浅谈双连拱隧道施工过程控制

浅谈双连拱隧道施工过程控制（共4篇）

1.浅谈双连拱隧道施工过程控制 篇一

1) 双连拱隧道具有纵向长度短, 横向坡度陡的特点, 且通过的地域山势地平, 经测量, 最大深度也在50m~80m之间, 纵向长度则被控制在500左右, 不得超过500m。

2) 双连拱隧道所经过的路段显示出的坡度较大, 且上下行线之间设有3m厚的隔墙, 所埋深度也有所不同。 因此, 双连拱隧道看上去有些偏压, 洞口处偏压最为严重, 这样给实际的工程施工造成一定难度。

3) 在建设双连拱隧道的地区, 通常情况下地质条件较为复杂, 施工环境艰苦, 因此施工较为困难。 在工程建设期间, 要将工程分为不同的施工阶段进行, 每一阶段的施工流程都较为繁琐, 且施工工艺很难掌控。 每个施工阶段之间的连接性较强, 影响程度大, 强烈的施工震动会对周围的岩石结构体系发生变化, 因此施工方案也要随之进行调整。

4) 双连拱隧道是一个耗时长、跨度大的工程建设项目, 与普通的公路、铁路隧道相比, 传统的单拱隧道跨度就已达到12m~13m左右, 双连拱隧道是两个拱组合在一起, 其跨度要为普通单拱隧道跨度的2倍, 长度可达24m~26m。 如此大的跨度无形中增加了工程建设的难度。

5) 由于双连拱隧道工程建设的特殊地形地貌, 因此要加强隧道的防水系统建设, 建立好完善的排水系统。如若出现渗漏现象, 则要及时进行排水处理, 避免因积水过多影响正常的施工建设, 保证在规定的工期内完成工程项目建设。

2双连拱隧道施工控制要点

2.1中导洞施工

与常规的施工方式不同, 在中导洞施工建设环节中, 需要进行中导洞的超前施工, 这是双连拱隧道施工控制中的重点。 主要体现在两方面。 第一是超前施工对工程施工环境能够进一步深入了解, 对地质构造有较深刻的认识, 通过数据的记载和整理, 可为接下来的工程建设提供有价值的参考依据;第二是在中导洞施工的初期支护和中隔墙环节中, 进行提前支护可加强周围岩石的稳固性, 以防在施工过程当中岩体受到强烈震动而出现结构松动现象, 对工程的顺利开展造成影响。

2.2中隔墙施工

在施工建设中需要注意的是, 中隔墙上方的围岩是工程建设中的薄弱区域, 在整个开洞和开挖过程中, 会对围岩造成三次扰动。要在围岩墙壁上进行偏压、变为和不平衡推力的施工建设, 因此, 中隔墙施工时双连拱隧道施工中的控制难点。

(1) 基底处理。 要清除基地中残留的杂物、浮渣以及淤水, 为接下来的混凝土施工搭建良好的平台。 根据Ⅱ级围岩较为破碎的特点, 在施工前用地基锚杆将地层进行稳固处理, 然后用长为2.5m的锚杆, 进行地层的布置。在布置时依照纵向间距20cm, 横向间距100cm的基本准则进行梅花形的基本搭建, 所需要的锚杆数大概为22根。

(2) 中隔墙防排水施工。 由于隧道工程建设与其他的道路工程建设有所区别, 因此排水工作是工程建设当中不可缺少的重要辅助施工之一。排水系统的正常运行, 是工程顺利进行的保障。在双连拱隧道建设中, 中隔墙渗水是较为常见的现象, 严重影响了工程质量, 也对接下来的建设增加了难度。因此就要将防、排、堵、截落实到工程建设当中, 以避免中隔墙水渗漏给工程质量以及工期带来影响。

2.3正洞开挖

本隧道采用新奥法施工, 为防止出现偏压, 双连拱隧道必须兼顾左右洞开挖, 否则会给隧道施工带来一定的安全隐患。

(1) 隧道进洞。 隧道正洞的开挖需要在护拱建设完成的前提下进行, 使用台阶分部开挖法进行施工建设, 将上下两部分分开进行挖掘。 若要采用双侧壁导坑超前开挖发进行施工建设, 那么则需要在开挖前进行支护建设, 从上台阶部分进行挖掘, 逐渐深入, 在进行下一个台阶的挖掘时, 则需要将第一个台阶的支护去掉。 此种方法在施工的过程中, 施工技艺较为复杂, 对施工的准确度要求也较高, 工作量大, 且对围岩的干扰程度也随之加大。

(2) 初期支护。 1喷射砼。 为了降低粉尘.减少回弹量。 提高喷射砼的质量, 全隧喷射砼均采用湿喷法, 喷射机型号为SP。 砼由洞外搅拌站拌合, 砼罐车运输, 人工抱喷嘴湿喷。 施工要点:混合料应随拌随喷t喷射作业应分段.分片、分层, 由下而上.依次进行, 如有较大凹洼时, 应填平;喷砼作业前, 应清除所有的松动岩石, 并使岩面保持一定湿度;速凝剂掺量准确, 添加要均匀, 不得随意增加或减少;钢拱架与面之间的间隙必须用喷射砼充填密实, 喷射顺序先下后上, 对称进行, 先喷钢拱架与围岩之间空隙, 后钢拱架之间, 钢拱架应被喷射砼所覆盖, 保护层不得小于4cm; 砼分2~4次喷射, 拱部一次喷射厚度5~ 6cm, 边墙一次喷射厚度7-10cm, 分层喷射的间隔时间一般为l5~ 20rain。 2中空注浆锚杆。 钻杆孔使用YT一28风动凿岩机, 钻孔前根据设计要求定出孔位, 钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直, 钻孔直径42ram。

(3) 二次衬砌。 工程建设中, 模板应具有较强的强度、刚度和稳固性, 除此之外模板应较为平整光滑。在混凝提的振捣过程中, 要注意混凝土的振捣密度是否已达到工程建设的标准要求, 且严格按照工程施工的要求规范来进行。 当混凝土强度达到最初设计中的70%, 方可进行除膜操作。除膜之后, 要进行混凝土的二次浇筑, 在浇筑前要保证工程的排水系统设置完好, 没有出现任何泄漏或破损。另外, 还要对工程中的通风、照明以及消防系统建设进行反复检查, 保证其埋设安全, 且能够正常使用。

2.4防排水施工

防排水采取“以排为主, 防、排, 截堵相结合”的综合治理原则。

(1) 在工程建设初期, 就应将排水系统建设完毕, 因为在工程建设过程中, 坡度高的地方的积水会向地处聚集, 如果在工程建设中出现大量的积水, 则会影响工程的施工质量。 大量的积水也会引起中隔墙的渗水, 对隧道内壁的建设埋下了严重的安全隐患。 在隧道的洞口处以及洞顶出设置截水沟槽, 以防止当大雨发生时, 对洞壁造成冲击。这时可以通过搭建的排水管, 将雨水引入自然地表径流中。

(2) 洞内防排水设计以复合式结构衬砌排水, 隧道二次衬砌以自然防水为主, 衬砌采用防水砼, 根据隧道围岩裂隙水的大小采取不同的防排水措施, 主要防排水措施为: 在初期支护与二次衬砌之间设置PVC防水板 (1.2mm PVC防水板+350g / m2无纺土工布) 防水, 并实现无钉铺设并采用半圆排水管、PVC排水管等形成完善的防排水系统。 隧道衬砌排水是在初期支护与防水层之间设置环向排水管采用PVC波纹管, 设置在洞内初期支护边墙脚, 沿隧道两侧, 全隧道贯通, 环向半圆排水管沿隧道拱背环向布设将水排人纵向PVC波纹管, 然后通过PVC塑料排水管将水导入隧道底部300中央排水管.引水至洞外排水沟。

3结语

现如今, 隧道建设在公路、铁路工程建设中也是较为常见的, 在隧道的建设中双连拱隧道建设由最初的建设困难, 到如今的运作熟练, 也已经成为了我国工程建设中的重要发展部分。通过本文对双连拱隧道施工控制要点的分析与研究, 体现出了工程建设中所需克服的种种困难, 在将来, 双连拱隧道工程建设将会越来越纯熟, 并且成为我国隧道建设中的闪光点。

摘要：本文中, 主要对双连拱隧道的施工特点、施工方法 以及施工控制要点进行了系统的阐述与分析, 并且针对双连拱隧道的工程建设特点, 将施工控制要点作为重点研究对象, 进行深入的研究与探讨, 对施工控制要点进行归纳和总结, 为将来我国的双连拱隧道建设提供参考。

关键词：双连拱隧道,中隔墙,爆破参数,受力转换

参考文献

[1]刘百锁.浅谈勉宁高速公路双连拱隧道施工的体会[J].科技致富向导, 2013 (27) .

2.双连拱隧道施工技术 篇二

关键词：双连拱隧道,围岩,开挖,支护

双连拱隧道不仅能满足外形美观的要求, 而且在平面线路、洞口位置等选择的自由度大, 比分离式隧道具有优势, 该类型隧道近年来在地下工程中得到越来越广泛的采用[2]。连拱隧道主要适用于洞口地形狭窄, 或对两洞间距有特殊要求的中、短隧道, 其最大优点是双洞轴线间距较小, 可减小占地, 便于洞外接线。同时, 连拱隧道比独立的双洞施工更为复杂, 工期更长, 因此“安全、优质、快速、高效”地修建双连拱隧道是所有建设者的共同目标[1,3]。

1 工程概况

富溪隧道是安徽皖南山区的一条双连拱公路隧道, 隧道设计里程为K205+713～K206+362, 隧道区属于构造侵蚀中山区, 于山体一侧通过, 洞口边仰坡处于富溪河凹岸, 河流冲刷作用较强。隧道洞身围岩类别有Ⅱ类围岩洞口偏压及加强段, Ⅱ类一般, Ⅲ类, Ⅳ类围岩段, 其施工难度较大。

2 隧道开挖方法

2.1 Ⅱ类围岩洞口偏压及加强段

Ⅱ类围岩洞口偏压段采用管棚超前支护, 台阶分步法开挖、锚网喷钢架联合支护。Ⅱ类围岩加强段采用小导管超前支护, 台阶分步法开挖、锚网喷钢架联合支护[4]。

施工方法:1) 中导坑开挖, 并施工导坑临时支护, 中导坑开挖采用台阶法。2) 浇筑中墙, 在右侧安装临时横向支撑, 并采用7.5号浆砌片石回填。3) 错开2倍洞径进行侧导坑开挖, 并施工侧导坑临时支护, 侧导坑开挖采用台阶法。4) 开挖左洞拱部围岩, 并施工支护和及时架设钢拱架, 同时对中墙顶部进行回填, 此时应严格控制开挖循环进尺和及时支护, 并注意量洞内、地表的变形。5) 错开2倍洞径开挖右洞拱部围岩, 并施工支护和及时架设钢拱架。6) 左洞核心土开挖, 施工左洞防水层及模筑混凝土。7) 错开2倍洞径右洞核心土开挖, 施工右洞防水层及模筑混凝土。

2.2 Ⅱ类一般, Ⅲ类, Ⅳ类围岩段

Ⅱ类一般, Ⅲ类围岩段采用小导管超前支护, 台阶法开挖、锚网喷钢架联合支护。Ⅳ类围岩段采用台阶法开挖、锚网喷钢架联合支护。

1) 中导坑开挖, 并施工导坑临时支护, 中导坑开挖采用台阶法。2) 浇筑中墙, 在右侧安装临时横向支撑, 并采用7.5号浆砌片石进行回填。3) 错开2倍洞径进行主洞开挖, 并施工主洞临时支护, 主洞开挖采用分步台阶法。4) 开挖左洞拱部围岩, 并施工支护和及时架设钢拱架, 同时对中墙顶部进行回填, 此时应严格控制开挖循环进尺和及时支护, 并注意量洞内、地表的变形。5) 错开2倍洞径开挖右洞拱部围岩, 并施工支护和及时架设钢拱架。6) 开挖左洞侧壁围岩, 并施工支护和及时架设钢拱架。7) 错开2倍洞径开挖右洞侧壁围岩, 并施工支护和及时架设钢拱架。8) 左洞下部围岩开挖, 施工左洞防水层及模筑混凝土。9) 错开2倍洞径右洞下部围岩开挖, 施工右洞防水层及模筑混凝土。

3 光面爆破设计

隧道穿过的围岩主要是强、弱、微风化粉砂岩, 需爆破开挖。爆破质量包括循环进尺、超欠挖、光面爆破效果等内容, 爆破质量好, 可节省支护费用和时间, 加快工程进度, 保证施工安全。

1) 设计原则:隧道爆破炮眼深度和循环进尺应满足整个隧道的工序、进度等要求;Ⅲ类～Ⅴ类围岩均按光面爆破进行设计;掏槽爆破和周边炮眼单独进行设计;隧道爆破的设计需对各种不同方案进行对比。2) 掏槽设计:采用直眼掏槽方法, 为保证各个炮眼起爆时有良好的自由面、正确的起爆顺序, 掏槽眼起爆采用毫秒微差雷管, 跳段使用, 为确保掏槽成功, 在掏槽孔中装两发同段雷管。并采用正向起爆技术及两发雷管均装于炮孔的中上部。3) 周边光面爆破设计:在Ⅳ类, Ⅴ类围岩中采用径向不耦合装药 (专用乳化炸药光爆药卷) 方法;在Ⅲ类围岩中采用纵向不耦合装药 (用导爆索将乳化炸药绑扎成串) 方法;在Ⅱ类围岩中如果采用纵向不耦合装药方法仍不能满足设计要求, 则采用两根导爆索代替炸药;在Ⅱ类围岩尽量按预裂爆破进行施工。4) 隧道全断面钻爆设计:将掏槽位置布设于中下部, 使更多的岩石采用崩落方式爆破, 并且在重力的作用下使爆后岩石更加破碎, 易于出碴, 加快施工进度。5) 起爆设计:采用非电毫秒雷管微差起爆系统。

4 超前支护

4.1 超前注浆小导管

超前小导管与格栅钢架配合使用, 钢管尾部焊接于钢架腹部, 以增强共同支护作用。注浆小导管采用热轧无缝钢管, 为便于安装, 端头5 cm做成尖锥状, 尾部焊接钢箍。钻孔采用YT-28风动凿岩机钻孔。注浆前应掏孔检查, 确认无塌孔和探头石后, 开始注浆, 注浆顺序从拱顶向两侧向下进行, 注浆结束后, 应利用注浆阀保持孔内压力直至浆液完全凝固。

注浆完成后要待浆液凝固之后才能开挖, 一般要等4 h～8 h左右, 并且开挖时应保留1.5 m～2.0 m的止浆墙, 防止下次注浆时孔口跑浆。

4.2 超前注浆管棚

超前注浆管棚与型钢钢架配合使用, 钢管尾部焊接于钢架腹部, 以增强共同支护作用。施工工序为:开挖支护洞口边、仰坡→施作套拱→搭钻孔平台→安装钻机→钻孔→清孔→验孔→安装管棚钢管→注浆。

沿隧道开挖轮廓线纵向钻设管棚孔, 钻孔顺序由高孔位向低孔位进行, 岩质较好的可以一次成孔。认真做好钻孔记录, 并对岩屑进行地质判断、描述, 作为指导洞身开挖的依据。

5初期支护

5.1锚杆及挂网施工

中空锚杆采用先锚后注式砂浆锚杆, 钻孔台车或手持凿岩机钻孔, 锚杆垂直岩层布置, 其垫板应紧贴岩面。注浆压力取0.2 MPa～0.5 MPa, 孔口溢出浆液时, 停止注浆, 砂浆随拌随用。普通砂浆锚杆采用先锚后灌工艺, 采用砂浆锚杆专用注浆泵压浆。

挂钢筋网的钢筋类型及网格间距按设计要求制作, 钢筋网根据被支护岩面的实际起伏形状铺设, 钢筋网与锚杆用铁丝绑扎或点焊在一起。

5.2格栅及型钢钢架施工

钢拱架在加工厂分节加工制作, 分节运至开挖面, 就地拼装相邻钢架之间用钢筋连接, 将锚杆与钢架焊接连为整体。

5.3湿喷混凝土施工

喷射混凝土采用湿喷法, 混凝土配制采用SEC控制工艺, 以减少粉尘含量改善作业环境, 增加混凝土的和易性, 降低回弹率, 提高混凝土的强度。

混合料应随拌随喷;喷射作业应分段、分片、分层, 由下而上, 依次进行。喷混凝土作业时TX-1型液体速凝剂掺量按试验配合比掺加。混凝土分2次～4次喷射, 拱部一次喷射厚度5 cm～6 cm, 边墙一次喷射厚度7 cm～10 cm, 分层喷射的间隔时间一般为15 min～20 min。

6结语

双连拱隧道的结构形式比较新颖, 而且比较美观, 但其施工工序较分离式隧道复杂, 工序比较多, 必须根据地质条件、水文地质条件、埋深、断面形状及尺寸、施工技术条件、工期等许多因素来确定不同的施工方法, 因此针对不同的围岩类型必须选择合理的开挖方法、爆破技术和支护技术。

参考文献

[1]王毅才.隧道工程[M].北京:人民交通出版社, 2001:90-91, 180-181.

[2]云南省公路学会, 云南玉元高速公路建设指挥部.山区高速公路建设与管理[M].北京:人民交通出版社, 2003:93-94.

[3]林宝龙, 马祥旺.特长富水软弱围岩隧道快速施工力学效应[J].山西建筑, 2007, 33 (12) :308-309.

3.浅谈双连拱隧道施工过程控制 篇三

随着我国铁路、公路、市政基础设施的持续进行, 隧道工程得到了快速发展。由于交通量的迅猛增加, 以及对行车安全的需要, 隧道由单洞双向行车发展到双洞上下行分离。随着隧道工程技术要求的提高和隧道发展的客观要求, 双连拱隧道应运而生。它是由两座隧道通过共用的中墙连成一体的双洞隧道, 是一种较有发展前景而且发展较快的新型隧道结构。据文献报导, 双连拱隧道于1974年在日本的伊祖隧道首次采用, 后来在一些欧美国家中得到应用, 我国从上世纪90年代陆续开始采用, 目前已得到较多的应用。据不完全统计, 到目前为止, 我国已建和在建的连拱隧道已达2 00余座, 是世界上连拱隧道结构形式应用最多的国家。

与其它隧道结构形式相比, 连拱隧道有以下几方面的优点:

(1) 接线容易, 占地少。

(2) 减少工程投资。

(3) 地下空间利用率高。

(4) 城市发展需要。

(5) 有利于环境保护。

基于连拱隧道以上特点和优点, 连拱隧道近年来发展应用得很快, 在我国许多高速公路和市政公路隧道中应用得越来越多。

1 不良地质地段双连拱隧道施工方法

1.1 左右洞非对称施工方法的运用

如果连拱隧道的围岩以III类及其以上围岩为主, 或者一侧正洞开挖条件比较有利而另一侧稍差, 则可根据具体的工程条件, 应用一种不对称的开挖方法—二导洞开挖法。这种方法是一种折中的施工方法, 从施工的安全性角度看不如三导洞法, 但却强于中导洞开挖法, 从施工方便性来看不如中导洞开挖法, 但却强于三导洞开挖法。

根据新奥法施工的特点, 应尽量的增大每次开挖断面, 以减少对围岩的扰动而尽可能的保证围岩的自承能力。假设该段隧道左洞为靠山侧, 埋深较深, 围岩地质条件为达到III类偏上水平, 地质条件较右洞稍好, 为了减少对围岩的扰动及尽量加快施工进度, 尝试了取消该段左导洞, 左正洞改为上、下半面正台阶法施工:右洞采用右导洞—正洞台阶法施工, 且右洞开挖滞后左洞80m以上。其施工工序示意图如1所示。

具体施工步骤为:

(l) 中导洞开挖;

(2) 中导洞支护;

(3) 中墙浇筑及中墙顶回填;

(4) 右导洞开挖;

(5) 右导洞临时支护及正洞右边墙初期支护;

(6) 左上半断面开挖;

(7) 左拱部初期支护;

(8) 左洞下半断面开挖;

(9) 左边墙初期支护及仰拱浇筑;

(10) 左洞二衬砌;

(1 1) 右洞上台阶开挖;

(1 2) 右洞拱部初期支护;

(1 3) 右洞下部核心土开挖;

(1 4) 右洞仰拱施作;

(1 5) 右洞二次衬砌浇筑。

1.2 导洞施工及其地质预报作用

1.2.1 导洞开挖及支护

中导洞及右导洞的顺利开挖是保障后继施工正常进行的条件。对于开挖断面比较大、围岩条件差、自稳时间短的导洞采用较稳妥的施工方法, 施工按照“超前支护、短进尺、弱爆破、早支护”的原则进行。超前支护根据实际地质情况, 采用超前小导管注浆加固或超前锚杆加固, 开挖进尺为1.5m左右, 采用小装药控制爆破开挖技术, 对泥质围岩地段采用人工开挖。开挖后及时施工钢支撑并喷射混凝土, 及时形成较强的支护, 以防围岩变形过大引起坍塌。导洞施工流程如图2所示。

1.2.2 导洞开挖在地质预报的作用

连拱隧道导洞开挖, 不仅为中墙和侧墙提供必要的空间并保证不良地质条件下的安全施工, 还对后序施工的主洞开挖、初期支护和二次衬砌等有着重要的地质预报意义。因此, 施工中, 应在己有工程地质勘察报告基础上, 最终核实和修正工程地质勘察报告。

2 不良地质地段中隔墙相关施工技术

2.1 中隔墙断面类型

中隔墙断面结构类型, 直接影响中隔墙的施工方法、结构受力以及防排水等问题。现行隧道设计规范把连拱隧道中墙结构分为整体式中墙和复合式中墙两种形式, 在有条件加大中墙厚度的地段宜选用复合式中墙连拱形式。不论是整体式还是复合式中墙, 均可再划分为直中墙和曲中墙两种形式。按中墙内部虚实中墙可分为整体式和中空式两种形式。连拱隧道中墙结构形式见表1。

当前双连拱隧道采用较多的中墙结构形式为整体式直中墙与复合式曲中墙, 其差异对比如表2。

2.2 中墙顶部围岩及中墙基底加固

2.2.1 中墙顶围岩加固。

对于隧道进口端浅埋、软弱围岩地段采用注浆小导管对中墙顶部围岩进行注浆加固。注浆管采用Φ42钢管, 由上至下共分3层 (依次编为1#、2#、3#注浆管) , 呈梅花形布置;排间竖向间距为lm, 同排注浆管纵向间距为2 x l.7 3 m, 最低处的注浆管 (3#管) 至中隔墙顶的竖向间距为l.0 sm。l#注浆管长45 m, 与水平面呈1 5°仰角, 2#注浆管长3.0 m, 与水平面呈2 0°仰角, 3#注浆管长1.5m, 与水平面呈30°仰角。注浆材料采用425纯水泥浆, 水灰比0.8∶1~2∶1, 注浆压力0.3~1.0MPa。

2.2.2 中墙基底加固。

由于连拱隧道的非对称施工特点, 中墙在施工过程中会受到施工偏压作用, 而且中墙作为两侧主洞共同的支承结构, 其基底承受着最大的竖向应力。因此对软弱围岩偏压连拱隧道, 有必要对中墙基底进行加固, 一方面可以提高中墙基底承载力, 防止中墙因基底承载力不足而产生较大的沉降或不均匀沉降, 从而引起主洞支护结构和中墙开裂, 另一方面可以防止中墙因施工偏压和地形偏压而发生较大的侧移。

2.3 中墙防偏压施工技术

由于双连拱隧道施工中对围岩造成多次扰动, 围岩内部应力经多次重新分布, 中隔墙是两主隧道拱圈脚的共同支承点, 其节点内力的传递十分复杂, 只有控制好中隔墙受力平衡及基底承载力, 才能避免出现偏压问题, 防止中隔墙侧移、倾覆、下沉, 因此需要保证两个主隧道的初期支护和二次衬砌施工对称进行。

但在实际施工中, 由于上、下行线两个主隧道施工中并不能总保持同步, 可能使中隔墙受到侧向推力, 产生扭位移和水平位移。为保证中隔墙受力平衡, 施工主隧道前, 中隔墙所对应先开挖主洞的另一侧采用低标号混凝土回填或刚支撑, 以抵抗施工中的不平衡力矩和推力, 待另一侧主洞施工时再将回填物挖除。回填时应注意中隔墙墙身的保护, 在回填或支撑与中隔墙之间设置隔板。中导洞临时支护一般在两主洞初期支护对称作用于中隔墙之后再行拆除。

3 结语

3.1对含不良地质段的较长连拱隧道, 通过合理设计中导洞及右导洞断面, 设法充分利用导洞作为运输通道, 可以在隧道里部增开作业面, 达到里外多作面同时掘进, 从而克服因不良地质段施工缓慢及单向施工条件下施工瓶颈而加快施工进度。

3.2在埋深较深的里侧洞及埋深较浅的外侧洞围岩质量呈现差异的情况下, 可以考虑采用非对称开挖及支护方式。这对减少双连拱隧道施工工序、加快施工进度是有意义的。

3.3中墙作为连拱隧道的主要支承结构, 而且施工过程中由于受力体系的变化而受到偏压作用, 不良地质条件下有必要对中墙顶部围岩及中墙基底加固, 中墙顶部回填由于受操作空间的限制, 其回填应采用恰当的方法, 保证回填密实、方便和快捷。

摘要：本文列举了不良地质段双连拱隧道的施工方法, 陈述了每种施工方法的施工流程, 随后提出了不良地质段中隔墙相关施工技术, 最后总结了不良地质段双连拱隧道施工中应注意的核心问题。

关键词：双连拱隧道,施工方法,中墙

参考文献

[1]黄智强.连拱隧道施工方案适用性研究[D].重庆交通大学硕士论文, 2008

[2]刘向远.不良地质地段双连拱隧道施工技术研究[D].西南交通大学硕士论文, 2008

[3]李健清, 卢启成.双连拱隧道施工方法探讨[J].公路, 2005 (9)

[4]润花.双连拱隧道施工技术[J].山西建筑, 2010 (7)

4.浅谈双连拱隧道施工过程控制 篇四

张石高速公路岔道1号双连拱隧道起讫桩号:K70+632～K70+820, 全长188 m, 进出口均采用端墙式洞门, 洞内纵坡为:+3.754%, 全隧道均处于岩体破碎, 围岩发育, 围岩稳定性一般, 处理不当会出现坍塌, 侧壁经常小坍塌, 并有溶洞存在。雨季时有滴水现象。地质条件差, 属Ⅳ, Ⅴ级围岩。隧道从两座山丘间的垭口处通过, 一侧山势较高, 另一侧山势较低, 形成明显的自然偏压, 隧道采用三导洞超前开挖, 施工工序繁多, 施工过程中各工序结构内力转换直接影响隧道的稳定。为此, 对隧道围岩压力及支护应力进行全过程的现场监测, 并及时反馈到设计施工中去指导施工, 并针对受力情况提出了相应的工程措施, 确保了快速、优质、安全施工。

1 施工监测设计

1.1 监控量测内容

1) 必测项目:a.隧道围岩变形量测;b.隧道地表下沉变形量测;c.采用锚杆抗拔计进行锚杆抗拔试验。2) 选测项目:a.应力、应变量测;b.中隔墙应力量测。

本文仅对围岩压力、喷射混凝土应力、钢支撑应力、二衬混凝土应力进行介绍和量测数据分析。

1.2 监控量测目的

1) 围岩压力量测的目的:了解隧道开挖后围岩压力沿洞室周边分布规律, 围岩应力重分布的时间效应与空间效应, 判断围岩的稳定性, 以及围岩压力与支护的相互作用关系。2) 喷射混凝土应力量测目的:了解喷层的变形特性以及喷层的应力状态, 掌握喷层所受应力的大小, 判断喷射混凝土层的稳定状况。3) 钢支撑应力量测目的:根据钢支撑的受力状态, 为判断隧道洞室的稳定性提供可靠的信息;了解钢支撑的工作状态, 评价钢支撑与喷层对围岩的组合支护效果, 判明初期支护的安全性和可靠性;了解钢支撑受力的大小, 为钢支撑选型设计提供依据。4) 对二衬进行内力量测的目的在于:了解二衬的受力;判断支护结构长期使用的可靠性以及安全程度;检验二衬设计的合理性, 积累资料为检验类比提供依据。

1.3 监控量测仪器及布置

1.3.1 监控量测仪器

1) 岔道1号隧道围岩压力量测所采用的仪器为丹东市三达测试仪器厂生产的GYH-1型双膜土压力计, 其为活塞式双膜结构, 工作面受力变形特征是平面位移, 对不同性质和粒径的介质有良好的适应性。适用于边界土压力的测定, 也可用于冻土冻胀力和刚性单体压力的测定, 可以确保量测数据的精度。

2) 岔道1号隧道支护应力量测所采用的仪器为丹东市三达测试仪器厂生产的GHB-3型应变计和GJL-3型钢筋应力计。根据量测的频率应用相应的公式将其转化成应力, 以判断衬砌受力的大小。

1.3.2 监测仪器的布置

量测仪器的布置, 以压力计布置为例, 如图1所示为DK70+676断面的压力计布置图 (A～H分别为布置于隧道各关键部位的压力计) 。

压力计的安装:由于围岩与压力计之间没有固定点, 在施工现场采用在每个压力计周边位置利用电锤打设3个膨胀螺栓, 其中1个在压力计顶部, 2个在压力计下部, 并利用细铁丝将压力计绑扎在膨胀螺栓上。此方法能保证压力计与围岩的密切结合, 并保证在喷射混凝土时, 不会对压力计产生不利影响。

应力计或应变计的安装方法主要采用现场焊接钢筋段于钢架或钢筋网上, 然后将其绑扎在焊接处的钢筋段部。

2 量测数据处理与分析

图2, 图3分别为DK70+676断面左右洞初期支护与围岩之间的接触应力、初喷混凝土内应力状态图。

1) 从图2围岩压力状态来看, 左洞拱顶最大压力达到57.54 kPa, 是右拱顶压力的3.4倍多, 其次右洞右边墙压力较大, 这是由于偏压作用下衬砌结构有向右运动趋势所致。

2) 从图3初喷混凝土内应力状态来看, 与围岩压力的分布状态基本一致, 左洞拱顶和右洞的左拱腰部位分别达到了5.96 MPa和2.41 MPa, 远小于喷射混凝土的极限抗压强度, 其他部位相对更小, 偏压特征比较明显。

图4, 图5分别为DK70+676断面左右洞初期支护与二次衬砌之间的接触应力、二次衬砌混凝土内应力状态图。

3) 从层间接触应力来看, 表现出了与围岩对初期支护压力相同的分布形态, 整个左洞二次衬砌受到的压力均比较大, 拱顶最大达到83.41 kPa, 左拱腰及边墙亦比较大, 分别达到76.83 kPa, 72.38 kPa, 一般来说, 二次衬砌作为支护储备, 是在初期支护下围岩变形基本收敛条件下施作, 因此其受到的围岩压力应该比较小, 但在岔道1号隧道的进口, 由于围岩极差, 且又是连拱隧道, 又存在偏压, 为了稳定整个隧道洞口, 二次衬砌是在初期支护下围岩尚没有收敛情况下施作的, 故此尚没有稳定的围岩变形通过初期支护传递到了二次衬砌上导致二次衬砌受力较大。从该接触应力随时间的变化趋势来看, 基本上稳定, 通过验算, 该接触压力不会导致二次衬砌的屈服破坏。而双连拱隧道右洞相对左洞接触压力较小, 只是在右洞边墙处接触压力较右洞其他部位的值大, 达到了65.43 kPa。

4) 从二次衬砌混凝土内应力分布来看, 左洞混凝土内应力相对较大, 与二次衬砌受到的围岩压力相对应, 但绝对值较二次衬砌混凝土设计的轴心抗压和抗弯强度均小, 也说明二次衬砌混凝土不会受压屈服破坏。

3 结语

通过隧道监控量测, 搞清了岔道1号双连拱隧道围岩压力、初支和二衬应力以及衬砌间接触应力的分布规律, 探讨了在地形偏压情况下隧道施工对隧道应力的影响。为评价和修改初期支护参数、力学分析及二次衬砌施作时间提供了信息依据。通过信息反馈及预测预报优化了施工组织设计, 指导现场施工, 确保隧道施工的安全, 并为其他类似工程项目提供了第一手信息, 提高了浅埋偏压双连拱隧道的修建水平, 为今后的设计提供了类比依据。

参考文献

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