观音坳隧道进口进洞方案及施工方法.doc

观音坳隧道进口进洞方案及施工方法尹晓彬 廖奇 (2 江西省赣州市公路局 赣州 341000)摘 要：观音坳隧道净高5m，净宽10.5m，进洞口左侧超浅埋，且处于土石分界处。本文主要介绍进口进洞方案和施工方法。关键词：隧道工程；进洞方案；施工方法0 前 言观音坳隧道位于江西省兴国县319国道东村与樟木乡交界，隧道净高5.0m，净宽10.5m。隧道区邻近大坑北东及北北东向两大断裂构造交错部位，区内断裂构造不发育，但岩体受地质构造影响，变动较大，裂隙较发育。进口段洞顶上部左侧覆盖层仅2.5m左右是耕田土，围岩稳定性较差；隧道区位于观音坳分水岭两侧，水文地质条件简单，地表沟谷形成小溪，径流量小，属地表水，地下水属孔隙水，裂隙水。主要来源大气降水补给。1 洞口工程特点根据测量放样，左侧拱部开挖线位于土石分界处，土石部分松散，拱顶覆盖层较薄，仅2.7m，属超浅埋，右侧拱部处于风化带，较为破碎，地下裂隙水较丰富；而在起拱线以下部位，岩石较坚硬，达类岩石硬度，洞身开挖时需爆破施工。2 进洞方案2.1进洞方案选择洞口段设计为类围岩，长19m，此设计的支护与初期支护参数偏弱。经业主、设计单位、监理单位共同研究决定，改变支护参数如下：采用长管棚并辅以小导管注浆加固土体的超前支护方案进洞，初期支护格栅钢架间距为0.5m0.75m，注浆小导管间距维持原设计，喷射混凝土厚度由0.2m改为0.25m。二次衬砌按原设计。长管棚布置形式为：洞口左侧超浅埋地段长管棚间距为0.33m，右侧山体较厚部分长管棚间距0.4m，沿拱顶中线两侧各60角范围内布置，左侧22根，右侧18根。详见图1。长管棚的材料选用108无缝钢管埋设，并压注早强水泥砂浆。a.纵断面示意图b.正立面示意图图1 观音坳隧道进口端超前支护长管棚定位布置示意图2.2进洞施工方案2.2.1清除淤泥层 淤泥层是引起进洞困难的因素，将稻田水疏干，使淤泥由液塑状态变为干硬状态。2.2.2洞外截水沟 因洞口地处低凹，又与峡谷正对，雨水势必汇集洞口。如果在开挖洞口前不做好洞外截水沟，势必会引起洪水灌洞，造成洞口坍塌。因此进洞前做好洞外截水沟又是一项重要工作。2.2.3做好边仰坡防护 根据厚设计边仰防护为M7.5浆砌片石。实际上仰坡高度均在1.5m-5m之间，而且土层结构松散，裂隙水较丰富，为此改为挂网喷锚防护，布置形式为：锚杆间距1*1m，梅花形布置；挂网采用8钢筋网，间距为20*20cm；喷射砼采用C20砼，施工中渗水较大时，先采用六分硬塑料管引导排水，然后进行喷射砼施工。2.2.4洞口段超前支护2.2.4.1长管棚钢架超前支护：1、检查开挖断面中线及高程，开挖轮廓线应符合设计要求，沿开挖轮廓线外围6cm正确标明管棚位置；2、沿隧道开挖轮廓线纵向水平钻设管棚孔，孔径为125mm，潜孔钻定位时，应严格定位，棚孔不得侵入隧道开挖线；3、管棚孔长度根据岩层地质而定，实际施工中大多在23m-25m左右即到围岩较好段。钻孔顺序是从高孔位向低孔位进行；4、在钻进时，出现卡钻、坍孔时，先注浆后再钻。将钢管打入管棚孔眼中。管棚外径为108mm，长度为6m。接长管棚钢管时，接头采用厚壁管箍，上满丝，丝扣长度为20cm，确保连接可靠，且接头在隧道横断面上错开。钢管管壁每间隔20cm交错钻眼，眼孔直径为8mm；5、用牛角泵向钢管内注入水泥砂浆。封堵塞应有进料孔和出气孔，在出气孔流浆后，即可停止压注。2.2.4.2超前小导管施工：1、小导管采用40无缝钢管制作，长度3.5m。管壁每隔10cm，交错钻眼，眼孔直径为6mm；2、沿隧道纵向开挖轮廓线向外以10的外插角钻孔，将小导管打入地层，亦可在开挖面上钻孔将小导管打入地层，小导管环向间距为35cm；3、小导管注浆压力为0.7MPa，注浆后至开挖前的时间间隔为8h。开挖时保留1.5m-2.0m的止浆墙，防止下次注浆时孔口跑浆。2.2.5立格栅和洞口护拱施工 打完洞口长管棚和小导管后，待水泥砂浆强度达到要求标准时，进行洞内开挖。待进尺到1.0m时,开始架立格栅（洞内架两榀，洞外架1榀），将格栅钢架与超前小导管焊接牢固。然后对轮廓进行初喷挂网、打锚杆（系统锚杆）。最后进行喷射砼作业。要求格栅钢架底脚进洞后格栅按65cm一榀架设，锚杆按设计图施作。2.2.6洞内开挖方法 因洞口段围岩属类围岩，脚分别施作四根锁脚锚杆。铺设长钢板，以增加底脚与围岩接触面积，两侧底为黑色粉砂粘土，强风化岩石遇水易泥质化且左侧超浅埋开挖轮廓线恰好处于土石分界处。故进洞口段洞身开挖采用微台阶法施工，上半断面净高4.2m，预留核心土开挖，循环进尺50cm，上部弧形导坑，依据短进尺、弱爆破的原则，主要采用人工风镐或挖掘机为主，辅以弱爆破，严禁放大炮。掘进15m后开始侧壁拉槽，将格栅下接，采用左右跳槽法错步开挖，最后开挖核心土。2.2.7监控量测及信息反馈 监控量测是新奥法设计和施工的重要手段,是对施工前设计所确认及施工方案所选定结构形式、支护参数、预留变形量、施工工艺、施工方法和各工序作业时间等的检验和修正，并指导施工。观音坳隧道洞口段进行了地表下沉位移、拱顶下沉和周边收敛的监控量测，并根据量测结果绘出相应曲线，对洞口施工起到一定的指导作用。从回归分析结果知：隧道进口原地表下沉量最大65mm，拱顶下沉最大2.5mm，周边收敛最大20mm，开挖后15天左右，围岩变量可基本稳定。从变