偏壓狀態(tài)下隧道洞口段明洞暗挖施工技術(shù)

張 冬 良

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司,山西 太原 030006)

偏壓狀態(tài)下隧道洞口段明洞暗挖施工技術(shù)

張 冬 良

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司,山西 太原 030006)

通過對明洞暗挖施工技術(shù)特點(diǎn)及施工技術(shù)原理、施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析，可以有效確保隧道施工的安全順利開展，并有效地改善施工的質(zhì)量，同時(shí)減少對于環(huán)境的破壞和保證施工活動的安全開展，希望能夠?yàn)槲覈淼蓝纯诙问┕さ捻樌M(jìn)行提供參考，以更好的推動我國隧道施工技術(shù)的發(fā)展。

隧道工程,偏壓,明洞暗挖

0 引言

在高速公路工程得到廣泛建設(shè)的背景下，隧道工程項(xiàng)目的數(shù)量也在逐年地增多，隧道工程在公路建設(shè)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，尤其是在一些山嶺重丘地區(qū)，隧道工程往往是不可替代的。而隧道工程由于受到環(huán)境的限制，施工的難度會大大增加，而且在隧道施工過程中，能夠快速、安全、順利地進(jìn)洞也是隧道施工的一個關(guān)鍵。由于受到展線、地形以及地質(zhì)條件的影響，在一些隧道的洞口段存在嚴(yán)重的偏壓情況，大范圍地開挖進(jìn)洞會造成嚴(yán)重的安全隱患以及環(huán)境破壞，而將明洞暗挖技術(shù)應(yīng)用在偏壓狀態(tài)下隧道洞口段，能夠較好地解決這一問題，使得隧道施工活動得以順利開展。

1 明洞暗挖施工技術(shù)特點(diǎn)及施工技術(shù)原理

1.1明洞暗挖施工技術(shù)原理

所謂的明洞暗挖施工技術(shù)，就是指通過對于重力式混凝土偏壓擋墻的應(yīng)用，并且利用明暗交界段套拱使得隧道的單側(cè)偏壓力得到有效地控制，以使得隧道結(jié)構(gòu)能夠更加安全，確保隧道開挖過程中能夠安全地進(jìn)洞。在應(yīng)用套拱施工的時(shí)候能夠使上拱腳邊坡開挖面得以減少，同時(shí)也能夠有效地減少對于原山體的擾動，而且開挖面的支護(hù)也能夠及時(shí)地跟進(jìn)。偏壓擋墻的基礎(chǔ)是位于基巖之上的，套拱的下拱腳支撐在擋墻之上，然后上拱腳支撐在山體的開挖面，呈現(xiàn)出一個扇形的形狀，在套拱施工完成之后就可以對偏壓狀態(tài)下的隧道洞口段進(jìn)行掘進(jìn)施工。

1.2明洞暗挖施工技術(shù)特點(diǎn)

在應(yīng)用明洞暗挖施工技術(shù)對偏壓狀態(tài)下的隧道洞口段進(jìn)行施工的過程中，主要是利用了重力式混凝土偏壓當(dāng)前和套拱的平衡措施使得削坡明挖變?yōu)榱税低?，從而使得洞口偏壓隧道進(jìn)洞困難的問題得到了有效地解決。在應(yīng)用明洞暗挖施工技術(shù)的過程中，由于其施工工序較少，而且操作也非常簡單，能夠有效地保證安全，并且不會對于原來的山體造成破壞。同時(shí)由于回填土對于山體還會產(chǎn)生反壓作用，在地表注漿和明暗交界段通過套拱施工，能夠使得明洞暗挖過程中山體能夠有效地維持穩(wěn)定。將明洞暗挖技術(shù)應(yīng)用在較為破碎的全風(fēng)化圍巖或者是強(qiáng)風(fēng)化圍巖段，具有非常明顯的效果，而且應(yīng)用該技術(shù)可以大大地節(jié)省建設(shè)用地，使得高邊坡開挖得以減少，同時(shí)也減少了對于植被的破壞。因而在一些進(jìn)洞口山體坡面和隧道走向斜交或者是大致平行且洞口段存在嚴(yán)重的偏壓情況的時(shí)候，明洞暗挖施工技術(shù)有著顯著的優(yōu)勢。

1.3明洞暗挖施工技術(shù)的工藝流程

在應(yīng)用明洞暗挖施工技術(shù)進(jìn)行偏壓狀態(tài)下的隧道洞口段施工時(shí)，首先需要做好相應(yīng)的施工準(zhǔn)備工作，依據(jù)工程的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行測量放樣，做好準(zhǔn)備工作以及測量放樣之后，再進(jìn)行套拱拱腳的開挖支護(hù)，然后開始擋墻基礎(chǔ)的施工。擋墻基礎(chǔ)施工完成之后再進(jìn)行套拱和大管棚的施工，接下來進(jìn)行偏壓式擋墻施工，完成上述施工活動之后再開始進(jìn)行洞身的開挖襯砌，最后對于檢測測量的結(jié)果進(jìn)行分析。

2 偏壓狀態(tài)下隧道洞口段明洞暗挖施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1施工準(zhǔn)備及測量放樣要點(diǎn)

測量放樣是明洞暗挖施工技術(shù)的第一個步驟，而在施工活動開始之前，必須要先將施工活動開展所需要的設(shè)備材料準(zhǔn)備好，并且將洞口場地整理好，確保洞口場地的平整。做好準(zhǔn)備工作之后，再開始對于整個隧道的邊線以及中心線進(jìn)行測量，并且在隧道的明暗交界段測繪出多組橫斷面圖，在測繪完成之后，依據(jù)隧道的平面以及山體邊坡線之間的關(guān)系對于施工的范圍加以確定。

2.2拱腳的開挖與支護(hù)要點(diǎn)

在套拱拱腳開挖過程中，主要就是對于上拱腳進(jìn)行開挖，在開挖的過程中，必須要有效地控制好開挖面，盡量避免對于原山體造成擾動，而且在開挖的時(shí)候必須要將松散的土質(zhì)以及土質(zhì)覆蓋層清理干凈。在拱腳開挖之后，必須要及時(shí)地對坡面進(jìn)行防護(hù)，避免坡面發(fā)生滑動或者是坍塌，而在防護(hù)的過程中，對于上拱腳及其以上部分的坡面應(yīng)該使用鋼筋網(wǎng)、注漿小導(dǎo)管和噴射混凝土來進(jìn)行加固，而在拱腳之下的部分坡面，使用噴射混凝土進(jìn)行防護(hù)即可。

2.3擋墻基礎(chǔ)施工要點(diǎn)

在進(jìn)行擋墻基礎(chǔ)施工的過程中，必須要確?；A(chǔ)是處于基巖之上的，否則容易導(dǎo)致基礎(chǔ)不穩(wěn)定，進(jìn)而使其承載力降低，不能夠滿足擋墻的要求。在進(jìn)行開挖的時(shí)候，必須要結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況對于開挖的深度加以確定。在基底和巖面結(jié)合的位置需要設(shè)置注漿錨桿，注漿錨桿的參數(shù)以及類型需要依據(jù)實(shí)際的地質(zhì)情況來加以選擇。同時(shí)擋墻基礎(chǔ)所使用的混凝土材料也必須要滿足設(shè)計(jì)的要求。

2.4套拱施工要點(diǎn)

在進(jìn)行套拱施工的過程中，套拱所使用的混凝土需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求來進(jìn)行配置，同時(shí)混凝土的厚度也必須要滿足設(shè)計(jì)要求。對于內(nèi)置的拱架，拱架的材料以及間距都必須要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求來確定。套拱的下拱腳需要放置在偏壓擋墻的內(nèi)部，同時(shí)擋墻內(nèi)部和鋼拱架之間應(yīng)該采用預(yù)埋型鋼進(jìn)行焊接，保證二者焊接的質(zhì)量，確保在焊接完成之后不會發(fā)生破壞。同時(shí)在進(jìn)行套拱施工過程中還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)貙⑸瞎澳_擴(kuò)大，從而加大同巖體之間的接觸。而在拱部巖面，則應(yīng)該采用注漿小導(dǎo)管對其加以支護(hù)，以確保巖面的穩(wěn)定。在套拱的上拱腳內(nèi)還應(yīng)該設(shè)置一道縱向槽鋼，將其同邊坡支護(hù)的導(dǎo)管和鋼拱架一起焊接固定，使得鋼拱架連接成為一個整體，同時(shí)也使得鋼拱架和山體合為一個整體。在施工的過程中，可以根據(jù)實(shí)際需要分多次進(jìn)行套拱的施工，在對于鋼拱架進(jìn)行安裝的時(shí)候，必須要將其同套拱內(nèi)預(yù)埋的孔口管焊接牢固，在將其處理完之后才能夠進(jìn)行套拱外模板的安裝和澆筑混凝土，同時(shí)在澆筑完混凝土之后，養(yǎng)生的時(shí)間不能夠少于15 d。

2.5管棚施工要點(diǎn)

在進(jìn)行管棚施工的過程中，也可以按照工程的實(shí)際需要分多次進(jìn)行，一般來說管棚施工都是分為兩次進(jìn)行，第一次進(jìn)行明側(cè)的施工，然后再進(jìn)行暗側(cè)的施工。在進(jìn)行管棚施工的時(shí)候必須要保證套拱的強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到了70%以上，而且在進(jìn)行管棚鉆孔的時(shí)候，必須要把握住鉆桿的角度，保證鉆孔的深度不會進(jìn)入到開挖的范圍，同時(shí)在鉆孔過程中還必須要有效地保證孔道的深度。管棚的具體參數(shù)和規(guī)格需要按照設(shè)計(jì)來進(jìn)行確定，需要注意的是要對于管距合理地加以控制，而且在對于鋼管進(jìn)行連接的時(shí)候，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的連接方式。在完成了鋼管的安裝之后應(yīng)該立即進(jìn)行注漿，并且在注漿壓力升到終壓的時(shí)候還應(yīng)該頂著壓力繼續(xù)注漿5 min之后才能夠結(jié)束注漿。

2.6偏壓墻施工要點(diǎn)

偏壓墻施工是最后一個環(huán)節(jié)，在進(jìn)行偏壓墻施工的過程中，必須要嚴(yán)格保證擋墻的外側(cè)坡率，并且在進(jìn)行墻身混凝土澆筑的時(shí)候，必須要先對于混凝土的坍落度以及均勻性進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，同時(shí)還應(yīng)該對于澆筑的質(zhì)量有效地進(jìn)行控制。在墻身外側(cè)還應(yīng)該采用花崗石等材料進(jìn)行砌筑，可以將其砌筑成為臺階式。

3 結(jié)語

隧道洞口段呈現(xiàn)偏壓狀態(tài)在隧道工程中是一個非常普遍的問題，通過對明洞暗挖技術(shù)加以有效地應(yīng)用能夠較好地解決該問題，有效地保證洞口段的施工質(zhì)量，而在對該技術(shù)加以應(yīng)用的過程中，需要把握各個流程的技術(shù)要點(diǎn)，才能夠更好地保證偏壓狀態(tài)下隧道洞口段的施工質(zhì)量。

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[2] 黎錫貴.陡崖偏壓半側(cè)身洞口段的綜合施工技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù),2013(2):40-44.

[3] 許輝明.珠三角城際鐵路隧道淺埋段明洞回填暗挖的施工技術(shù)[J].建設(shè)科技,2016(11):162-163.

Constructiontechnologyofundergroundexcavationoftunnelintunnelportal

ZhangDongliang

(ShanxiLuqiaoFirstProjectCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

Through the analysis of the construction technology and construction technology principle and construction technology of tunnel excavation, it can effectively ensure the safe and smooth development of tunnel construction and effectively improve the quality of construction, and reduce the damage to the environment and ensure the safety of construction activities to carry out, it is hoped that it can provide a reference for the smooth construction of the tunnels in China to better promote the development of tunnel construction technology in China.

tunnel engineering, bias pressure, open tunnel

1009-6825(2017)28-0182-02

2017-07-28

張冬良(1983- )，男，工程師

U455

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