大断面软弱破碎围岩斜井进入正洞交叉口施工技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 大断面软弱破碎围岩斜井进入正洞 交叉口施工技术 摘要：大断面软弱破碎围岩隧道 挑顶施工是隧道施工中的重难点，挑顶 施工的顺利与否，将直接影响隧道正洞 施工安全及工期的保证。本文结合工程 实例，针对挑顶施工中存在的问题，提 出了合理的方案，详细地阐述了施工工 艺、方法及步骤，仅供同行参考。 中国论文网 /2/view-12868042.htm 关键词：隧道；斜井；施工工 艺 中图分类号： U455 文献标识 码： A 文章编号： 针对挑顶施工中存在的问题， 通过优化施工参数，加强挑顶段辅助坑 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 道和正洞的支护参数，采用辅助爬坡导 洞的施工方法，选择合理的施工工艺， 可成功解决挑顶施工中大型机械无法操 作、出碴困难的问题，大大缩短了挑顶 施工时间，采取短进尺、弱爆破和对小 角度中夹围岩进行中空锚杆注浆加固的 方法，保证了施工的安全。现结合工程 实例，做具体分析。 一、工程概况 云桂铁路云南段标革朗隧道 全长 11575m，其中革朗隧道斜井承担 正洞施工任务 3510m，该隧道洞口为全 线控制性工程。斜井洞身平长为 380m，斜长为 381.77m，综合坡度为 9.3%。中线与正洞线路小里程方向平面 夹角为 42，斜井与正洞左线线路中线 交叉里程为 D2K362+700，与左线线路 中线交叉处路基面高程为 906.41m，正 洞设计轨面高程为 906.924m。根据风险 评估报告，革朗隧道为级高风险隧道， 主要不良地质有：岩溶、侵入岩接触蚀 变带等，突水突泥风险很大。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 革朗隧道斜井正洞设计按 200km/h 预留 250km/h 客货共线双线隧 道（开行双层集装箱）设计，开挖断面 根据各级围岩衬砌厚度不同，级围岩 为 138.06m2，级围岩为 143.47m2。 斜井洞身与正洞交叉处开挖断面达到 49m2，斜井宽度达到 8.2m，交叉口处 正洞和斜井断面及跨度均比较大。斜井 与正洞交叉口处斜井拱顶与正洞拱顶高 差为 3.1m，高差比较大正洞断面交叉口 处隧道埋深 253.53m。设计为级围岩， 弱风化辉绿岩，岩体破碎，富水。开挖 过程中存在塌方及掉块风险。 二、施工工艺及方法 2.1 施工方案 革朗隧道斜井进正洞挑顶采用 爬坡中导洞进入正洞顶部，形成正台阶 施工断面后反向挑顶扩大形成正洞断面 的施工方案。 在斜井上台阶开挖支护至与正 洞开挖轮廓线 5m 距离处时，抬高斜井 拱部和上台阶标高 80cm，这样就将交 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 叉口处斜井拱顶与正洞拱顶高差降低了 80cm，降低由斜井拱顶至正洞拱顶的上 挑高度。由于斜井与正洞夹角为 42 度， 中夹岩体厚度很小，为了提高中夹岩体 的整体性以及正洞开挖时中夹围岩承受 爆破震动的能力，在斜井洞身靠近中夹 围岩一侧拱墙采用 25中空注浆锚杆对 围岩进行加固，确保中夹岩体的整体性 和稳定性。在斜井上台阶开挖支护至与 正洞开挖轮廓线交界处后，首先在斜井 口施做门式钢架，为正洞钢架安装创造 条件，然后按照如图 1 所示爬坡导洞断 面形式，以设计的圆曲线和坡度开挖支 护爬坡导洞到正洞顶部，然后扩挖至正 洞断面并向昆明方向继续施工 5m，创 造出正洞断面施工空间后，在按照正洞 的设计断面反向向南宁开挖支护，边开 挖支护边拆除爬坡导坑临时支护，直至 跨过交叉口范围，完成斜井向正洞的过 渡。 图 1 爬坡导洞断面图示 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 2.2 施工步骤 （1）根据斜井与正洞相交角度 （42） ，斜井与正洞轮廓线处交点里程 为 XJK0+005，从 XJK0+015 处开始架 立工 18 异型钢架，至 XJK0+010 处时 抬高斜井拱顶 80cm，XJK0+015JK0+005 段原设计 为单车道为单车道级模筑衬砌，由于 斜井与正洞为 42 度角，中夹围岩厚度 很薄，为了确保该处围岩的整体性和稳 定性，并在斜井与正洞中夹岩体处采用 25中空注浆锚杆加固围岩，锚杆间距 1.2m（环）*1m（纵） 。 （2）斜井与正洞交叉口段架立 I20b 钢架三榀，三榀钢架焊接在一起， 保证相交地段三维受力状态围岩的稳定； 此型钢钢架上焊接 I20b 型钢横梁，并 在横梁两端螺栓连接 I20b 型钢立柱， 为正洞钢架提供落脚平台；以后在此处 安装正洞钢架时，用中心长为 5.16m 的 I20b 型钢直钢架代替正洞的 B 单元钢架， 如图 2 所示。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 图 2 斜井拱顶抬高后与正洞关系 图 （3）斜井进入正洞内的爬坡导 洞施工 爬坡导洞设计净空尺寸为 5.0m（宽）5.0m（高） ，可以满足挖掘 机、装载机等施工空间要求，详细结构 尺寸见图 1，其支护参数为参照辅助坑 道级锚喷衬砌，导洞内开挖支护可采 用简易台架施工。 爬坡道的坡度设计，斜井顶和 正洞拱顶的高差在抬高后为 2.45m，爬 坡道的坡度设计为 18.6%，坡长 13.20m，圆曲线半径 10.81m，爬坡道 末端里程为 D2K362+704.81(爬坡道的 坡度可根据围岩情况进行调整，围岩越 好，坡度可以适当放陡，以加快爬坡导 坑施工进度，减少不稳定因素的暴露时 间)。 完成爬坡后开始扩挖正洞上台 阶，按照线路设计坡度向昆明方向按原 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 设计的级围岩开挖方法和支护参数， 继续进行上台阶掘进，施工 5m 后，喷 砼封闭昆明方向掌子面，反向向南宁方 向开挖正洞。 反向开挖支护 正洞级围岩开挖方法和支护 参数，先开挖顶部，再开挖两侧，开挖 时仅对有影响的导洞钢架进行拆除，按 正洞设计要求间距进行钢架施工，相应 完善其他支护。 正洞落底后要及时进行正洞仰 拱施工，以便初期支护与仰拱尽早成环， 确保施工安全。 （4）正洞支护加强措施 正洞 D2K362+704K362+686 原设计为级围岩，为保证该段三维受 力稳定对该段支护措施进行加强，采用 级围岩 A 型复合式衬砌断面。 （5）交叉口段斜井衬砌 交叉口段斜井衬砌应及早施作， 确保安全，施作时间应在正洞爆破作业 不影响交叉口斜井为宜，采用模板台车 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 施工 C25 砼，最后一组混凝土挡头板沿 正洞线路方向安设，即挡头板面与台车 轴线方向夹角为 42。 3 施工要点 正洞与斜井相交地段处于复杂 的三维受力状态，为保证正洞安全挑顶 施工的完成，正洞初期支护必须座落于 一个牢固的落脚平台，同时应加强该段 正洞初期支护的锁脚锚杆施工，防止拱 架下沉。 （1）加固斜井，设置托梁，为 正洞拱架提供落脚平台 在正洞与斜井拱顶交界里程 XJK0+005 处，沿正洞方向设置拱顶纵 向托梁，托梁采用 3 榀20b 型钢拼装、 焊接而成，托梁牢固焊接于斜井门口门 架拱顶，托梁与斜井门口门架间空隙设 置20b 型钢竖向立柱，立柱应与正洞 拱架位置相对应，牢固焊接并喷射 C30 砼回填密实。 （2）加密设置正洞初期支护锁 脚锚杆，每榀钢架单侧不少于 4 根锁脚 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 锚管，锚管长 4.0m，注水泥砂浆，锁脚