四车道大跨度公路隧道施工工法.doc

四车道大跨度公路地道施工工法 GGG(中企)D1139--2009 中铁二十一局企业有限企业 马建军卫永毅陈向军陈德国刘涛 1．序言 深圳市雅宝地道是国内第一座分别式双向八车道、矢跨比最小（0.4185～0.4146）的公路地道， 地道穿越Ⅱ、Ⅲ类围岩段153.5m，原设计采纳双侧壁导坑法施工，设计工期9个月。雅宝地道设计 介绍的开挖施工方法是双侧壁法，但该工法工序复杂，对围岩扰动的次数多，施工速度慢，没法进行大型机械化施工，工期长，造价大。中铁二十一局企业针对四车道公路地道施工进行了科技攻关， 在Ⅱ、Ⅲ类围岩段采纳台阶法施工，形成了“四车道大跨度公路地道施工技术”科技成就，于2008 年5月经过了甘肃省科技成就判定，达到国内当先水平，并获取了2008年度中国铁道建筑总企业科 技成就三等奖。该项技术经进一步完美总结形成本工法。 2．工法特色 2.1地道作业空间大，工序可平行作业，施工扰乱小，便于大型机械化联合施工，施工速度快。 2.2Ⅱ类（Ⅴ级）脆弱围岩段采纳I20b工字钢进行竖向暂时支撑，施工安全、简易，同时资料 可周转使用。 3．合用范围 本工法合用于Ⅱ类（Ⅴ级）及以下围岩条件下四车道公路、铁路地道等地下构造工程施工。4．工艺原理 施工充分利用新奥法施工原理，应用岩体力学理论，以保护和利用围岩的自承能力为基点，以监控量测为手段，经过对工程地质资料的详尽剖析，在Ⅱ、Ⅲ类（Ⅴ级、Ⅳ级）围岩段采纳分部台阶法工艺施工，协助举措采纳型钢竖向支撑加固，重点经过对围岩和支护的监控量测结果来指导地道工程施工，保证施工安全。 5．施工工艺流程及操作重点 5.1施工工艺流程 施工准备→洞口浅埋段施工→进洞登台阶开挖、支护→监控量测→下台阶交织开挖、支护→仰拱开挖、支护→衬砌构造防排水施工→明洞及衬砌钢筋混凝土施工。 5.2操作重点 洞口浅埋段施工 1、完美洞口施工防排水系统。 施工前做好地表状况检查，完美施工范围内陆表防排水系统，特别是对顶部及双侧的冲沟进行劝导引流，减少地表水对地道周边岩体的侵害。 2、洞口边、仰坡防备 洞口端一般存在浅埋、聚积、偏压等不良地质，施工行进行清理、锚喷网防备、管棚超前支护。 3、洞口浅埋段施工 在洞口Ⅲ类围岩段进洞施工时采纳ф50×5mm小导管超前支护；在土质或全、强风化的Ⅱ类围岩段进洞施工时采纳ф127×8mm大管棚超前支护，管棚内安装钢筋笼，增添管棚刚度。 4、施工套拱及进洞施工。 施工套拱作用是预防洞顶落石，保证进洞安全，套拱施工长度2m。在套拱的防备下进行地道洞 身开挖施工。 洞身开挖及支护 地道洞身采纳台阶法开挖进洞，第一经过超前地质预告进行掌子眼前面岩体的施工性能进行鉴别，实时调整实行超前支护方案。因为开挖断面宽度大，对施工安全监测要求高。 1、超前地质预告 1 依据超前地质预告起作用的时间和控制地道的长度，分为长久期、中近期和邻近期。在施工期 间一定熟习和掌握先期地质工作的成就，包含地质报告、试验数据、地质剖面图等，采纳多种方法综合判断考证。如在地道围岩变化较大、出现异样或地质状况不是很明确的地段施工超前地质钻孔取样，钻深10～30m，以探明围岩变化，使工程举措紧跟地质变化；在邻近开挖眼前一两个循环内 的地质状况，采纳超前炮孔（每一断面5～10个）工程地质综合剖析法，推测前面3～5m范围内的 地质状况，简单有效，不需此外增添投入，费时短。大跨度地道超前地质预告的内容主要考虑有： 1）比较勘察阶段的地质资料，预告地质条件的变化状况对施工的影响程度。 2）可能出现塌方、滑动影响时，预告其部位、形式、规模以及发展趋向，提出办理举措。 3）地道穿越不稳固地层、断层时，需采纳应急举措的预告。 4）预告可能存在的忽然涌水地址、涌水量大小、地下水中泥沙含量以及对施工的影响。 5）岩体忽然开裂或原有裂痕渐渐加宽时，预告其危害程度。 6）在洞口可能出现的滑坡、坠石状况的预告。 7）地道浅埋段地面出现下沉或裂痕时，预告其对地道稳固性和施工的影响程度。 8）依据围岩地质特征，推测开挖施工眼前面必定范围内的地质特色，进行地质预告，防备不良 地质或产生地质突变。 9）在地道开挖后依据地道围岩状况填写围岩地质记录，并对围岩岩性、岩体构造和完好程度进 行判断，推测施工眼前面围岩稳固性。 、超前支护 开挖放样后，利用钢架进行超前导管定向。沿开挖轮廓线外缘进行超前导管支护，导管的尾部 与钢架焊接坚固。采纳注浆机进行导管超前预注浆固结。 3、洞身登台阶开挖 依据丈量放样，在对地道周边围岩超前加固后，进行地道登台阶开挖。登台阶开挖高度控制在 7m左右，一是便于工人支护施工操作，二是便于大型机械化出碴作业施工。Ⅳ类围岩段循环进尺控 制在2.5～3.5m，Ⅲ类围岩段开挖循环进尺控制在 1.5～2.0m，Ⅱ类围岩段采纳弱爆破与发掘机相结