[12-11 16:59:40] 来源：http://www.tmgc8.com 隧道工程 阅读：3210次
摘要:针对隧道施工中通常遇到的浅埋施工问题,论述了刚性结构体的构成及作用,并对刚性结构体组成部分的各施工参数进行了阐述,结果表明,钢拱架刚体组合结构在隧道浅埋施工中的应用良好,值得推广
关键词:钢拱架,隧道,浅埋施工,施工参数
1、工程概况
1)青莱高速公路马站至莱芜段有多座隧道,且都有穿越浅埋弱岩地质层,其中沂源隧道右线浅埋尤为严重,最薄覆盖处只有1.7 m～2.5 m左右,为种植土夹碎石。在拱顶地表4 m～5 m台阶状,且地质层状为斜向分布,存在隧道偏压。此段施工中存在的安全和质量问题较多,成为青莱高速公路施工中难度最大的隧道穿越段。
2)沂源隧道为双向分幅六车道隧道,隧道净轮廓14.9 m宽,净高8.05 m,其中穿越Ⅴ级浅埋段围岩为:种植土:黄褐色,松软。主要为残坡积压粘砂土,厚0 m～0.5 m。碎石:黄褐色,山坡表土,松散,含粘性土,厚0 m～3 m。页岩夹灰岩:黄绿色,薄层状,岩下软弱,夹层一般小于10 m。
2、刚性结构体的构成和分析
2.1 施工难点分析
1)堆积土层中施工锚杆。锚杆的承载能力很低,且耗时长, 堆积土自稳能力差,导致时间长而使土层失稳塌方。
2)钢拱架未能有坚固的基础支撑,有可能在新的应力场形成过程中出现基础承载力不足导致钢拱架偏移造成工程事故。
3)因为地表土层为堆积土,在雨季施工中易在土岩分界面形成滑坡面导致事故。
2.2 刚性结构体的构成及作用分析
1)钢拱架刚性体结构的组成Ⅰ20b工字钢钢拱架,间距50 cm。Φ8 20 cm×20 cm双层钢筋网,28 cm厚喷射混凝土。钢
拱架之间用Φ22钢筋连接成刚性体间距100 cm承受因土体失稳而导致的土压力。
2)超前注浆小导管作为开挖后至立架喷射混凝土前的围岩的承载体。
3)径向注浆锚杆作为刚性体外岩土层的固化和连接体,起到的作用是使刚性体与岩土连接成为一体,限制岩土的变形,以形成新的稳定应力场。
4)地表注浆增强围岩的整体性,增强土体的自稳能力,消除滑坡面,增设泄水孔以排除土层内积水,使工程无后顾之忧。
5)增设钢拱架锁脚注浆小导管,固定钢拱架的位置,加强钢拱架与岩土之间的固结作用,减少因基础承载力不足导致的下沉。
2.3 刚性结构体组成部分的施工参数
2.3.1 超前注浆导管的各种参数Φ42×3.5 mm的热轧无缝钢管,L=4.5 m,外插角10°～15°, 梅花形布置,环向间距40 cm,纵向间距3.0 m。钢管上15 cm间距梅花形布眼,注浆采用水泥—水玻璃浆液。参数如下:
1)水泥—水玻璃的体积比为1∶0.5;
2)水泥—水玻璃浆液的水灰比为0.56;
3)水玻璃浓度为35波美度,模数2.4;
4)注浆压力为0.15 MPa～1.0 MPa;
5)每管注浆量425号水泥45 kg,采用范围为拱部16.5 m。
2.3.2 径向锚杆各种参数
D25型中空注浆锚杆:L=350 cm,纵向间距75 cm,环向间距为100 cm,梅花形布置。采用范围为除仰拱外其他弧段。注浆参数同上。
2.3.3 地表注浆参数
地表注浆采用注浆小导管,间距0.4 m×0.4 m,眼深以开挖断面上0.3 m的地表。注浆的参数同上。
2.3.4 锁脚锚杆的参数。除采用普通的锁脚锚杆外,再增加6根注浆小导管,L=4.5 m 长,增强锁脚。6根分为三组,每组2根交叉打入,注浆量以50 kg 为准,其他参数同上,尾段焊接在钢拱架上。三组分水平,斜向下30°,斜向下60°打入并注浆。
2.4 现场控制
1)制订质量安全保证体系,明确责任,做到安全质量人人有责。2)做好现场质量安全双值班,并做好完整记录———现场施工参数及偏差。3)及时汇集技术安全人员对现场参数进行分析,并校正施工。4)做好各项问题的应急处理方案。
3、结语
通过对同断面不同岩层采用刚性钢拱架组合的施工得出以下结论:
1)采用刚性组合可以有效控制围岩的变形位移。
2)刚性结构支护是对自稳能力较差的软弱围岩最为可靠和常用的支护方式。
3)对马莱高速公路沂源隧道浅埋施工采用刚性组合施工既保证了安全又保证了质量,在马莱高速公路隧道施工中得到了高度评价。www.tmgc8.com
