洞口吊洞施工方案

洞口吊洞施工方案（精选6篇）

1.洞口吊洞施工方案 篇一

天津医科大学空港国际医院一期工程 吊洞专项施工方案

吊洞专项施工方案

一、工程概括

天津医科大学空港国际医院一期工程分为门诊楼、医技楼和住院部三个部分，地下一层相互连通，地上由6个钢连廊连接，门诊楼地上4层，医技部地上1层，住院部地上10层。其中门诊楼和医技楼为框架结构，住院部为框剪结构。

针对吊洞作业施工难，对防水要求高的特点，为保证吊洞质量，特编制此施工方案。

二、施工工艺

1、工艺流程

洞口凿毛基层清理支设吊模第一道砼浇筑渗漏开裂闭水实验24小时后无渗漏开裂第二道砼浇筑闭水实验干硬性水泥砂浆抹平压实闭水实验 2施工方法 2.1洞口凿毛

吊洞前对洞口周边进行剔凿，将洞口侧面剔成上大下小的倒锥台行，并在面层周围剔出30×50mm的缺口。将混凝土渣清理干净。

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2.2洞口凿毛并基层清理完毕后，在楼板下部安装定型圆形模板，用螺栓与管道固定牢固，与楼面底部顶紧，形成吊模进行施工。要求定型模板要与管道直径配套。如下图：

1:4干硬性水泥砂浆抹面第二次浇筑（微膨细石砼）第一次浇筑1/2（微膨细石砼）吊洞前剔凿定型模板剖面图水平托板

固定螺杆眼

定型模板大样

2.3第一道砼浇筑

清理洞口后，浇水湿润，用比周边结构混凝土高一等级的微膨胀细石混凝土浇筑至结构板厚度的1/2，并充分振捣密实。混凝土终凝后在洞中蓄水做闭水试验，不少于24小时。在此过程中，作业人员及现场管理人员要经常观察，检查是否有渗水漏水现象。如有渗漏，则需凿除原浇注的细石混凝土，重新浇注。2.4第二道砼浇筑

无渗水漏水的洞口接着浇注第二道细石混凝土，浇筑前清理洞口中的水和其他杂物，二次浇灌后孔洞宜低于楼板面10～20mm，终凝后蓄水做闭水试验，不 中国建筑第五工程局有限公司 天津医科大学空港国际医院一期工程 吊洞专项施工方案

少于48小时。同样，在此过程中，作业人员及现场管理人员要经常观察，检查是否有渗水漏水现象。如有渗漏，则需凿除原浇注的细石混凝土，并重新浇注。2.5干硬性水泥砂浆压实抹平

经两次闭水试验无渗漏后，拆除洞口下部的吊模，洞口上部余下缺口部位用干硬性水泥沙浆抹平压实，在管口阴角处抹直径30mm的小圆角。洞口周围用砂浆围起30mm左右高的埂，内蓄水做闭水试验，检查是否渗水漏水。如有漏水，处理方法同上步骤。

三、质量控制要点

1、现场应有专人负责吊洞工作，并做好专项过程记录，包括闭水记录和浇筑记录。

2、剔凿清理完成后，做好吊模后浇筑混凝土前应洒水湿润，支好底模，充分洒水湿润，管子外壁和预留洞壁刷一道水泥浆，趁水泥浆湿润时浇筑混凝土；

3、吊洞施工过程中和调动完成后24小时内不得碰动管道；

4、由于虹吸雨水斗的特殊结构，屋面虹吸雨水斗吊洞时必须先进行洞口剔凿，再安装虹吸雨水斗。

四、安全文明注意事项

1、洞底支模时，操作人员必须系好安全带。

2、严禁酒后作业，现场严禁吸烟。

3、吊洞完成后，对现场进行清理，保证工完场清。

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2.洞口吊洞施工方案 篇二

一、工程背景

某浅埋偏压隧道穿过山地丘陵, 长803米, 隧道埋深最大约40米, 为分离式中隧道, 设计行车速度80km/h, 该隧道左幅平面线形位于R=3500m的圆曲线上;右幅平面线形进口段位于R=4200m的圆曲线上;地震动峰值加速度系数为0.05g。隧道净宽10.25m, 建筑限界高5m。隧道上覆第四系残坡积层 (Qel+dl) 粘土层。下伏基岩为:二叠系下统茅口组、栖霞组 (P1m+q) 灰岩。隧道区岩层倾向南西, 呈单斜产出;岩层综合产状260°∠16°、岩体节理、裂隙发育, 其节理产状主要有60°∠80°、90°∠70°二组, 未发现有断层通过。场区地下水主要类型为基岩裂隙水。

二、浅埋偏压隧道洞口施工技术方案

1. 施工测量。

(1) 洞口开挖工程开工之前, 测量方面应做好准备工作: (1) 洞口地表复核; (2) 洞口刷坡线放样。

(2) 地表沉降观测预埋。选择一个断面通视条件较好、测量方便处预埋牢固的基准点。测点沿地面布置在隧道轴线及其两侧各4个点。测量放线定位, 用水准仪量测, 隧道开挖开始量测, 隧道开挖超过测点30m、并待沉降稳定以后停止量测。

2. 洞口工程。

大边墙→回填水泥混合土→洞口边坡开挖→洞门挡墙→长管棚。进口端洞口地段有偏压情况存在, 应避免大开大挖。采用“明洞暗进”工法, 不刷仰坡。进口端洞门采用端墙式。先施工大边墙, 在大边墙与地表间隙全部回填水泥混合土, 洞口30米长管棚超前支护。

3. 洞口开挖。

(1) 施工方法。洞口工程施工时, 先做好洞顶截水沟的开挖及浆砌片石工作。施工方法以挖掘机开挖为主, 人工配合刷坡, 装载机配合挖掘机进行装碴作业, 自卸汽车运输弃碴。开挖时自上而下开挖至仰坡坡底标高, 在仰坡坡底标高 (即变坡点) 以下部分, 按照长管棚套拱厚度弧线中间预留核心土开挖, 预留核心土作为套拱及长管棚的施工平台。结合隧道洞口地形、地貌、工程地质和水文地质条件, 并考虑到施工开挖边坡的稳定性, 洞口工程采用明挖法施工。测量复核坡度无误后, 及时进行锚杆、挂网及喷射混凝土临时支护施工, 并加强对山坡稳定情况的监测、检查, 以保证边坡稳定。

(2) 施工控制要点。1) 在洞顶截水沟挖通及砌体完成后, 根据仰坡开挖总高度及挖掘机有效工作高度确定开挖台阶数量, 台阶高2米, 准确按边桩开挖, 以真正实现从上而下开挖。2) 准确掌握设计坡率和变坡点。3) 对有防护要求的坡面, 应边开挖边进行坡面防护。4) 不破坏周边植被。

4. 洞口边、仰坡防护。

(1) 施工方法。边、仰坡开挖修整后, 即时分层进行边、仰坡临时防护。明暗交界处成洞面临时防护采用喷锚、挂网联合支护, 仰坡采用喷锚支护, 边坡应进行植草绿化, 以稳固洞口边坡。

(2) 施工控制要点。边开挖, 边支护, 每次工作高度2m左右, 避免搭架作业。坡面修刷平顺, 一次喷砼到设计厚度。设计有锚杆、钢筋网加固的坡面部分应先作锚杆, 将钢筋网焊接于锚杆外露段, 然后再喷砼。锚杆规格、间距、数量、设置位置、角度满足设计要求。

5. 大边墙施工。

先施工大边墙, 在大边墙与地表间隙全部回填水泥混合土, 回填高度为设计洞顶回填线。开挖时, 临时边坡应施作锚喷临时支护, 待大边墙施作完成后, 其内侧仰拱悬空部分空隙用C20混凝土回填, 外侧回填土石。

6. 长管棚施工。

洞口土石方开挖进行完毕成洞面及核心土形成后, 安排施作长管棚。施工平台结构使用贝雷架及钢管支架搭设, 其上覆盖夹板, 形成稳定的作业平台。为使钻孔定位准确, 设置三榀格栅钢架, 以固定管棚导向管。长管棚使用地质钻机成孔, 成孔前将孔位编号, 施工次序为先钻单号孔再钻双号孔, 防止串孔、漏风。每条管棚成孔后利用钻机将钢花管旋转插入孔中, 做好孔口封闭, 及时进行注浆施工。

(1) 施工工艺。1) 先做好施工地段的边坡防护工作, 以利安全施工。2) 采用在C20混凝土套拱内埋设3榀钢格栅拱架及孔口管, 钢格栅拱架与孔口管焊接成整体。孔口管位置应用经纬仪以坐标法标定, 与格栅焊接时必须严格控制其角度、方向。3) 搭设平台或开挖洞口土方预留平台、安装钻孔机。4) 钻孔: (1) 为便于插管, 钻孔直径应比管棚设计直径大20~30mm。 (2) 钻孔测斜可用测斜仪, 也可在钻进中根据某些参数和钻孔反馈信息判断钻孔是否偏斜。5) 安装管棚钢管。钢管顶进用钻机顶进, 如遇故障, 须清孔然后再将钢管插入。6) 注浆。隧道长管棚注浆按固结管棚有限范围内土体设计, 浆液扩散半径不小于0.5m。

(1) 施工注意事项。1) 管棚钻孔时, 应在开孔后2m处、孔深1/2处、终孔处量测斜度, 发现误差超限随即进行纠编, 至终孔仍超限者, 应封孔重钻。2) 如注浆量超限而注浆压力仍未到1.2~2.0Mpa, 应调整浆液配合比, 直至符合注浆质量标准。3) 将管棚钻孔作为超前地质预报的手段, 为安全施工提供依据。4) 在钻孔作业中, 要掌握好开孔与正常钻进的压力和速度, 防止断杆事故。5) 钻孔中发生卡钻、掉钻、孔斜、坍塌等故障, 要积极采取对策, 尽快组织处理、抢修、防止废孔及造成安全事故。

三、结论

本文对浅埋偏压隧道洞口的施工技术方案的进行初步探索, 分别阐述了施工测量、洞口工程、洞口开挖、洞口边仰坡防护、大边墙施工、长管棚施工等分项工程的施工方法、控制要点、注意事项等。该隧道现已安全进洞, 经实践证明, 该施工技术方案切实可行, 同时为此类隧道的洞口施工提供一定的技术参考。

摘要：本文以遵毕高速公路上某隧道为工程背景, 对其洞口施工技术方案进行了初步探索, 为同类浅埋偏压隧道的洞口施工提供技术参考。

关键词：施工测量,施工方法,控制要点,施工工艺

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.公路隧道施工技术规范 (JTJ042-94)

[2]贵州省交通规划勘察设计研究院.两阶段施工图设计

3.浅谈隧道洞口段施工技术 篇三

崔家垭隧道右线全长188m, 洞门形式采用1∶1.5的削竹式洞门。明洞段衬砌24米, 隧道出口端位于山凹斜坡坡脚地带, 局部存在基岩出露, 山凹中堆积物以崩塌体为主, 偶见块石。隧址区构造地质特征表现为单斜的岩层, 节理裂隙较发育, 岩层以紫红泥岩、砂岩为主, 其中隧道中下部有一层松散的砂岩 (俗称泡砂岩) , 手捏易成粉状;出口端山体表层堆积物以紫红色碎石土、褐黄色粘土为主, 松散堆积于隧道顶部, 稳定性极差, 施工中极易向下发生逐级滑动。雨季降水使松散堆积体失去稳定性, 易产生较大的滑塌。

2 施工方案

2.1 边仰坡开挖

在洞口刷坡之前, 先行施作临时截排水沟, 并确保排水畅通, 以减少积水对洞口的冲蚀, 保证洞口安全;将洞口开挖范围内的下滑崩塌堆积体、洞口危石清除;由测量人员放出隧洞中线和边仰坡开挖边线。采用挖掘机配合人工风镐至上而下开挖。

2.2 边仰坡防护

锚、网、喷支护。为确保边、仰坡的稳定明洞开挖后及时施作临时边、仰坡防护, 施工顺序自上而下, 逐级刷坡 (刷坡过程中存在的危石及时清理) , 逐级防护;边坡采用锚、网、喷支护方式, 具体支护参数为3根长的Φ22砂浆锚杆, 间排距1.5m;挂φ6.5@30cm钢筋网;喷射C20混凝土, 厚度为10cm仰坡采用注浆小导管、钢筋挂网、喷射砼等联合支护方式, 具体支护参数为3.5m长的φ42注浆小导管, 间排距1.5m;挂φ6.5@30cm钢筋网;喷射C20混凝土厚10cm[1]。

2.3 边仰坡刷坡

施工中洞口边仰坡采用明挖法施工自上而下分阶段、分层进行开挖。第一阶段挖至设计临时形成洞面, 洞口的土方采用人工配合挖掘机进行, 石方则采用人工手持式风枪浅孔分层进行施工, 近边仰坡处预留光爆层, 松动控制爆破, 尔后再二次光面爆破成型以减轻对洞口围岩的扰动, 保证边坡平顺度。并视围岩情况, 结合暗洞开挖方法, 预留进洞台阶;第二阶段开挖其余部分, 形成永久边仰坡。刷坡成功的保证是需有准确的地质资料, 刷坡前应有条件的从仰坡顶部位打一钻孔以确认各岩层分界线, 确保坡率到位及开挖后坡顶不发生移动, 同时按照程序施工也是刷坡成功的关键, 仰坡开挖顺序应自上而下分台阶开挖每阶不应超过2.5m, 若存在地质不符的现象则应及时调整坡率以免大挖大刷;并应在仰坡周围设置配水沟或截水沟, 且应在仰坡开挖前完成;对洞口上方可能发生坍塌的表土及危石应彻底清除, 以免在不稳定悬岩陡壁下进洞[2]。

2.4 洞口切口

洞口拱顶以上边、仰坡及拱顶平台防护完成以后则可进行切口。为确保切口面稳定施工中采取以下防护措施:套拱以外范围采取3.5m长的φ42注浆小导管, 间距1.5m, 梅花型布置, 表面敷设φ6.5@20cm钢筋网, 面层喷射10cm厚C20混凝土;隧道开挖范围内预留核心土以保证进洞安全。

2.4 管棚施工

管棚参数为长20m, 由长为9m并留有φ12注浆孔的φ108的热轧无缝钢管连接而成, 施工中先在隧道中心敷设一根, 之后按40cm的环向间距向两侧对称布置, 外插角为3°, 每侧各16根, 共计33根。

导向墙制作。施工时先施作砼导向墙 (内模采用土模, 便于施工) , 墙厚0.6m, 长1m, 导向墙内设置两榀I18工字钢拱架, 采用Φ22钢筋纵向连接, 环向间距1m;同时导向墙内要预埋导向管, 导向管采用φ130mm钢管, 沿拱部120°范围布置, 环向间距40cm, 外倾角3°。

顶管。钻孔检测合格后, 将钢管连续接长, 用钻机旋转顶进将其装入孔内, 钢管采用丝扣连接, 采用Φ114mm丝扣。为使钢管接头错开, 第一节管采用4.5m和9m交替布置, 以后奇数管的第一节采用4.5m长钢管, 偶数管的第一节采用9m长钢管, 以后每节均采用9m长钢管以错开钢管接头, 钢管用钻机顶进。

2.5 导管注浆

施工中采用全孔压入式向大管棚内压注水泥浆, 采用注浆泵按照先下后上的原则施工, 注浆压力控制在0.5MPa~1.0MPa, 终压为2.0MPa;注浆前先将开挖面喷射5cm~10cm厚混凝土以形成止浆墙, 为防止注浆管口螺纹刮伤而采用套管直接连接于凿岩机上来撞顶注浆管环, 孔口用锚固剂或砂胶塞实;注浆过程中若个别浆孔不顺畅而被迫提前终止则可在临孔适当加压补浆;注浆完成后应及时清除管内浆液, 之后用M20水泥沙浆或C20砼紧密充填, 增强管棚的刚度和强度。

2.6 正洞开挖及初期支护

采用上下台阶法开挖, 初期支护紧跟, 上导坑开挖循环进尺控制在0.8m以内, 洞口段采用挖机开挖, 并预留核心土, 采用人工修边;初期支护采用型钢钢架与锚网喷结合的联合支护体系, 拱部采用径向药包锚杆以及钢筋网喷射35cm厚的强喷射混凝土进行初期的支护, 在边墙主要采用径向砂浆锚杆进行初期的支护, 在进行拱墙喷浆作业时需要在混凝土中掺入聚丙烯微纤维[3]。

3 洞口、洞顶裂缝处理措施

3.1 裂缝出现情况

施工中在某套拱右侧出现一条斜下方向裂缝且不断发展, 对套拱基础进行小导管注浆加固处理后裂缝仍发展;隧道进洞5米后在配电房门口仰坡与边坡交界处及洞顶截水沟外侧也出现裂缝;在隧道进洞10米以后, 在斜坡最高处滑面峭壁下方、洞顶第二级仰坡面又发现裂缝, 结合裂缝情况和洞口段实际地质情况判断洞顶滑坡体在人为的扰动下正在向下发生逐级轻微错动所致。

3.2 采取的措施

加强对洞顶地表裂缝的观测并及时进行数据分析, 绘制时间位移曲线图。同时也加强洞内观测, 每天观测洞顶下沉及周边收敛变形情况两次, 并及时分析数据。对于洞顶横向偏中线左右各20m范围内的滑坡松散体进行地表注浆固结, 采用φ42注浆小导管, 间排距1m, 梅花状布置, 长度5m, 采用1∶1纯水泥浆进行注浆;掌子面掘进, 开挖进尺每循环控制在0.8m以内, 先用人工风镐配合挖机开挖, 对于挖机不易开挖的部位, 采用浅孔松动 (弱) 爆破, 多打眼, 少装药, 弱爆破, 减少扰动, 对掌子面岩体进行松动即可;开挖后立即施做初期支护, 并在拱部范围增设双层小导管注浆进行加固处理, 洞口段完成一组仰拱施工以后, 开始除削竹式洞门以外部分明洞衬砌施工。待衬砌砼强度达到设计要求以后, 开始明洞洞顶回填。

4 结语

公路连拱隧道有别于分离式公路隧道, 施工工艺较为繁锁, 施工工序应周密安排, 各工种合理搭配循环作业;在隧道洞口开挖之前, 详细调查隧址区地形、地貌及地质特征, 切忌盲目进行洞口开挖、进洞, 在确定进洞方式后应在过程中进行动态调整;对于洞口段隧道顶部滑坡松散堆积体可采用减方卸载及注浆固结的方式进行处理, 以确保隧道进洞安全, 确保万无一失。

参考文献

[1]黄伟新.浅谈汤屯高速公路第五合同大田连拱隧道施工工艺[J].华东公路, 2 00 5, 8.

[2]张洪生.黄土质软弱围岩隧道施工技术[J].山西建筑, 2007, 33.

4.双连拱隧道洞口段防水施工技术 篇四

关键词：双连拱隧道,防水,施工技术

1、工程概况

岳山2#隧道全长590m, 为双向四车道连拱隧道。建筑限界净高5.0m, 净宽9.75m, 隧道轮廓采用单心圆的形式, 半径为5.3m, 单洞净宽10.6m, 净空面积约60.84m?。隧道洞口Ⅱ类围岩段设半径10m的仰拱, 中隔墙高5.5~6.0m, 最窄处厚为1.15m, 采用曲中墙的布置形式, 设计为先墙后拱法施工。

2、施工顺序

隧道施工顺序:中导洞开挖支护→中隔墙衬砌施工→中隔墙顶防水排水处理→左右侧主洞掘进及初期支护→左右侧主洞边墙基座衬砌→左右侧主洞二衬→其他附属工程施工。

3、隧道洞口段防水施工

隧道防排水要求达到建成后洞内干燥, 保证结构和设备的正常使用和行车安全。在隧道施工中防排水工程是隧道施工的一大难点, 洞口段先墙后拱法施工的中隔墙墙顶防水更是本隧道防水的重难点。

3.1 隧道防水设计要求

在初期支护与二衬之间敷设一层PVC复合土工布防水板, 防水板敷设范围从拱部到边墙下部引水管。在洞口段中隔墙墙顶设V型汇水区, 内铺设PVC复合土工布防水板, 复合土工布防水板与拱部防水板粘接, 并在施工中隔墙时预埋引水管。

3.2 隧道洞口段防水施工

3.2.1 隧道洞口段拱部边墙防水施工

隧道拱边墙防水施工时采用自制作业台车 (轮胎式) 作为排水管及防水层的作业平台。

防水施工前, 测量隧道坑道开挖支护断面, 对围岩欠挖部位应加以凿除, 初期支护喷射混凝土表面凹凸显著部位分层喷射找平, 外露的锚杆头及钢筋头应齐根切除, 并用水泥浆抹平。喷射混凝土表面凹凸显著部位即指矢高与弦长之比超过1/6的部位应修凿、补喷、使混凝土表面平顺;检查防水板有无断裂、变形、穿孔等缺陷, 保证材料符合设计、质量要求。

防水层施作应在初期支护变形基本稳定和在二次衬砌灌筑前进行。开挖和衬砌作业不得损坏已铺设的防水层, 当发现层面有损坏时应及时修补;当喷层表面漏水时, 应及时引排。防水层按环状在拱部和边墙铺设, 塑料板搭接宽度为20cm, 两侧焊缝宽度应不小于2.5cm。

防水层接头处应擦干净, 塑料防水板用与材质相同的焊条焊接, 两块塑料板之间接缝宜采用热锲焊接法, 其最佳焊接温度和速度根据材质试验确定。防水层接头处不得有气泡、折皱及空隙;接头处应牢固, 强度应不小于同一种材料。

防水层用垫圈和绳扣吊挂在固定点上, 其固定点的间距:拱部应为0.5m~0.7m, 侧墙为1.0m~1.2m, 在凹凸处适当增加固定点;固定点之间防水层不得绷紧, 以保证灌筑混凝土时板面与混凝土面能密贴。采用无纺布做滤层时, 防水板与无纺布应密切叠合, 整体铺挂。

防水层采用环向搭接即每卷塑料板材沿衬砌横断面环向进行设置。铺设前宜先行试铺, 并加以调整。防水层的连接部分, 在下一阶段施工前应保护好, 不得弄脏和损坏。

3.2.2 隧道洞口段中隔墙防水施工

中隔墙混凝土浇灌前在中隔墙内必须按设计预埋竖向和底部横向的PVC排水管, 竖向与横向排水管用直角弯管连接, 连接牢固不漏浆。

中隔墙顶V型汇水区内PVC复合防水板铺设在中隔墙封顶浇灌前完成, 敷设时两侧预留足够的长度以便与拱部防水板粘接, V型处敷设复合防水板后, 防水板背后再安设φ100纵向软式透水管 (外包土工布) , 并与中隔墙中埋设的竖向PVC排水管连通, 连接处采用PVC三通管。

中隔墙和主拱圈交接处是整个隧道防排水的薄弱环节, 拱部格栅钢架拱脚架立于中隔墙顶部, 拱架在安装过程中极易损坏其底下的防水板, 为防止拱脚底部防水板损坏, 在中隔墙施工时顶面预埋钢板, 拱脚直接与预埋钢板连接。

拱架与中隔墙预埋钢板连接后防水板被连接螺栓穿破, 为防穿破处防水板漏水, 穿破处用细石混凝土掺水玻璃和抗渗剂封堵。

混凝土施工缝是间隔灌注混凝土时造成的, 在施工过程中应对其进行处理, 浇注第二模防水混凝土前, 用钢丝刷将前模混凝土接头处刷毛, 有时也可用高压水将混凝土表面冲洗干净, 在灌注时埋设橡胶止水带和遇水膨胀止水条。

防水板、排水管及止水带安装完毕后, 必须再次认真检查安装质量, 特别是连接接头处应加强检查, 经检查合格后才能进行混凝土浇筑, 以确保接头连接牢固、混凝浇筑过程中不渗浆堵塞及使用过程中排水畅通。

4、结语

4.1 中隔墙在施工过程中, 其受力转

换十分复杂, 其施工缝又是一个软弱面, 极易开裂, 施工缝连接钢筋需作加强处理, 并在地质变化处增设沉降缝。施工缝及沉降缝处极易渗漏水, 必须高度重视止水带、止水条的施工质量, 特别对先墙后拱地段的中隔墙顶接缝的防排水设置更需加强管理, 确保排水畅通, 以避免中隔墙出现渗漏水。

5.东湾隧道洞口浅埋段塌方处治方案 篇五

东湾隧道是嵩栾高速公路上的一个短隧道, 左线长140 m, 右线长183 m, 设计速度80 km/h, 建筑限界净高5 m、净宽10.25 m, 为小净距上下行分离式公路隧道。隧道进出口段地表覆盖含碎石粉质黏土, 隧道围岩为强风化英安岩, 岩体风化裂隙发育, 岩体破碎。隧道支护结构按新奥法原理进行设计及施工, 采用复合式衬砌, 以锚杆、湿喷混凝土 (钢筋网) 、钢拱架 (格栅钢架) 等为初期支护, 大管棚、超前注浆小导管、超前锚杆等为施工辅助措施, 充分发挥围岩的自承能力, 在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。塌方段设计围岩级别为Ⅳ级正常段, 拱顶埋深约30 m。超前支护为超前锚杆, 初期支护为径向系统锚杆、湿喷早强C20混凝土20 cm、钢筋网片及14 cm高格栅钢架, 二次衬砌为40 cm厚C30模筑防水混凝土, 设计建议施工方式为上下台阶法施工。

2 塌方情况

东湾隧道左线在里程L1K83+212~214段开挖掌子面施工时, 在开挖成形初喷早强混凝土封闭围岩时, 拱部开始发生掉块现象, 很快便发生左侧拱腰~拱顶坍塌, 坍塌体为浅白色夹灰黑色强风化英安岩碎块, 数量约为100 m3, 施工工人及时撤离, 未造成人员伤亡。次日凌晨4:00又发生了第二次塌方。在等待塌方体及塌腔稳定时间段时, 又发生了第三次坍塌, 掌子面已经全部覆盖, 碎渣突入已支护工作面约8 m, 能看见的坍塌体数量约为200 m3, 同时地表出现塌坑 (图1、图2) 。

3 塌方原因分析

本段设计围岩级别为Ⅳ级, 本段围岩体塌方从以下几个方面进行分析。

3.1 地质条件

该隧道地表处为第四系岩土层, 主要为含碎石的粉质黏土, 其下为强风化的英安岩碎块, 岩石本身风化程度较为严重, 完整性一般, 呈现碎裂散体结构, 具有较多的不利结构面, 结构面充填泥质, 结构面间的结合性较差。

3.2 施工超前预报

设计阶段对现场地质情况进行了说明, 提示可能存在塌方的因素, 在施工过程中, 施工单位超前地质预报及监控量测工作不到位, 未及时准确的判断开挖掌子面前方及周围围岩具体情况。

3.3 施工因素

施工单位在对前方地质条件判定不是很准确的情况下, 盲目采用全断面法爆破开挖, 开挖时受到爆破震动影响, 岩石发生层间滑动而塌方, 围岩体本身结合性就较差, 超前支护施作不到位等。此次塌方虽然没有造成人员等的伤亡, 但对施工进度影响很大。新奥法设计施工理论的基本要点是: (1) 施工时尽量采用对围岩扰动少的开挖方法。避免过度的破坏岩石稳定。 (2) 隧道开挖时应尽量充分发挥围岩的自稳能力。在不良地质段应遵循:管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测及早封闭的原则, 使断面尽可能早的闭合。有效的发挥钢拱架及喷锚支护的作用, 保证隧道的稳定性。 (3) 通过围岩的超前地质预报及监控量测, 合理安排施工顺序, 动态施工。

综上所述, 地质条件较差, 施工过程中存在盲目施工、未贯彻超前预报制度及动态设计与施工的新奥法理念, 多种因素交织一起, 导致塌方发生, 造成财物损失及工期拖延。

4 综合处治方案措施

4.1 临时加固措施 (如图3)

由于塌腔向已开挖方向倾斜, 为避免处理过程中已支护完好段发生坍塌, 对已支护好施作初期支护L1K83+202~212段, 采用临时工20a钢拱架临时支撑系统支撑。

(1) 钢支撑外轮廓应与原初期支护喷射混凝土密贴, 与原初期支护拱架在同一里程位置, 形成“拱对拱”对应支撑加固, 在临时拱架与原初期支护空隙部分采用填塞钢板并焊接的方式处理。

(2) 钢支撑纵向采用钢筋连接, 纵向连接钢筋的环向间距为0.5 m, 与钢支撑焊接。钢支撑均采用双面焊接, 焊缝厚度不得小于5 mm。起拱线落底处各打设两根42锚管锁脚, 长4.0 m, 锁脚锚管和拱架与钢板应可靠焊接。

(3) 基础钢垫板应立在稳定地层上, 垫板下应清除脚底废渣及其他杂物, 当脚底超挖时采用同级别喷射混凝土填塞, 同时采用钢板填塞底板缝隙并有效焊接。

4.2 掌子面稳定措施

掌子面暂不出渣, 待锥形塌落体稳定后, 对锥形塌落体采取封闭、注浆稳固措施, 即在塌落体表面喷射5 cm厚早强C25混凝土, 注浆加固采用导管加注M30水泥砂浆, 由已塌落的岩土及注浆固结体作为临时土模支撑系统。

(1) 注浆钢花管按梅花形间距1.2 m布置于拱顶以下3 m范围掌子面锥形塌落体范围内。注浆钢花管采用外径42 mm, 壁厚4 mm的热轧无缝钢管加工制成, 导管平均长4 m, 按在塌落体的不同位置取不同长度, 以钢花管顶端碰到原岩为准, 前端加工成锥形, 管壁四周钻直径8 mm注浆孔 (如图4) 。

(2) 锥形塌落体表面喷射C25早强混凝土5 cm厚作为止浆层。

(3) 注浆采用M30水泥砂浆, 注浆量为塌落体体积的30%。

(4) 锥形塌落体在未向掌子面开挖前禁止清除, 并在坡脚处采取回铺洞渣临时反压;原台车应现场切割, 不应拉出。

4.3 施作超前支护

在临时加固措施及掌子面稳定措施达到支撑强度后, 从L1K83+208里程开始施作超前支护, 超前支护达到强度且稳定后, 方可采取环向开挖预留核心土开挖方式开挖, 核心土应保留尽可能的大, 开挖面应尽可能的小;每次一榀拱架开挖间距, 一榀拱架半圆开挖面封闭之后才可开挖下一榀拱架。超前支护措施 (如图5) 。

(1) 拱部140度范围内设置超前导管, 环向间距40 cm, 每环36根;超前小导管端部焊接在工字钢上。

(2) 导管注浆采用M30水泥砂浆, 应保证拱部初期支护外轮廓向外不小于2 m的加固体。

(3) L1K83+213里程后的超前小导管在采用M30水泥砂浆预注之后, 再采用水泥浆液 (添加水泥重量5%的水玻璃) 注浆, 其参数如下: (1) 注浆压力0.5~1.0 MPa; (2) 水泥浆水灰比W/C=1.0; (3) 水泥采用42.5级硅酸盐水泥; (4) 水玻璃波美度为35, 模数为2.4。

(4) 满足下列条件之一时可结束注浆: (1) M30水泥砂浆注浆量达到加固体体积的30%; (2) 水泥浆注浆压力达到1.0 MPa时, 继续保持5分钟。

(5) 导管注浆顺序应先从两侧导管从下到上最后拱部顺序。

4.4 下段施工注意措施

向前开挖能施工下一环超前支护时, 立即施工该环超前支护, 超前支护达到强度且稳定后, 方可采取环向开挖预留核心土开挖方式开挖, 核心土应保留尽可能的大, 开挖面应尽可能的小;每次一榀拱架开挖间距, 一榀拱架半圆开挖面封闭之后才可开挖下一榀拱架。

4.5 临时拱架拆除时间

应在施工该段仰拱及二次衬砌时逐榀拆除, 严禁一次全部拆除。

4.6 地表塌坑处理措施

(1) 塌方段地表出现陷坑的地方, 清理地表, 在坡面来水方向设置截水沟, 以避免雨水进入陷坑。 (2) 塌坑回填应在该塌方段二次衬砌施工完毕并达到强度后实施, 采用碎石土 (粒径不大于5 cm) 回填陷坑, 在回填碎石土上表面采用100 cm厚粘土封闭上表面, 回填严禁采用片石。

5 塌方处理效果

此次塌方处理对隧道拱顶沉降控制良好, 围岩变形具有稳定的收敛性, 支护结构受力趋于稳定, 塌方完全处理完毕, 整个后续施工过程再无坍塌现象发生, 且无任何安全事故发生。

6 结语

(1) 引起隧道的施工塌方的因素多种多样, 但地质因素和施工工艺是起决定性的作用, 因此预防塌方的根本措施是应用先进适用的科技手段对围岩进行探测、预报分析, 以掌握围岩的具体情况;及时量测、收集各种量测数据;根据围岩的实际情况, 选取合适的施工工艺及措施, 动态设计, 动态施工。 (2) 超前小导管注浆施工对固结软弱破碎围岩体的效果十分明显, 对提高破碎岩体的自稳性、预防和处理隧道塌方具有独到的实用性。隧道施工中应严格控制小导管的外插角、搭接长度及注浆质量。 (3) 塌方发生后处理时, 应切实注意塌方体后方的支护结构破坏情况和塌腔的影响范围, 切实避免二次塌方对后方支护结构的二次破坏, 降低处理塌方时的施工风险。 (4) 掌子面及周围围岩较差的岩体, 要加强超前支护和初期支护尽快通过, 及早封闭成环, 尽量缩短围岩暴露时间。 (5) 塌方事故发生时, 首先要认真勘察塌方地质情况, 分析塌方原因, 然后制定施工方案。制定方案时, 一定要考虑一切可能的安全隐患, 尽可能将此类事故发生的可能性降到最低。本次隧道塌方已经治理完成, 虽然对工期和施工成本造成了影响, 但治理措施是可行的, 从量测情况看治理是成功的, 为以后的隧道施工积累了一定的技术经验。

摘要：结合工程地质实际, 分析了东湾隧道施工过程中出现塌方的原因, 提出对塌腔体对应的支护段、塌腔破碎体、掌子面分别采取临时支撑、超前导管支护注浆等措施, 并对塌坑进行有效处理, 使其固结稳定以保证隧道的下步施工安全。实践表明, 处治措施安全可行。

关键词：公路隧道,塌方,处治

参考文献

[1]河南省交通规划勘察设计院有限责任公司.嵩县至栾川高速公路施工图设计文件[Z].郑州:河南省交通规划勘察设计院有限责任公司, 2010.

[2]王梦恕.中国隧道及地下工程修建技术[M].北京:人民交通出版社, 2010, 5.

6.洞口浅埋和偏压段施工方法探讨 篇六

关键词：隧道,超前支护,加强处理,监控量测

1 工程概况

武家岭隧道位于吕梁山西坡黄土梁茆区,冲沟发育,地形起伏大,高程在957 m～1 143.1 m之间,围岩以Ⅳ级,Ⅴ级为主。隧道起讫里程为DK14+715～DK18+840,全长4 125 m,DK16+150处(距进口1 435 m)设1座斜井,斜井长度306.4 m。隧道最大埋深为156.71 m。

武家岭隧道出口里程为DK18+840～DK18+750(90 m)处于浅埋、偏压地段,该里程段穿越两处沟壑,地表土质松软无粘性,是整个隧道施工中的重难点。

2 施工方案

经现场实测,地表到隧道拱顶最大埋深13.5 m,最低处埋深7.1 m。同时隧道线路左侧为施工便道,洞内拱墙边距便道最小距4.3 支架预压离为13 m,偏压严重。为了确保隧道安全施工,我们对该里程段隧道施工进行加强处理。

2.1 洞顶地表处理

由于洞顶地表线路左侧偏压,为1∶0.6的坡,在线路右侧离中线20 m处的位置施作洞顶排水沟,排水沟底宽40 cm,深80 cm,两侧1∶1的坡度。排水沟的位置把浅埋、偏压的范围全部包含在内,在雨季的时候能够将地表雨水及时排走,防止大量积水深入到浅埋的土体里,对山体造成破坏。

由于隧道浅埋,最低处埋深只有7.1 m,施工中存在一定的风险,所以对地表进行注浆处理,加固地层。采用长3 m、直径42 mm、壁厚5 mm的打孔钢管竖直打入地层,间距按150 cm×150 cm和200 cm×200 cm梅花形分片区布置(见图1)。通过注浆机采用水灰比为0.45～1.2的水泥浆注入,注浆初压为1 MPa,终压应稳定在2 MPa。

2.2 洞口超前支护

因隧道洞口段处于浅埋、偏压,故超前支护采取加固措施。大管棚采用ϕ108钢管,壁厚6 mm,环向间距3根/m,每两根大管棚之间增设一根ϕ42长3.5 m的超前小导管,同时施作100 cm厚的C20混凝土导向墙(见图2)。

2.3 开挖支护加强处理

1)单工序作业,严禁开挖上导的同时又开挖中导或下导,一次只允许开挖一个面。2)单榀拱架掘进,一次只允许开挖一榀拱架;开挖后立即进行支护封闭。3)拱架型号由设计的Ⅰ20变为Ⅰ22,间距由原来设计的每榀75 cm改为60 cm;纵向连接钢筋采用双层错位加固,间距1.0 m。4)加强初期支护,锁脚锚管由原来设计的每榀拱架2根增设为每榀拱架4根;由于线路左侧偏压,右侧的锁脚锚管多增2根,变为6根。5)短台阶开挖,台阶长度控制在3 m～5 m范围之内。6)仰拱及时跟进,每次开挖控制在4榀拱架,长度在2 m左右,距掌子面距离控制在20 m范围之内。

2.4 基底加强处理

出口DK18+840～DK18+820段基底采用基灰(水泥)土挤密桩加固,从内轨顶面下去378 cm处,开始施作基灰(水泥)土挤密桩(见图3)。

灰(水泥)土挤密桩按梅花形布置,桩间距1.0 m～1.2 m,加固深度不超过12 m,挤密孔直径为0.4 m。桩身材料采用灰土和水泥土混合料。

灰(水泥)土挤密桩施工完毕后,桩顶面施作50 cm厚的三七灰土垫层,之后再进行仰拱和仰拱填充的混凝土施工。仰拱厚50 cm,填充厚126 cm;环向采用Φ20带肋钢筋,间距20 cm;纵向Φ18带肋钢筋,间距25 cm;拱墙钢筋排距65 cm～70 cm,仰拱钢筋排距35 cm～40 cm。混凝土统一采用C35防水钢筋混凝土进行浇筑。

2.5 监控量测

洞内每5 m作为一个量测断面,每个断面至少布置一个拱顶下沉量测点和一条水平净空收敛量测基线(见图4)。

洞顶地表每2.5 m放出隧道线路中线点和隧道左右两侧的边线点,并用木桩定位标记。

测量班每天根据沉降观测情况加强沉降观测的频率,及时出数据,与现场管理人员沟通分析、明确山体变化的情况,根据数据变化的真实性来指导监控现场的安全施工(见表1)。

2.6 现场监控

由于在施工开挖中,山体有变化,地表出现裂纹。对地表出现的裂纹,及时夯实,铺上彩条布,用砂浆磨实,防止雨季雨水深入裂缝,造成山体下沉倾陷,同时也便于平时观察地表的变化。

现场洞口管理人员实行24 h值班制度,值班人员每隔2 h观察洞顶地表裂纹和洞内初支的变化,并做好详细记录(包括裂纹的长度,宽度,每次观察的变化等)。发现有异常变化,立即停止掘进,将情况向上级领导和部门汇报。

3 施工总结

洞口浅埋、偏压段的施工措施很重要,尤其是像这种穿越两处沟壑,而且浅埋、偏压的、线路长度又长的隧道,基础必须置于稳固的地基上,对于软弱及软弱不均的基底需采取特殊处理措施,以防止滑动和不均匀沉陷。

同时隧道施工的监控量测和现场观察情况更是重要,每天的量测数据变化情况和现场观察的变化情况,能及时的准确指导安全施工。

施工中也应加强现场施工的监控,严格按照开挖支护加强处理的措施进行施工,确保施工的安全。

参考文献