摘 要:南門口隧道圍巖等級為Ⅱ-Ⅴ級,構造帶易發生涌泥、透水等災害,地下水豐富,地質條件相對不良,隧道開挖安全施工難度較大。結合該工程實際情況和技術經驗,制定了南門口隧道施工方案與工藝。經工程實踐證明,采用該方案施工,有效保證了隧道洞口施工的工程安全質量與進度。
關鍵詞:南門口隧道;洞口施工;工程方案;效果明顯
1 工程概況
南門口隧道位于福建省龍巖市境內,進口里程為DK231+898,出口里程為DK242+199。隧道全長10301m,隧道洞身最大埋深390m,隧道洞身段為剝蝕低山區,主要為變質巖、沉積巖和侵入巖;其中侵入巖及硅質巖為硬巖,其它一般為軟巖及極軟巖,圍巖等級為Ⅱ-Ⅴ級,構造帶易發生涌泥、透水等災害,沿線的風化層及土層深厚,處于汛期,易形成泥石流災害。
為保證隧道洞口施工安全順利進行,根據工程實際具體情況,制定相應的工程方案迫在眉睫。本文結合工程實際和專家技術經驗,探討該工程隧道洞口施工方案。
2 明洞施工方案
南門口隧道進口DK231+898-DK231+910,洞口明挖段12米,出口DK242+176-DK242+199,明挖段長度23米。明挖段采用機械法開挖,由上至下分臺階進行,人工整修邊坡,按設計要求,一次到位。明挖段臨時邊坡采用錨噴網臨時支護,明洞開挖,開挖一級支護一級,上臺階支護完成后再開挖下臺階。洞口段邊坡整修到位后,按設計進行加固、防護,進暗洞前洞口采用超前支護,首先沿開挖輪廓線施做導向墻,導向墻內安裝超前導向管,在距明暗洞分界里程8米處留管棚工作平臺,待套拱和管棚施做完成后再落低形成洞進洞。
3 超前大管棚施工
在南門口隧道DK231+910-DK231+960段隧道拱部分別設一環50M長φ108管棚,環向間距0.4M,每環47根。南門口隧道出口DK242+143-DK242+176段隧道拱部分別設一環33M長φ108管棚,環向間距0.4M,每環47根。
為保證管棚方向、角度的施工精度,設置管棚導向墻,導向墻尺寸1m*1m,導向墻設2榀I20a工字鋼。導向墻采用C25砼,導向墻設置范圍為拱頂180°范圍內。導向墻內設置2榀I20a的工字鋼架,工字鋼架按照圖紙進行加工,分3單元,各單元之間采用M24*65螺栓連接。鋼架外緣設1M長φ140mm壁厚5mm導向鋼管,根據線路縱坡設置鋼管外插角2°,平行于線路方向。當混凝土達到70%的設計強度后,進行管棚施工。
4 管棚施工
管棚采用水平地質鉆機鉆孔,鉆孔前搭設作業平臺,鉆機安裝要牢固,防止不均勻下沉、位移、傾斜等影響鉆孔質量現象發生,鉆機掌子面不超過2m。鉆進時發生坍孔、卡鉆,需補注漿后在鉆進。認真做好鉆進過程中的原始記錄,及時對孔口巖屑進行地質判斷、描述。作為開挖洞身的地質預探預報,作為指導洞身開挖的依據。鋼管分節頂入,鋼管接頭在同一斷面的接頭數應不超過50%,相鄰鋼管接頭至少錯開1米。管棚鋼管分節長度4-6M,安裝前應在地面預先排好并進行編號再依次安裝,保證接頭分布符合要求。采用水平地質鉆機低速頂進鋼管。接長鋼管應滿足手里要求,鋼管接頭采用絲扣連接,絲扣長20cm,相鄰鋼管接頭應前后錯開,同一橫斷面內的接頭數不大于50%。注漿前應進行現場注漿實驗,并根據實際情況確定注漿參數、漿液配合比、注漿壓力。注漿時在孔口設止漿塞,注漿管外露長度為10cm。以便連接孔口閥門和管路。注漿從拱腳開始向拱頂逐孔注漿,如遇竄漿或跑漿,則間隔一孔或幾孔進行注漿。注漿壓力根據埋深及裂隙張開程度確定,一般壓力越高,漿液充填飽滿,結體強度高、不透水性好,并能減少注漿孔數。但壓力過高,會使裂隙增大,漿液流失過遠及工作面冒漿等,注漿壓力應逐步升高,達到設計終壓并繼續注漿15分鐘以上。若注漿量超限,未達到壓力要求,應調整漿液濃度繼續注漿,直至符合注漿質量要求,確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍空隙均為漿液充填,方可終止注漿。注漿結束后及時清除管內漿液,并用20號水泥砂漿充填,增強管棚剛度和強度。
5 結束語
通過對該隧道洞口采取上述方法進行施工,有效保證了隧道施工的質量與安全,具有較好的實際工程效益。
參考文獻
[1]李術才,劉斌,孫懷鳳,等.隧道施工超前地質預報研究現狀及發展趨勢[J].巖石力學與工程學報,2014,33(6):1090-1113.
[2]李曉紅.隧道新奧法及其量測技術[M].北京:科學出版社,2002.
[3]趙歡,田偉平,李家春,等.公路泥石流災害危險性分區研究[J].災害學,2016,31(2):24-29.
作者簡介:樊昌翼(1991-),男,四川成都人,碩士研究生,從事公路災害防治方面研究。