软弱围岩隧道辅助坑道进正洞综合技术介绍.doc

软弱围岩隧道辅助坑道进正洞综合技术介绍软弱围岩隧道辅助坑道进正洞综合技术介绍单位：中铁六局桥隧分公司昆玉项目部作者名称：张国强8内容摘要：根据新建昆阳至玉溪铁路扩能改造工程长岭岗一号隧道斜井进入正洞施工的工程实践经验，详细介绍了隧道挑顶施工工艺措施及施工,总结了软弱围岩隧道辅助坑道进正洞综合技术。关键词：软弱围岩 辅助坑道 正洞 综合技术 目 录一、概述1二、施工技术方案简介1三、具体施工步骤1四、监控量测7五、结语7软弱围岩隧道辅助坑道进正洞综合技术介绍一、概述新建昆阳至玉溪铁路扩能改造工程站前II标长岭岗一号隧道位于玉溪盆地NW侧边缘地带，为盆地和低中山剥蚀丘陵地貌过渡区，同时位于经向构造体系的小江断裂与普渡河断裂间，新构造运动强烈，岩体破碎。长岭岗一号隧道岂止里程D2K31+245D2K35+590，全长4345m, 于线路右侧设斜井一座，斜井于左线线路相交里程为D2K34+460，斜井中线于左线线路中线大里程端交角为400，斜井平长257m，斜长258.67m，坡度为12%的下坡，洞身设计为无轨运输单车道，开挖尺寸为4.7m（宽）5.75m（高）。斜井穿越地层主要为灰岩和弱膨胀土等，地质条件较差，斜井与正洞交叉处原设计围岩为IV级，经超前地质预报及现场掌子面揭示，设计围岩与实际围岩不符，变更设计 IV级围岩调整为V级围岩，采用V级支护体系施做。斜井开挖工法采用上下台阶法开挖，正洞开挖工法采用三台阶法开挖。二、施工技术方案简介当斜井施工至左侧距离正洞边墙15m，右侧距离正洞边墙9.15m时，采用15榀I14型钢钢架，按左侧钢架间距为1m，右侧钢架间距为0.61m掘进，施工至与正洞边墙交界处时，采用2榀I20型钢并联焊接为一体做交叉口门架。当门架施做完成及该段仰拱闭合成环后，以半径为15米圆曲线形式转体进入正洞，同时上坡（不大于23%）开挖至正洞拱顶高程，并继续沿相同方向掘进；形成作业空间后，转向相反方向施工，扩挖临时支护达到正洞标准断面。斜井进入正洞平面关系见图1，斜井进入正洞立面关系见图2，施工程序详见表1。三、具体施工步骤1、根据斜井与正洞相交角度，以间距1.0m间距安装异型钢架，完成由垂直于斜井中线到平行于正洞中线的过渡（见图1）。2、斜井与正洞交叉口段采用2榀I20型钢并联焊接为一体做交叉口门架，以保证相交地段三维受力状态围岩的稳定。在此型钢钢架上焊接2榀I20型钢横梁，并在横梁两端螺栓连接I20型钢立柱，为正洞钢架提供落脚平台，见图3所示。以后在此处安装正洞钢架时，用I20型钢斜梁代替正洞的A单元钢架，用I20型钢立柱代替正洞的B、C钢架，见图2所示。3、斜井进入正洞内的导洞施工（1）采用19榀I16临时型钢钢架渐变爬坡导洞。支护参数为：22锚杆，长度2.5m，间距1.21.2m，梅花型布置；8钢筋网，网格间距0.20.2m；喷射C25砼，厚度20cm。 支护施工中要严格按施工指南操作，保证施工质量。（2）爬坡道的坡度设计，按最大23%的坡度设计，正洞拱顶高度比内轨顶面高9.02m,横洞开挖拱顶高度比轨面高6.25米，考虑采用13米（渐变断面中线长度）的爬坡长度，以加快爬坡导坑施工进度，尽快开挖到正洞拱顶，减少不安全因素为原则。（3）完成爬坡及扩大断面后，按照线路设计坡度向昆明方向按V级围岩开挖方法、支护参数继续进行上台阶掘进，施工10米后，喷砼封闭昆明方向掌子面，反向向玉溪方向开挖正洞，每循环先开挖上部，立上部钢架后，再拆除导洞支护。（4）反向开挖支护反向开挖按正洞V级围岩台阶法施工，先超前支护，后拆除导洞临时钢架，再开挖上台阶，按正洞设计要求间距进行钢架施工，相应完善其他支护。（5）正洞落底后要及时进行正洞仰拱施工，以便初期支护与仰拱尽早成环，确保施工安全。表1 斜井与正洞相交处施工程序表施工顺序示意图说明1正面图正洞导坑爬坡斜井拱顶1、斜井掘进至正洞开挖轮廓线后，在交叉口处施作加强支护及斜交口处支撑架。按确定的曲线半径测设中线。2、向昆明方向开挖一处爬坡导坑。3、爬坡导坑断面视围岩情况可进行调整。2（爬坡导坑纵断面）图爬坡导坑斜井正洞拱顶1、按导洞断面，斜向上挑顶开挖至正洞拱顶。2、开挖爬坡道，直至爬坡道拱顶标高达到正洞拱顶标高。3、爬坡导坑支护参数按照V级围岩采用I16型钢钢架参数施工。3爬坡导坑锁脚锚杆锁脚锚杆1、开挖到导洞顶和正洞顶位于同一高程后， 继续向该方向（昆明方向）按V级围岩开挖方法、支护参数施工上部弧行导坑，施工10米后，喷砼封闭掌子面。4导坑爬坡上弧导坑锁脚锚杆锁脚锚杆1、然后调头按正洞V级围岩施工方案开挖上部弧形导坑，每开挖1m，架一榀钢架，相应完善其他支护。2、施工中可根据需要开挖一段距离后，暂停该方向（玉溪方向）开挖，并喷射砼封闭掌子面，再回头按正常工序进行正洞昆明方向的开挖及初期支护。5按照台阶法进行正洞施工。四、监控量测 1、辅助导坑与正洞形成的喇叭口，开挖断面大，作为施工通道放置时间长；围岩在应力重分布和应力释放的过程中，会引起支护结构产生位移、变形，甚至支护结构破坏，危及隧道安全。因此，在该段进行进行加强支护，并在施工中建立严密的监控量测是保证安全的主要手段，同时也是调整支护参数的信息来源。应按要求布设拱顶下沉、净空收敛点，按规范要求做好量测工作。 2、强与正洞交接处的测量工作，保证高程、坐标以及开挖支护净空的准确性，及时记录所测数据，对监测成果进行分析，根据监控结论指导施工。五、结语 1、在V级围岩挑顶施工需加强支护，钢架密排； 2、交叉口处前后20m内衬砌紧跟是保证洞室稳定的必要手段； 3、加强监控量测工作，及时分析成果，指导洞室支护参数及二衬的施作，有效保证洞室的安全； 4、交叉洞涉及应力重新分布，本文在深度、广度均有一定的局限性，仅为类似工程提供参考。主要参考文献： 1铁路隧道