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高速公路超浅埋暗挖隧道施工技术介绍

2018-11-29 09:49| 查看: 388| 评论: 0

        浅埋暗挖隧道形式随着我国道路工程建设施工量的不断增多,在大多数下穿工程项目中都有体现,而且在实际施工中,施工技术和施工工艺也得到了创新和完善,通过对大多数工程施工案例的总结可知,浅埋暗挖施工中的一个要点就是隧道近距离下穿高速公路,这一施工环节关系着整个工程的施工质量,也是施工单位综合效益得以确保的关键。BIM视点以某一个高速公路工程中关于超浅埋暗挖隧道施工技术给予介绍。

        工程概况阐述 
        某一工程采用的是暗挖隧道的形式来穿过某一高速公路路段,该部分的暗挖隧道长度是49m,高速公路和隧道之间的夹角大小是112°,隧道顶部覆盖层的厚度在1.0~2.8m之间。该隧道断面的底部设有仰拱,它的最大净高度在5.8m左右,宽度在10m左右,隧道的类型属于是超浅埋隧道,衬砌为复合式结构,对于超前地层的加固处理是采用42根小导管和管棚注浆的形式,在初期支护结构采用的是格栅钢架和C20网喷混凝土,二次衬砌是抗渗标号为P6的30模筑钢筋混凝土。

        工程的地质状况
        通过对工程周围环境的调查分析,可知该工程场地内所分布的地层属于是第四系全新统,主要构成部分是卵石、砂以及石粉质黏土等,它的水位起伏幅度在2m左右,埋深深度是10.5m,地下水位的标高是124.5m,按照由下到上的顺序依次是卵石、卵石夹砂层、粉质黏土和填筑土。首先,卵石的埋深深度在8.48~9.35m,颜色为青灰色和褐黄色;其次,卵石夹砂层,它的埋深深度在6.92~7.12m,卵石的颜色是褐黄色,夹砂石砂粘土,较为松软;第三,粉质粘土,属于是褐黄色的中压缩性土,厚度在2.36~2.50m;最后是填筑土,属于是灰褐色的灰砂和卵石土等混合构成,层厚厚度是在4.56~4.62m。

        施工难点
        1、该工程施工涉及到的内容较多,在具体的施工技术和施工工艺选择上,CRD施工工艺的要求较高,各个工序较为复杂。
        2、对隧道的开挖具有一定的难度,所开挖的隧道高度是7.9m,宽度是11.6m。
        3、在隧道的洞身构成成分中,主要是人工回填的卵石夹砂、卵石以及卵石土等为主,土质性质较为松散,地质条件不是很好,在施工中一旦控制措施不当就会导致隧道出现失稳和坍塌的状况。
       4、隧道下穿的是正在运行中的高速公路,那么这就需要在施工的同时确保高速公路的正常运行,必须对可能出现的沉降问题进行严格控制。
        5、隧道的顶部覆盖厚度只在1.0~2.8m之间,属于是典型的超浅埋大跨度隧道,这就会导致在施工过程中很容易出现冒顶和坍塌问题。
        6、技术人员还要对隧道洞内部的量测工作以及地面的量测工作进行严格落实,并且在量测资料的基础上进一步优化施工工艺,必要时还需要对其支护参数进行适当的修改。 

       工程施工工艺介绍 
       大管棚超前支护加固地层方面
       首先,导向拱的施工。对于这方面的施工工艺,可以从隧道起拱线内开始进行大管棚的布设,外插角角度是1°,长度是26m,环向间距是30cm。对于导向拱管的制作,最常用的就是预埋导向管,具体来讲,就是在三榀拱架上上焊接长度是2.0m、直径是127mm的钢管,施工人员在安装时必须要保证安装的精确无误,对其进行依次测量。
        此外,在进行立模时还要保证模板和管口处于紧靠状态,相邻管之间要保持平行。其次,超前水平钻孔注浆。在施工中为了确保钻孔方向精度的良好,就需要采用前进式进行注浆和冲击钻进的方式进行循环式操作。由于该工程的下穿的高速公路和管棚施工部位的距离是2m,因此,在注浆时就要采用普通水泥,并且在注浆的整个过程中,还要对高速公路路面进行严密观测,把注浆压力控制在0.5~1.0MPa之内,需要注意的是,如果是水平注浆的话还需要在注浆结束之后的一段时间内进行管棚施工。
        CRD法分项开挖和支护
        本工程施工下穿高速公路工程的地层条件较为松散和软弱,那么我们从施工安全和防止地面沉降的角度来讲,采用CRD工法效果最佳,这种工法的优势就是可以对多个小断面进行施工,它的成环时间很短,结构的形变很小并且受力也较为均匀合理。
        CRD工法的施工要点:
        1、要最大限度的减少开挖面的临空时间,对高速公路的路面沉降起到控制作用,就需要在每一环节的开挖施工中确保封闭成环;
        2、在施工中要尽可能的消除掌子面可能出现的应力松弛现象,就要确保它的工作面始终留有核心土,开挖的方式以弧形导坑为主;三是对于工作面的开挖尽可能的合理分开时间,避免同时进行,并且各个工作面也需要依次错开2m,循环进尺为0.5m,所开挖的方式采用人工无爆破的方式进行,不能随意盲目的进行开挖,要考虑到可能造成的影响;四是在初期支护封闭成环和整洞贯通之后,对于临时支撑结构来说,在进行拆除时需要依据监控量测的资料进行,绝对不能盲目拆除,而且还可以对初期支护的刚度进行适当增大,把二次衬砌承载能力完全发挥出。
        3、控制沉降现象的措施:
        a、是对掌子面进行注浆加固处理,在开始开挖之前,要把注浆管按照梅花形形状安置在掌子面上,并且各个注浆管之间的间距控制在0.8m,同时还要注入水泥———水玻璃双液浆,需要注意的是,由于该工程的特殊性,注浆的管道属性是长度2m、管壁壁厚是3.5mm,管径的大小是42mm;
        b、把注浆锁脚锚管增设在拱架的两侧方位;
        c、把注浆回填到边墙和拱顶的背后,并且此时采用属性为长度0.8m、管壁壁厚是3.5mm以及管径大小是42mm的注浆管进行回填注浆管;
        d、是在仰拱的下方进行注浆以起到加固基底的作用,需要注意的是仰拱在开挖时,一般都是会不可避免的对仰拱下方的砂卵石地层带来不同程度的影响,这就会导致较大地层沉降的出现,那么对于这种状况的解决,就需要通过在仰拱之下进行注浆加固基底来解决。

        随着我国道路交通体系的不断完善,道路工程施工建设量不断增多。作为地区经济发展的重要支撑,高速公路的运行状况是具有重要现实意义的,从目前现状来看,在浅埋暗挖隧道施工中,下穿高速公路施工是重要的一项施工内容,由于这一过程施工所涉及到的内容较多,在施工中往往会因为隧道以及洞内施工细节的把握不准引起一系列施工问题的产生,那么对于施工单位来说,就需要加强这方面的重视和管理,强化施工技术应用的实效性,本文通过对某一工程施工的分析,对这方面的施工要点进行了介绍,为施工单位的施工管理和控制提供参考和借鉴。

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