栋梁坡隧道范文

栋梁坡隧道范文（精选3篇）

栋梁坡隧道 第1篇

随着国家大力发展基础设施的建设, 特别是对高速铁路的建设, 铁路施工技术得到了进一步的发展。许多山岭隧道出现在沪昆高铁的建设中, 根据我公司多年的施工经验判断, 此类隧道的地质条件极为复杂。洞口段边仰坡施工时, 容易破坏山体原有平衡, 导致洞口坍塌;浅埋段、破碎带及断层地段, 在隧道开挖支护时, 容易造成洞身坍塌和涌水突泥等事故发生。施工过程中必须采取有效的安全技术保证措施, 确保隧道的施工和运营安全。因此, 隧道洞口段、浅埋段、破碎带及断层地段的施工, 受到国内外工程技术人员的重视。很多国家针对这些地段的设计和施工, 制定了专门的条款。“爱护围岩、保护围岩, 尽量不扰动围岩的自然稳定性”是这种地段施工遵循的主要原则, 在隧道设计时, 通常也会采取一些行之有效的加固措施来保证隧道在施工以及运营过程中更加安全[l]。

1隧道概况

沪昆高铁栋梁坡隧道处于云贵高原上, 隧道进口里程D1K499+055, 出口里程D1K508+349, 全长9 294m。双线隧道, 左右线线间距为5m。隧道按350km/h客运专线双线隧道设计, 洞内采用CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道。

2主要地质问题及风险分析

2.1 地质问题

隧道区基岩大多裸露, 为元古界板溪群清水江组变余砂岩夹粉砂质板岩、变余凝灰质板岩, 隧道进出口及缓坡地带有少量覆土。地层包括以下4 种:

(1) 粉质粘土。棕红-棕褐色, 硬塑, 含少量砂岩质角砾, 厚度2~5m, 局部软塑, 分布于沟槽地带。

(2) 变余砂岩夹粉砂质板岩。褐黄-灰黄色, 变余砂岩, 局部夹粉砂质板岩, 质软易风化。

(3) 变余凝灰质板岩。岩性为灰绿、浅灰绿色凝灰质板岩为主, 夹变余砂岩, 变余凝灰岩, 具“马尾丝状”变形层理的变余凝灰岩较多, 外观层次较均匀, 岩石质地坚硬、节理发育。

(4) 断层角砾。灰色、浅灰色、灰绿色等, 原岩为变余凝灰岩、凝灰质板岩。岩体破碎, 以碎裂为主, 发育细小石英脉, 具弱硅化现象, 主要分布于断层地带。

2.2 风险分析

本隧道洞身累计有218m穿越浅埋段、415m穿越破碎段和320m穿越断层该地质条件下, 在洞壁及洞顶岩体可能出现掉块及较大的塌方和涌水突泥, 容易造成严重的安全质量事故。施工过程中必须采取有效的施工技术措施, 避免隧道出现塌方和涌水突泥, 确保人民生命财产安全。

3施工方案分析

隧道在复杂和不良地质段施工时采用台阶法加临时仰拱施工。共分六大步骤进行开挖支护, 严格按“先预报、管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的八条控制要点进行施工。上台阶开挖支护进尺小于等于1 榀钢拱架间距, 边墙每循环开挖支护进尺不大于2 榀钢拱架间距。仰拱开挖前, 按图纸设计要求完成钢架锁脚, 严禁钢架悬空。临时钢支撑采用I18 工字钢, 钢架与初支钢架采用螺栓使其连接牢固。施工流程为:超前地质预测预报→超前支护→上导开挖并支护→中导右侧开挖支护并施作临时仰拱→中导左侧开挖支护并施作临时仰拱→下导右侧开挖支护→下导左侧开挖支护→仰拱部位开挖并进行初期支护→仰拱及填充浇注→根据围岩量测结果拆除横撑→二次衬砌施工。

隧道在复杂和不良地质段施工时采用的措施详述如下:

3.1 洞口段施工 (以栋梁坡隧道出口为例进行分析)

(1) 边仰坡开挖边缘线外5m处设置截水天沟。根据设计坡比开挖边仰坡, 铺设网格间距25cm的 Ф8 钢筋网, 梅花形布置长度4m, 间距1m的 Φ22 砂浆锚杆, 喷射C25 混凝土10cm厚。明洞段施工时避开雨季, 开挖从上而下分台阶、分段进行, 防护工作及时跟进, 加强对边坡的监控量测工作。

(2) 明暗分界处直立开挖面, 采用喷锚防护, 铺设网格间距25cm的 Ф8 钢筋网, 梅花形布置长度6m, 间距1m的 Φ22 砂浆锚杆, 喷射C25 混凝土10cm厚。

(3) 在隧道出口左侧设置尺寸1.75m×1.75m, 长度16m和12m的锚固桩各2 根。右侧设置尺寸25m×3m, 长度18m的锚固桩2 根。

(4) 在D1K508+324~D1K508+334 段, 右侧覆盖层较薄, 先进行砼护拱施工, 厚度2m, 拱座设置3 根, 间距1m, 长度5m的 Ф42 锁脚锚管。再采用M10 浆砌片石回填恢复至原地面。

(5) 为加强围岩的稳定性, 在D1K508+334处施工大管棚。首先施工导向墙, 导向墙纵向长度为1m, 厚度为1m, 混凝土采用C20。大管棚采用外径108mm, 壁厚为6mm的热轧无缝钢管, 数量为50 根, 其外插角为1~3°。在大管棚内增设主筋直径16mm的钢筋, 提高其抗弯和抗折能力。注浆材料采用水泥净浆, 注浆压力控制在1~2MPa。进洞开挖加强地表沉降、拱顶下沉等监控量测工作。

3.2 浅埋地段施工

栋梁坡隧道, 洞身浅埋地段位于存在严重积水的山体沟谷。暗洞开挖时容易造成突水突泥, 甚至塌方。为了阻止突水突泥的现象发生, , 浅埋段施工过程中, 用径向注浆的施工方法来增加围岩的自稳能力。交错布置注浆孔口, 纵向间距25cm, 环向间距15cm。 孔口管采用直径42mm, 壁厚为3.5mm, 管长1m的钢花管。注浆材料采用普通水泥-水玻璃双液浆。

3.3 破碎带及断层地段施工

根据勘察单位的物探资料, 栋梁坡隧道有三条破碎带和穿越三条断层, 其分别为平移断层、爱和逆断层和摩碑正断层, 由于断层的走向与隧道正洞呈歇脚关系, 比较利于该隧道的穿越。此类断层极其容易造成岩体破碎, 使其岩石松弛, 强度下降, 形成不稳定的岩面, 隧道施工过程中容易引起大面的塌方和涌水突泥。

该隧道为了杜绝隧道塌方和涌水突泥发生, 隧道施工过程中, 采取超前周边注浆施工工艺。注浆范围为开挖轮廓线外5m。采用后退式注浆, 每一注浆循环长度为30m, 开挖长度为25m, 预留5m止浆岩盘。每一注浆循环布设4 环注浆孔, 孔底布设间距3m。如岩层破碎容易造成坍孔时, 可采用前进式注浆。

4结语

隧道洞口段、浅埋段、破碎带及断层地带是整个隧道施工阶段的重难点工程之一, 对施工质量进度和人民的生命财产安全起着不可忽视的重要。重视各类加固措施和初期支护、根据隧道围岩的情况和施工环境采取综合手段, 是确保该类工程顺利进行的关键所在[2]。

根据栋梁坡隧道洞口段、浅埋、破碎带及断层地段的施工实践, 得出以下经验可为今后此类工作做出借鉴。

(1) 在隧道的施工过程中, 尽量少扰动周边围岩, 根据施工设计, 结合超前地质预报及施工现场环境, 动态管理和优化施工方案, 确保安全、质量、进度可控。

(2) 严格按“先预报、管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的八条控制要点进行施工。采取台阶法加临时仰拱的施工工艺, 开挖及时、及时跟进仰拱和二次衬砌, 缩短工序时间。

(3) 遵循“爱护围岩、保护围岩, 尽量不扰动围岩的自然稳定性”的施工原则。

(4) 施工中, 应将超前支护与锚喷支护紧密结合, 超前大管棚、超前小导管、锚杆、钢筋网与型钢钢架连接成整体, 才能发挥更好的联合支护作用[3]。

参考文献

[l]郭永军.隧道特殊不良地质地段施工控制技术[J].中国西部科技, 2014 (09) :42-43.

[2]殷洪波.隧道通过断层破碎带处理措施的探讨[J].中国科技博览, 2007 (12) :164-165.

隧道洞口仰坡开裂处理方案探讨 第2篇

隧道洞口仰坡开裂处理方案探讨

隧道洞口段不良水文地质条件易产生掉块、坍方和冒顶现象,给隧道施工造成极大的`安全隐患,也是决定隧道施工成败的关键.本文以二广高速公路某隧道为工程背景,对引起隧道洞口仰坡开裂的工程地质、水文地质和施工因素进行了分析,并制定处理方案,为同类隧道洞口仰坡开裂处理提供参考.

作 者：罗发胜 闵娟 曾永军 作者单位：广东省长大公路工程有限公司,广东,广州,511431刊 名：中国新技术新产品英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS年，卷(期)：“”(10)分类号：U4关键词：隧道 隐患 仰坡 开裂 方案 参考

栋梁坡隧道 第3篇

1 隧道交叉洞的工程概况

本隧道全长7520 米, 总共有两座斜井。1 号斜井为永久性结构。它与正洞左线的交点里程为DIK55 + 750, 全长750m, 断面的开挖尺寸为宽6. 2m × 高6. 8m, 与正洞的交角为38°, 综合纵坡为30% , 交点处是ⅡI级页岩, 岩质较硬, 呈节理状发育, 且有层状的软弱面, 但发生滑动的可能性非常小。2 号斜井与线路的交汇里程为DIK55 + 405, 全长为540m。其断面开挖尺寸与1 号斜井相同, 与正洞的交角为90° , 综合纵坡13% , 交点处为IV级围岩, 岩质较软, 呈节理状发育, 并显示出碎石结构。断面的开挖尺寸为宽15. 2m × 高13. 5m。

2 隧道交叉洞段具体的施工方法及各自的特点

在本次隧道施工过程中, 结构受力最不利的地段就是隧道斜井与大断面正洞相交地段。该段内支护体系的受力不均, 容易产生变形。因此在施工时一般通过增加各种辅助措施来加强初期的支护, 同时将大断面转为小断面, 以此来减轻结构的受力状况。此外, 围岩的自稳能力也得到了充分发挥, 围岩与支护体系共同形成了承载结构, 由此保证了结构稳定及施工安全。而且还可以根据施工地段的具体地质条件、断面跨度以及施工设备等因素的状况, 有针对性的选择是采用何种施工方法, 主要有以下几种方法: ( 1) 半断面爬坡扩挖反挑; ( 2) 交点处台阶扩顶; ( 3) 测导洞或中导洞爬坡扩挖反挑等。本次施工中1 号斜井主要采用的是第3 种方法中的类似于中导洞爬坡扩挖反挑的方式, 2号斜井则主要采用的是第2 种方式。

2. 1 1 号斜井的施工特点

1 号斜井所使用的施工方法是开挖进入正洞后, 首先利用20 ~30m的开挖距离, 采用中导洞向前迅速爬升至正洞的设计拱顶标高。其次, 在达到正洞的拱顶标高后, 利用径向炮孔不同深度及台阶式钻孔放炮的方式将断面扩挖至预先设计的断面, 然后将已经开挖的中导洞作为爆破的临空面, 并按照设计时的断面反向扩挖, 一直挖到喇叭口, 最后按照正常的施工顺序进行。本方法的适用范围是较为完整的Ⅱ、Ⅲ级围岩施工。本方法的优势在于, 到达正洞拱顶的时间较短, 施工转换简单对围岩结构的影响小, 用药量少; 缺陷在于要对中导洞的临时支护进行二次拆除, 造成材料浪费, 径向扩挖初期支护受地质条件的影响较大, 工作台架变化大等。1 号斜井与正洞交叉段的施工示意图见图1。

2. 2 2 号斜井的施工特点

2 号斜井所使用的施工方法相对于1 号斜井的施工方法来说, 使用范围更广。尤其是对于斜井轴线与正洞轴线近似正交的情况, 2 号斜井所使用的交点处台阶扩顶技术更是显示出自身的优势。该技术的优势是能够实现从斜井进入正洞后直接开挖正洞拱顶, 且临时支护及初期支护的效果都较好, 材料浪费相对较少; 缺陷是随着斜井断面的加高, 结构的安全风险也会随之上升。对于地质状况并不是很好的地段更是如此。

3 隧道交叉施工的具体施工技术

3.1 1号斜井的施工技术

1 号斜井交叉施工主要包括斜井段加固、正洞掘进以及正洞扩挖。

斜井段加固是斜井全断面掘进距正洞15m时, 采用120 型钢架加强斜井的支护, 间距为1 榀/m, 连接筋则为Φ22mm, 环向间距为1 根/m, 系统的锚杆由设计时的3m加长至4. 5m, 挂网喷砼, 喷砼的厚度为25cm。

正洞掘进是斜井开挖至正洞中心之后, 采用中导洞分上下台阶法按照9% 的上坡朝着正洞大里程方向继续掘进。中导洞的尺寸与斜井净空尺寸相同。掘进25m到达正洞拱顶时, 按照正洞纵坡, 在向前进8m, 以此作为正洞扩挖段。

正洞扩挖是在上述向前8m的范围内进行环向扩挖, 采用径向钻孔并利用炮孔的不同深度进行台阶式的钻孔爆破。8m施工完成后, 向喇叭口方向扩挖并及时支护。挖至喇叭口后, 使用上、下两台阶扩挖并及时用钢拱架支护。扩挖进尺为1m, 下台阶也要及时跟进。靠斜井一侧的钢拱架要使用异形拱架, 拱架在门架上, 间距为1m/榀。具体见图2。喇叭口扩挖完成之后, 继续按照正常的施工流程向前掘进。

3. 2 2 号斜井的施工技术

2 号斜井的施工技术主要包括斜井至正洞过渡段的开挖、斜井与正洞相交处上导挑顶开挖、斜井至正洞过渡段的加固、正洞上导挑顶段的初期支护以及正洞三台阶开挖及初期的支护施工。

斜井与正洞之间过渡段采用的是两台阶法。为了实现斜井进入正洞后直接对拱顶进行开挖支护, 因此要提前对斜井拱部进行加高, 也就是由斜井到正洞之间的过渡; 当斜井的施工进入正洞范围之后, 就开始二者相交处的上导挑顶开挖, 施工方法也由二台阶法变为三台阶法。使用全站仪放样出正洞的开挖轮廓线, 然后使用人工钻爆法斜着向上开挖。同时斜井段的下台阶也根据三台阶法的施工流程及时跟进, 进行平行作业; 斜井施工至正洞的过渡段时抬高、加大, 形成新的结构面, 围岩应力集中。利用三台阶在正洞上导挑顶开挖完成后加固斜井的过渡段。支护完毕后在斜井的上台阶实施钢拱架, 拱顶高度与原斜井高度相同; 在斜井与正洞过渡段的结构支护完成后继续进行正洞上导挑顶段的初期支护。拱脚一侧位于上台阶底面基岩, 另一侧则位于门架托梁上, 并且与门架之间相互焊接; 初期支护完成之后, 搭建人工作业平台, 并拆除棚架支护的竖向立柱。

4 结束语

上述方法在铁路客运专线栋梁坡隧道斜井与正洞交叉段的施工中进行应用, 能够有效保证隧道斜井的施工安全, 并且对保证隧道正道的施工安全及质量稳定也起到了良好的作用。才外, 此方法也能有效节约施工时间, 加快施工进度, 同时节约人力、物力, 对整个隧道工程的施工来说, 都具有重要意义。

参考文献

[1]任浩, 边鹏飞.沪昆铁路客运专线栋梁坡隧道斜井与正洞交叉段关键施工技术[J].铁道标准设计, 2012, (8) .

[2]龙蛟.石板山隧道斜井与正洞交叉段施工方法与技术[J].国防交通工程与技术, 2010, (1) .

[3]戴文革.施工隧道斜井与正洞交叉段施工技术探讨[J].水利与建筑工程学报, 2008, (3) .