软弱围岩隧道进洞施工技术探究范文.docx
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1、软弱围岩隧道进洞施工技术探究范文 摘要:以具体的隧道工程为例,重点从进洞方案设计、管棚施工方案设计、进洞施工工艺三方面对复杂软弱围岩隧道进洞施工技术作系统的分析论述。 关键词:软弱围岩;隧道;管棚;隧道开挖 隧道施工具有复杂性和高风险性,尤其是在遇到复杂软弱围岩时,如何确定进洞方案尤为关键。另外,隧道洞口的山体岩层通常较为软弱,因而在洞口段施工时务必做好相应的加固措施,并科学确定进洞的开挖方式。但往往复杂软弱围岩隧道的进洞施工和管棚施工均有较大的难度,比如,管棚的支护能力是必须重点考量的问题,务必确保管棚可以承受来自隧道顶部的垂直土压力。鉴于复杂软弱围岩隧道进洞施工较为复杂,因而对复杂软弱围岩
2、隧道进洞施工技术做全面深入的分析探讨十分必要。 1项目概况 某隧道工程项目左线长度为5433m,右线长度为5378m,隧道设计行车速度为85km/h,最大埋深达到450m。隧道施工现场的岩体较为破碎,稳定性较差,且地表水发育不完全,土体较为松软,有坍塌的危险性。经过实地勘测后决定,隧道的左线采用三区段斜竖井送排式分段纵向通风,左线的斜井水平距达到789m,纵坡达到13.77%;右线采取二区段斜竖井送排式分段纵向通风,左线的斜井水平距达到749m,纵坡达到14.27%。为有效确保隧道施工的高效进行,决定运用超前大管棚技术实现进洞施工。 2进洞方案设计要点 在进洞方案设计中,严格遵循“零开挖”和“
3、早进洞、晚出洞”的原则,避免对隧道周围山体现有的地质地形特点产生破坏,洞口边仰坡采用明挖法进行施工,分层进行开挖,并在开挖过程中及时支护,以此充分确保边坡的稳定性。另外,在管棚支护方案的基础上还采用了大管棚(钢管帷幕)强支护施工防护方案,进洞大管棚套拱设置到稳定的基础上,采用仪器对套拱间距和角度进行测定。钻机采用地质钻机,待钻孔施工完成后,立即安装管棚,在管棚注浆过程中,严格控制注浆压力。为了确保管棚钻机钻孔位置的准确性,提升洞口支撑能力,经过试验论证决定加大型钢混凝土导向墙的截面积和长度,管棚导向墙的长度设定为3m,拱角增加直径为1.8m的型钢混凝土桩,以此作为施工基础。初步论证发现,借助钢
4、筋混凝土的支撑作用,导向墙的稳固性得到了增强,且洞口端部的围岩抗压能力也得到了增强,进洞安全性更高。 3管棚施工要点 管棚施工是隧道进洞施工的重要内容,其施工会直接影响或决定隧道整体施工质量,尤其是钻孔和注浆两方面的施工更加重要。总的来说,管棚的施工要点包括以下:(1)钻孔施工:钻孔是管棚施工的关键工序之一,本项目在施工过程中给予了充分的重视。实地勘测发现,隧道左线进口的管棚施工现场有较多的堆积物,而且进口处还存在较为严重的浅埋,试验钻孔过程中发现有坍孔的现象,这对此次施工极为不利。更重要的是,施工过程中套管跟进势必会增大碎石与套管之间的摩擦力,钻进的负荷扭矩自然会加大,极易导致断管现象,且施
5、工难度较大。经过技术团队和施工团队分析论述后,决定采用二次钻孔和二次打孔。当钻机钻进强风化岩体1m部位时,立即抽出钻机,由施工人员立即进行二次钻孔,发现水泥浆的固结作用帮助孔壁形成了一层牢固的保护层,钻孔施工更易于开展。除此之外,还对所使用的钻机性能做了改造,将矿用电钻的麻花钻杆和潜孔钻的冲击凿岩钻头有效的连接起来,实际钻孔时确保石屑和孔内土均可以存在于孔外,同时,开展钻孔和清孔工作,不仅钻孔速度得到了提升,而且有效预防了孔塌陷情况的发生,成孔率提升。(2)顶管施工:待成孔后立即进行顶管,本次施工选用钻机顶管,钢丝用丝扣牢固连接。钢管安装完毕后,采用棉纱有效填充钻孔与钢管之间的空隙,待封堵完成
6、后,确保留有进料孔和出气孔。(3)注浆施工:注浆施工是管棚施工过程中需要重点关注的施工环节,在管棚安装就位后,立即进行质量检查,确保安装牢固后即开始灌浆施工。本项目灌浆压力控制为1MPa,确保气孔流浆后停止压浆。而后由施工人员用硬铁锤敲击钢管,发现响声低哑,表明浆液已经充分填满钢管。施工过程中发现隧道右线出口存在堆积土石层,实际灌浆施工的注浆固结效果受到一定的约束,经过研究决定在大管棚施工前,由施工人员先对其地表范围进行灌浆,选用PVC管实现注浆目的,实践应用后发现,管棚的支护效果得到了一定程度的提升,表明大管棚在复杂软弱围岩隧道进洞施工中效果显著,可以实现超前支护目的。 4进洞施工工艺要点
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