[建筑]公路隧道软岩浅埋地层施工技术

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1、公路隧道软岩浅埋地层施工技术摘　要　关键词　1.工程概况1.1.隧道概况：**隧道位于**高速公路第*合同段，为左右分离式双洞式汽车单向行驶双车道隧道。进口端两洞口高差1.732米，出口端两洞口高差1.29米。隧道断面按半圆拱双曲线设计，洞内最大宽度10.9米，高度6.92米。该隧道按“新奥法”施工要求设计，采用复合式衬砌结构形式，Ⅰ、Ⅱ类围岩类别分别设计结构断面，初支采用管棚、钢拱架、径向锚杆、喷射砼形成柔性支护。1.2.隧道区地形、地貌：此隧道区为丘陵缓坡地形，海拔高程在431.00米～466.50米之间，左线隧道最大埋深39.734米，右线最大埋深38.416米。1.3.地

2、质：隧道区内表层为厚0～3.0米的第四系残坡积层亚粘土，下伏有灰黄色中至厚层状强风化白云岩，灰白色中厚层中风化白云岩及下寒武系下统清虚组石灰岩，隧道区位于区域性镇远枢纽压性破碎带及断层影响带中，破碎带内岩体极破碎，节理裂隙极发育，岩体呈角砾状。受断层影响，近断层破碎带岩体亦极破碎，节理裂隙极发育，岩体呈碎块状、粉砂状，岩体靠钙泥质胶结，成洞条件较差。尤其左幅隧道内围岩呈砂夹大块石状，开挖时拱部的砂自稳性差，易漏下而造成大块状孤石悬空失稳、引发坍塌。隧道区地表水系发育，地下水为岩体裂隙水，受大气降水影响，地下水位随季节变化较大。2.施工方案公路软岩浅埋地段隧道的施工方法，主要有CD

3、法、双侧壁导坑法、中隔墙法等。但在工程实践中，发现双侧壁导坑法和中隔墙法存在以下缺点：一是限制了大型施工机械的使用，降低了工效；二是临时施工支护多，投入大，不经济；三是施工中相互干扰大；四是分部施工防水层和混凝土衬砌，运营病害多。由于此隧道为山岭隧道，对地表沉降量要求不是很严格，同时由于上述施工方法的种种缺点，结合以往经验，我们选用台阶法施工技术。因隧址围岩自稳性极差，确定的施工原则为：“短进尺、快循环、弱爆破、紧封闭、下导紧跟。”6采取从进口向出口方向独头掘进。左右幅同时进洞，确保右幅在施工里程上超前左幅30～50米减少两洞施工影响。洞身开挖采取控制爆破、机械出碴、人工配合清边

4、脚、无轨运输。　　3.技术特点及适用范围　　3.1技术特点（1）施工空间大，可以引入大型施工机械多作业面平行施工，工效高；部分软岩地段可以采用反铲挖掘机直接开挖下半断面，减小了对围岩的扰动。（2）没有需拆除的临时施工支护，节省投资。（3）混凝土仰拱及时施作，便于初期支护及早闭合成环承载，且改善了洞内作业、运输环境。（4）全断面一次施作防水层和灌筑混凝土衬砌，确保了混凝土衬砌施工质量，运营病害少。（5）无需增加特殊设备，投入少，操作性强，易推广。　　3.2　运用范围　　本技术适用于公路、铁路I~II类围岩的隧道；对大跨度地下工程及其他交通通道工程亦有参考价值。在断层带、破碎带及富水

5、地层中，采取大管棚、迈式自进式注浆锚杆和小导管预注浆固结、止水等技术措施后亦可适用。4.工艺原理在浅埋、破碎带等自稳性较差地层和富水地层中，则采用大管棚、迈式自进式注浆锚杆和小导管预注浆固结、止水等辅助施工措施后，上部弧形导坑法短开挖施做拱部初期支护，再左右错位开挖及施做边墙初期支护；混凝土仰拱紧跟下台阶并及时施做尽早闭合成环构成支护体系受力。　　5.施工方法1）开挖对隧道周边围岩进行超前预加固后进行分步平行开挖，施工顺序见图1。Ⅰ类围岩段上半断面环形部分采用挖掘机开挖、装渣，人工采用风镐修边，个别孤石采取弱爆破清挖，循环进尺一般控制在0.5m。Ⅱ类围岩段采用光面爆破开挖，循环进

6、尺一般控制在0.5m~0.7m为宜，炮眼深度一般控制在0.9~1.2m，炮眼用气脚式凿岩机在自制简易台车上钻眼。采用装载机、挖掘机装车，自卸汽车出碴。6I~II类围岩均遵循"弱爆破、短开挖"的原则采用光面爆破或预留光爆层微振动控制爆破技术开挖上半断面，以减小对围岩的扰动。上部环形开挖，中部留核心土；施工支护完成后，再对下半断面开挖，下半断面落底时，首先开挖5m宽的中槽，然后两侧相互错挖2.0m长的马口，马口开挖完后，及时支护边墙部位，依次循环最后开挖仰拱。2）初期支护施工　　初期支护是由锚杆、钢筋网、钢架和喷射混凝土组成的一种联合受力结构。为保护围岩的天然承载力，初期支护要尽快施

7、作。（1）初喷混凝土封闭岩面图1于台阶平行流水作业法示意图（尺寸单位：m）用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉，如工作面有滴水或淋水，提前做好钻孔埋管的引排水工作。喷射作业先从拱脚或墙脚向上堆喷，以防止上部喷射回弹料虚掩拱脚（墙脚）而不密实，以致强度不够，造成失稳；先将凹洼部分找平，然后喷射凸出部分，并使其平顺连接。喷射操作应沿水平方向以螺旋形划圈移动，并使喷头尽量保持与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离以0.6~1.0m为宜。喷射混凝土表面应大面平整并呈湿润光泽