关于山岭隧道洞口段施工工艺

2018-06-07  来自: 贵州盟鑫建筑劳务有限公司浏览次数:320

  山岭区域峰谷崎岖大、地上横坡陡,构成地道洞口外路基单侧边坡高,地道与高边坡联接,桥隧相连。特别是在陡坡、软岩、浅埋、偏压、旱季施工等晦气条件下,安全进洞问题更为突出。《公路地道施工技术规范》尽管提出了“早进洞、晚出洞”的施工准则,但施工时往往因为刷坡、拉槽引起山体边坡失稳乃至产生大滑坡,导致洞口防护工程管理费用增大,边仰坡植被遭损坏,如管理方法不完全,简单留下质量危险,危及洞口运营安全。经历标明,地道未开挖时山坡是安稳的,假如将“早进洞、晚出洞”的施工准则进一步发展为“不伤坡进洞”的施工准则,合理挑选洞口方位和进洞计划,并凭借一些辅佐施工方法提早进洞,就能有用地处理洞口的施工问题,维护洞口生态环境和边仰坡的安稳,下降洞口防护成本。

  传统洞口段施工计划

  我国山岭区域公路地道规划一般包含洞门、明洞、洞口、洞身等几个部分。洞口段包含边仰坡土石方工程、边坡防护、边墙、翼墙、洞口的排水系统、洞门等。常见的施工程序如下:

  (1)施工洞口边仰坡的截水沟公路地道规划中常在洞口边仰坡开挖线外5~6m处设置环向仰坡截水沟和边坡截水沟,以阻挠地表水冲刷和腐蚀边仰坡,一起理顺洞口排水系统。

  (2)铲除规划边仰坡开挖线内的地表植被

  (3)开挖洞口规划边仰坡的土石方

  (4)施作洞口边仰坡防护工程和洞口支挡工程施作的洞口边仰坡防护工程和洞口支挡工程有喷发混凝土锚固边坡防护、浆砌片块石边坡防护、边墙、翼墙等。

  (5)开挖明洞土石方在地质不良的状况下,先施作明洞直抵坡脚,并使用明洞支撑坡脚;在地质较好的状况下,可依据状况挑选先明后暗法。

  (6)进洞开挖或施作洞门传统洞口段工程施工方法的弊端是,开挖边仰坡土石方损坏原山体的天然平衡状况,假如洞口地质及水文条件差,山体不安稳,一经施工就会不断地出现边仰坡坍塌、顺层滑动、古滑动体复生等现象,给施工带来很大的困难。实际状况往往是,洞口段的防护工程还未施工完毕,坍方就开端了,已建筑的洞口支挡结构物也遭损坏,状况严重时边清边坍重复施工,构成投资很多添加,延误工期。

  不伤坡进洞

  不伤坡进洞就是在坚持洞口原天然坡面状况下,凭借一些辅佐施工方法如定位套管、超前锚杆、回填安稳土、钢架喷发混凝土等构成坡外洞门、提早洞门,有如下几点准则:

  ①施工中尽量减小对原地表的损坏,以维护土体的安稳。

  ②多回填、多支护、少开挖,特别应防止山体清方大开挖。

  ③采纳由下而上的施工方法,先支护后开挖,以削减高边坡的要挟。

  ④尽量不设仰坡环向截水沟,以坚持地表的完整性。

  ⑤地道洞口存在地表滑坡、坍塌、泥石流等天然灾害时,应先管理、后进洞。管理方法可选用桩基、挡墙、锚杆、锚索、注浆、梯级拦砂坝、防护棚等。

  洞口方位的挑选

  暗进洞口是地道明暗施工的分界线,是车辆进出覆盖层的起点和结尾,洞口方位的选取对施工顺畅与否联系重大。洞口方位的选定应最大限度地维护山体的天然状况,依据地势、地质、水文条件,侧重考虑地道洞口边仰坡的安稳等要素,确保施工时安全进洞,并有利于行车安全和天然环境的维护。我国公路地道规划中习气将洞顶天然覆土高度作为挑选洞口方位(即暗进起点)的条件之一,一般要求洞口天然覆土层厚度≮210m。因为公路地道规划跨径大、净空高,即便先开挖起拱线以上部分,边仰坡高度也可达几十米以上。在陡坡、偏压、地质不良的状况下,很难确保坡体安稳。能够采纳回填安稳土的方法,将洞顶覆土高度回填到规划要求的高度,作为进洞时超前管棚的承载体。因而,在地质不良的状况下,洞口方位的挑选应以不损伤天然坡体安稳为准则。在地质条件较好的状况下,可不受此约束。

  正确组织施工次序

  合理的施工次序是进洞胜败的要害,一般施工单位在完结边仰坡排水系统后,就会开挖边仰坡及明洞土石方至洞口,这种施工方法对山体峻峭的地势并不适用,会构成边坡过高,防护工程量大,并且安全也难以确保。主张选用明洞暗进的方法,以削减明洞土石方开挖,待进洞后,反过来依据地势延伸明洞或施作洞门。实践证明,这种方法对确保进洞安全对错常有用的。施工次序为:

  ①挑选洞口方位;

  ②理顺洞口排水系统;

  ③借辅佐施工方法构成坡外洞门

  ④进洞开挖构成上弧导开挖面(开挖长度依据状况确定);

  ⑤延伸明洞或施作洞门;

  ⑥完结剩下的支挡结构及水沟;

  ⑦正式进洞开挖。

  明洞暗进

  明洞暗进法就是将传统的明洞明做的施工方法改为暗进施工的方法,使用回填土体作洞顶覆盖层,以削减边仰坡开挖工作量,维护山体天然平衡。《公路地道规划规范》规定在以下列四种状况可设置明洞:

  ①洞顶覆盖层薄不宜大开挖建筑路堑、又难于用暗挖法建筑地道的地段;

  ②路基或地道洞口受不良地质边坡坍方、岩堆、落石、泥石流等损害又不易避开清理的地段;

  ③铁路公路水沟和其它人工构造物必须在该公路上方经过,不宜采纳地道或立交桥涵跨过时;

  ④为了坚持洞口天然环境而延伸洞口时。实际上,除了少量特殊状况外,大多数山岭公路地道明洞均可选用暗进法施工,明洞暗进法是实现不伤坡进洞最有用、最有用的方法。

  实例剖析

  某高速公路地道下行进口处的结构处于严重的偏压状况,地上横坡陡,仰坡顶为国道及民宅区,地表植被旺盛,残坡积层较厚,岩层风化破碎,无自稳才能,地下水丰厚,施工时处于旱季。

  因为原规划洞口有15m抗偏压明洞,因而施工单位在拟定进洞计划时,选用了先明后暗的做法:施作左侧抗偏压挡墙→开挖边仰坡及明洞拱部的土石方(分段进行)→边仰坡防护→明洞拱部衬砌→明洞右侧边墙衬砌→明洞的仰拱部分→进洞。上述计划是一种常见的进洞计划,但存在以下问题:

  ①开挖明洞边仰坡和拱部土石方需大面积刷坡,地表安稳性和原坡体平衡遭到损坏,加上雨水冲刷浸透作用简单构成滑坡,危及国道及民宅区的安全;

  ②损坏地表植被难以康复;

  ③暂时防护费用高。经业主、规划代表、驻地监理、施工单位现场重复证明,决议选用明洞暗进施工,在不扰动原边仰坡土体的状况下进洞。

  暗进起点的挑选

  暗进起点的挑选应结合洞口的地质地势危岩状况综合考虑,以不影响坡体安稳为准则。依据施工现场实际状况,选定原规划明洞洞口为暗进起点

  施作联体反压挡墙

  挡墙根底应设置在稳固的地基上,开挖至规划标高后,如其承载力不能满意要求,可采纳加深扩展根底、钢筋混凝土桩根底、换填片碎石、砂砾或采纳地基加密方法,如压浆等。考虑到挡墙接受必定的偏压荷载,在墙内可参加必定数量的结构钢筋以策安全。依据地势将原规划挡墙根底作了加深扩展处理。

  回填水泥安稳土

  对抗压挡墙和山体间进行回填夯实,回填前先在山体外表开挖台阶,铲除外表植被腐植土,填料应选用安稳性较好的碎石土,水泥掺量5%~7%。回填高度以确保拱顶覆土高度≮2m为宜。

  施作导向套管

  在拟定暗进起点处开挖右边槽,边槽尺寸以满意套拱施作为宜。拱脚处套拱地基应有必定的承载力,如承载力缺乏,可采纳加固方法。本例中套拱选用C20钢筋混凝土,厚50cm,宽100c m,呈半圆形。

  为进步套拱刚度,在拱内装备<22mm(主筋)、<8mm(散布筋)钢筋,钢筋距离为25cm(主筋)、33cm(散布筋)。套拱内环向50cm距离预埋导向套管,套管内径大于管棚外径5~10cm。

  打入超前管棚

  管棚钢管选用直径为42~108mm热轧无缝钢管打设仰角1°~7°,管棚长度30~50m。钢管上按25cm距离钻6~8mm的小孔,打设完结后在钢管中注水泥浆或水泥—水玻璃浆液以加固仰坡土体。注浆完毕后用M10水泥砂浆充填,以增强钢管的强度和刚度。

  架设进洞钢拱架

  钢拱架与管棚围岩之间尽量贴紧,如因开挖构成高低不平并有较大空隙时,应设置混凝土垫板或钢板,使钢拱架支撑得到充分使用。然后挂设<8mm钢筋网片,喷发混凝土构成洞门。

  进洞开挖

  洞口段宜选用正台阶法或侧壁导坑法开挖。对于非偏压段,在挑选暗进起点时,以确保拱顶天然覆土高度≮115~210m为宜,开挖套拱左右边槽至起拱线,施作导向套拱,一般不用选用回填土的方法

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