強(qiáng)了圍巖的自身穩(wěn)定性以及抗剪力，保證隧道的進(jìn)洞安全；若施作水平定向旋噴樁可以使洞口拱頂段圍巖板結(jié)并相互嚙合，但抗剪能力明顯不如長管棚施工。從以上分析來看，存在嚴(yán)重的偏壓且圍巖破碎的隧道口優(yōu)選長管棚進(jìn)洞。（3）施工難易程度對(duì)比分析8在全風(fēng)化花崗巖地段，施作洞口長管棚需要15d，而施作水平定向旋噴樁需要30d。水平定向旋噴樁施工工期長主要原因：a、受圍巖實(shí)際情況影響較大，在碎
6、塊狀巖石較多的地段，水平旋噴鉆機(jī)難以掘進(jìn)；b、埋深較淺，最淺處埋深不足2m，為了防止漏漿，可能需要在埋深較淺的一側(cè)進(jìn)行加固。由于金鍋嶺隧道為工期控制性工程，選擇洞口長管棚明顯優(yōu)于水平定向旋噴樁。（4）圍巖注漿加固效果對(duì)比分析洞口長管棚：a、漿液在巖體內(nèi)擴(kuò)散受巖體節(jié)理和層理等影響，擴(kuò)散成脈狀，擴(kuò)散和加固范圍不均勻；b、由于注漿后有一定的自穩(wěn)能力，水流沖刷不易造成大規(guī)模的突水突泥。水平定向旋噴樁：a、漿液通過鉆桿與土體強(qiáng)制攪拌，擴(kuò)散和加固范圍均勻；b、雖然在鉆口附近嚙合較好，但是在鉆機(jī)鉆入后由于存在碎塊狀的巖塊，不可避免的會(huì)出現(xiàn)鉆機(jī)打入角度誤差較大
7、的情況，這樣就導(dǎo)致了旋噴樁之間的嚙合力不滿足要求，進(jìn)而影響了該處圍巖的自穩(wěn)能力。從加固效果來看，若選用注漿經(jīng)驗(yàn)豐富的隊(duì)伍可以保證注漿質(zhì)量，采用長管棚施工優(yōu)于水平定向旋噴樁施工。（5）沉降穩(wěn)定性對(duì)比分析長管棚通過長管棚：通過長管棚對(duì)周邊圍巖進(jìn)行注漿加固提高了圍巖自身的強(qiáng)度；由于長管棚布置在前面圍巖以及導(dǎo)向墻的型鋼上，形成了梁效應(yīng)，并且有效的分擔(dān)了拱部及邊墻圍巖的應(yīng)力。從圍巖受力降低以及圍巖自身強(qiáng)度提高兩個(gè)方面大大降低了隧道拱頂以及邊墻的沉降變形量。8水平定向旋噴樁提高了圍巖自身的強(qiáng)度，可以降低隧道的沉降變形量。當(dāng)洞口段圍巖完成初期支護(hù)時(shí)：由于長管
8、棚對(duì)圍巖受力進(jìn)行了分擔(dān)，圍巖自身應(yīng)力并未全部作用于初支，而施工水平定向旋噴樁時(shí)受力并未降低，圍巖自身作用力通過水平定向旋噴樁仍將全部作用于初支，因此從
