交通洞与导流洞交错施工工法

本文格式为Word版，下载可任意编辑——交通洞与导流洞交错施工工法交叉隧洞施工工法

五处西南公司张新

摘要交织隧洞分台阶施工，大拱脚浇注混凝土加强支撑，先上层隧洞开挖支护，后下层隧洞开挖支护．

关键词先上后下三台阶交织隧洞大拱脚1、工程概况

云鹏水电站左岸导流隧洞洞身体全长784.00m，有压段，断面形状为圆形，开挖直径D=12.0m；无压段，断面形状为城门洞形，开挖尺寸为10m×13m（宽×高），围岩主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ；交通洞开挖断面尺寸为7.5m×8.4m，全长397m，围岩主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。交通洞与导流洞交织部位确定为２３米，交通洞K0+246.5~K0+269.5与导流洞K0+660.12~K0+683.17段交织，交织段交通洞为Ⅳ类围岩，由破碎的粉砂质泥岩组成，导流洞为Ⅴ类围岩，由破碎的泥质粉砂岩组成。导流洞位于交通洞上侧，导流洞底板与交通洞顶板净空仅为0.221米，导流洞顶板与交通洞低板高差24米。5.960+2交通洞5.6K导流洞与交通洞交织点平面图2、开挖主护方法确定2.1开挖方法先开挖支护导流洞，导流洞开挖采用三台阶分步法开挖，第一台阶高6米先行，其次台阶高4米，第三台阶高3米，第一台阶开挖循环进尺保持在1.0米左右；其次、第三台阶开挖循环进尺保持在2米左右，采用错台法开挖，；初期支护紧跟开挖面。导流洞开挖支护完毕后，再进行交通洞开挖，交通洞开挖采用全断面开挖，光面爆破，循环进尺保持在1米左右，初期支护紧跟开挖面，先上层隧洞开挖支护，后下层隧洞开挖支护。2.2压力计算导流洞位于软若破碎岩体中，埋深50米，围岩容重γ=24KN/m3，内摩擦角ψ=36，K042+导流洞岩体抗压强度R=12Kpa，隧洞宽b=10米，隧洞高ht=13米。

岩石稳固性系数fkp=R/10=12/10=1.2(R岩体抗压强度)

压力拱高h=1*[b+httan2(45°-ψ/2)(b隧洞宽度,ht隧洞高度,ψ内摩擦角)

=1*[10+13tan(45°-36°/2)]/1.2=11.15m

隧洞顶部垂直压力q=γh=24×11.15=267.6Kpa(γ岩石容重,h压力拱高)水平压力e1=γhλ=267.6tan(45°-36°/2)=69.6Kpa

e2=γ(h+ht)λ(267.6+24×13)×tan2(45°-36°/2)=150.75Kpa

λ=tan2(45°-ψ/2)

交通洞位于软若破碎岩体中，埋深60米，围岩容重γ=24KN/m3，内摩擦角ψ=36°，岩体抗压强度R=12Kpa，隧洞宽b=7.5米，隧洞高ht=8.4米。

岩石稳固性系数fkp=R/10=12/10=1.2(R岩体抗压强度)

压力拱高h=1*[b+httan(45°-ψ/2)(b隧洞宽度,ht隧洞高度,ψ内摩擦角)

=1*[7.5+8.4tan2(45°-36°/2)]/1.2=8.07m

隧洞顶部垂直压力q=γh=24×8.07=193.69Kpa(γ岩石容重,h压力拱高)水平压力e1=γhλ=193.69tan2(45°-36°/2)=50.37Kpae2=γ/2)=102.77Kpa

λ=tan2(45°-ψ/2)3、支护方法

3.1导流洞支护形式

导流洞初期支护I18工字钢支撑，排距为50cm;系统锚杆间排距1.0m×1.0m，L=5m,梅花型布置；Φ25连接筋，间距30cm；喷砼C20厚20cm；钢筋网φ6.5@２０cm×２０cm。

(h+ht)λ

(193.69+24×8.4)×tan(45°-36°

2

2

2

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系统锚杆：φ251.5×1.5mL=5m深入岩石4.5米，梅花形布置钢筋网（φ6.515×15cm）第一台阶Ⅰ18工字钢拱架，排距50cm其次台阶喷射C20混凝土厚20cm第三台阶导流洞加固示意图3.2.交通洞支护形式交通洞全断面开挖支护，拱部：大拱脚C30钢筋混凝土浇注，大拱脚上部采用C30素混凝土回填，钢筋混凝土用双层钢筋绑扎,环向Φ28，纵向Φ25，间排距15cm；Φ28架立筋支撑，间排距50cm；直墙：挂钢筋网φ6.5@15cm×15cm；喷C20混凝土厚20cm；系统锚杆Φ25@1.5m×1.5m，梅花型布置。先进行交通洞衬砌施工，待交通洞砼强度达到设计强度时，再可进行导流洞衬砌施工，导流洞衬砌时，要先浇注底板砼，底板砼强度达到设计强度时，方可上衬砌台车。浇筑C30钢筋混凝土，大拱脚处厚130cm，拱顶厚40cm浇筑C30素混凝土双层钢筋网，环向Φ28，纵向Φ25，间排距15cm锚杆Φ25L=5m喷射C20混凝土8.621厚20cm7.5交通洞支护示意图

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架立筋φ28间距50cm钢筋网（φ25间距15cm）钢筋网（φ28间距15cm）双层钢筋洞网双@50×50cm、Φ28架立筋布置大样图交通层钢筋网、架立筋示意图4.工艺流程与操作要点4.1I18工字钢支撑在交织地段，要求早期支护，必需具有较大的刚度，以阻止围岩过度变形和承受部分松弛荷载。I18工字钢支撑具有这样的力学性能，其整体刚度较大，可以提供较大的早期支护刚度；I18工字钢支撑可很好地与锚杆、钢筋网、喷射混凝土合理组合，构成联合支护，加强支护功能的有效性，且受力条件较好，对隧洞断面变形的适应性好。4.1.1I18工字钢支撑的制作I18工字钢支撑在现场制造，采用热弯加工焊接而制成。I18工字钢支撑在隧洞施工现场按比例为1：1的胎模热弯加工及焊接而成。I18工字钢支撑加工后要进行试拼，接头连接要求每榀之间可以互换。I18工字钢支撑的截面尺寸，能满足开挖断面为10.1m×13m（宽×高）强度、刚度稳定性的要求。4.1.2I18工字钢支撑安设与施工4.1.2.1I18工字钢支撑安设I18工字钢支撑应按设计位置安设，钢支撑之间用φ25纵向连接筋连接，拱脚或底脚放在坚硬稳固的基岩上，I18工字钢支撑与围岩之间应尽量接近，留2cm～3cm间隙作为保护层。当拱脚或底脚标高不确凿时，设置钢板调整，使拱脚位于设计标高位置,I18工字钢支撑的拱脚设20cm的埋置深度，采取加设垫钢板、锁脚锚杆。I18工字钢支撑的安设在开挖后2h内完成，I18工字钢支撑向围岩方向加大接触面积，减小围岩对钢支撑的压强。为便利安设，每榀I18工字钢支撑一般应分为5节，连接部位设在拱腰和直墙部位，并保证接头的刚度。

4.1.2.2I18工字钢支撑施工技术要点

①、在初喷混凝土5cm后,再安装钢支撑，I18工字钢支撑应尽可能多的与锚

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杆露头及钢筋网焊接，以加强其联合支护的效应；

②、喷射混凝土时，钢支撑与岩面之间的间隙喷射饱满，达到密实，清除清白底脚处浮渣，超挖处加设钢垫块，中间段接头板用砂子埋住，以防混凝土堵塞接头板螺栓孔；

③、岩面与钢支撑要密贴、牢靠、稳固；4.2喷射混凝土

4.2.1工艺流程

导流洞碎石夹土地层喷射混凝土时，先低压，喷射一层水泥砂浆，再按常规喷射混凝土。

速凝剂细骨料粗骨料搅拌机水泥干喷机喷头压缩空气水干喷射混凝土施工工艺流程

4.2.2施工技术要点

喷射混凝土作业采用分段、分块，先墙后拱、自下而上的顺序进行；喷射作业时，喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约10～15cm，以保证混凝土喷射密实。同时把握风压、水压及喷射距离控制再1米左右，喷射角度控制在80~85度，以减少混凝土的回弹量；先初喷射混凝土5cm时，在分两次喷射砼。每次喷射砼厚度控制在7cm左右；喷射混凝土终凝2小时后，进行喷水养护。4.3固体锚固剂锚杆

4.3.1施工工艺流程：

布点钻孔清孔放锚固剂质量检查打入锚杆锚固剂锚杆施工工艺流程图

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4.3.1施工方法：

①、布点：按要求测量进行布点定位。

②、钻孔：手风钻就位后，钻孔方向尽量与岩石节理方向垂直，孔径大于锚杆直径15～20mm。孔钻好后，用高压水将孔眼冲洗清白，然后用高压风吹净孔内残留水，并用塞子塞紧孔口，以防止石碴或泥土掉入孔内。

③、置放锚固剂：锚固剂在水中浸泡达到符合要求时，迅速的用竹杆送到孔洞底部，锚固剂的饱满程度不小于孔深的2/3。

④、打入锚杆：用高压风枪顶进锚杆。5.终止语

云鹏水电站左岸泄洪兼（导流）隧洞土建工程施工已取得了一定经验，隧洞施工方法稳步提高。交通洞与导流洞交织段已开挖支护完毕，在施工中未出现塌方、围岩变形事故，同时提前完成了交织部位施工。证明白交织隧洞，采用三台阶，先上后下开挖，大拱脚加强支护能满足施工进度和质量要求，同时减少工程造价。但隧洞施工中各种施工方法需进一步探讨和试验。施工方法是影响施工进度和质量的主要因素之一，在隧洞施工中不同的地质状况需要选择相应的施工方法，采取新工艺、新设备、新材料能有效的提高施工进度和质量，同时减少工程造价。

姓名工作单位职称联系人张新第五工程有限公司西南公司助理工程师王晓波张新工程名称工程完工时间联系电话联系电话南盘江云鹏水电站正在施工139873712800873-6912768

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4.3.1施工方法：

①、布点：按要求测量进行布点定位。

②、钻孔：手风钻就位后，钻孔方向尽量与岩石节理方向垂直，孔径大于锚杆直径15～20mm。孔钻好后，用高压水将孔眼冲洗清白，然后用高压风吹净孔内残留水，并用塞子塞紧孔口，以防止石碴或泥土掉入孔内。

③、置放锚固剂：锚固剂在水中浸泡达到符合要求时，迅速的用竹杆送到孔洞底部，锚固剂的饱满程度不小于孔深的2/3。

④、打入锚杆：用高压风枪顶进锚杆。5.终止语

云鹏水电站左岸泄洪兼（导流）隧洞土建工程施工已取得了一定经验，隧洞施工方法稳步提高。交通洞与导流洞交织段已开挖支护完毕，在施工中未出现塌方、围岩变形事故，同时提前完成了交织部位施工。证明白交织隧洞，采用三台阶，先上后下开挖，大拱脚加强支护能满足施工进度和质量要求，同时减少工程造价。但隧洞施工中各种施工方