浅谈隧道进/出洞施工论文_张峰,吕超洋

张峰 吕超洋

重庆蟠龙抽水蓄能电站有限公司 重庆市 綦江区 401452

摘要:隧道工程中进/出洞是施工的关键之一,在地质条件较差的地区,洞口围岩一般较为破碎,进洞时先清除坡面的危石,再对坡面进行支护,同时采取管棚的方式增加明洞长度;出洞时分台阶施工,提前钻打超前探孔,同时延长出洞口明洞长度,以减少对原始坡面的干扰,本文章以重庆蟠龙抽水蓄能电站生基岗隧道、7#隧道工程施工为例,浅谈在软岩区地质条件下实现少开挖或零开挖进/出洞施工。

关键词:少开挖或零开挖;管棚;分台阶;进/出洞

0引言

根据国内现有工程实践表明,隧道工程的进/出洞一般采用挖除洞口段部分岩体,边坡支护后进洞。挖除洞口边坡的岩体时,尤其是原始地形比较高陡的部位,开挖后易形成高边坡,对工程施工和永久运行均不利,不仅施工工期较长,而且费用也较大。管棚式明洞进/出洞,对工程原始坡面破坏较少,减少了开挖,即有利于保护生态环境,又可安全进出洞,且节省费用。本文以重庆蟠龙抽水蓄能电站(以下简称蟠龙电站)生基岗隧道、7#隧道工程施工为例,综合上述两种方法,简要论述隧道的少开挖或零开挖进/出洞施工。

1生基岗隧道、7#隧道的进洞施工

1.1工程简介

(1)生基岗隧道

生基岗隧道位于蟠龙电站①道路K1+969.00~K2+586.00段,全长617m。隧道断面型式为三心圆型,双向行驶,建筑界限为8.5m×5.0m(宽×高)。

生基岗隧道进口位于蟠龙电站的生基岗冲沟出口左侧,地形坡度70°~75°,进口段卸荷裂隙水平发育深度约30m,岩体呈强风化状,无不良地质分布。地质调查未发现断层通过,无滑坡体、深厚堆积体及大型潜在变形岩体分布。

(2)7#隧道

7#隧道位于蟠龙电站②道路K8+947~K9+306段,全长359m。隧道断面型式为三心圆型,双向行驶,建筑界限为8.5m×5.0m(宽×高)。

隧道进洞口洞段基岩岩性为白垩系上统夹关组(k2j2-4):岩石为紫红色厚至巨厚层中细粒砂岩夹少量薄层粉砂岩、泥岩,地表岩体呈强风化埋深约15m,水平风化埋度约20m,无滑坡体及危岩体,自然边坡整体稳定。

1.2进洞方案

由于7#隧道进洞条件与生基岗隧道进洞条件相似,本节仅以生基岗隧道为例介绍少开挖或零开挖进洞方式。

(1)原设计进洞方案

完成边坡截排水沟施工后,按照设计图纸要求分层进行边坡开挖,完成边坡支护后进洞(详见图1)。

(2)设计方案调整后基本实现零开挖进洞

经建设、设计、监理和施工单位的代表现场查勘,认为生基岗隧道进洞口上部岩体较为稳定,不宜按原设计方案进洞,经研究后调整如下:清除进洞口边仰坡既有危岩,隧道采用直接正交方式进洞,进洞前对原始地表进行简单清理,边仰坡支护后直接进洞,以减少对现有坡面开挖,同时增加进洞口的明洞长度(详见图2)。

1.3进洞施工

(1)清理洞顶危石和坡面,完成坡面支护

对隧道洞顶的危石和坡面进行清理,然后对边仰坡坡面进行支护施工。

(2)管棚施工

洞口锁口锚杆施工完成后,在洞口施做2m管棚,管棚拱架采用I18工字钢,间距0.5m,同时铺设@150×150mm双层钢筋网,喷射C25混凝土厚25cm。

(3)分台阶进洞

管棚施工完成后,方可进洞施工。由于洞口段围岩整体性不好,进洞段施工采用上下台阶法施工,上台阶开挖高度4.5m,每循环进尺1.5m,开挖一个循环后,立即进行钢支撑支护,钢支撑采用I18工字钢,间距0.5m,钢支撑外侧挂@150×150mm的钢筋网,喷射C25混凝土厚25cm。

2生基岗、7#隧道隧道的出洞施工

2.1工程简介

蟠龙电站的生基岗隧道、7#隧道的出洞的断面形式与进洞相同,地质情况与进洞的情况基本一致。

2.2第一阶段:提前探明出洞口位置

距隧道出洞约100m时,测量人员提前探明出洞口具体位置,然后组织建设、设计、监理和施工单位的代表共同查勘洞口地貌情况,制定详细出洞方案。

2.3第二阶段:二台阶开挖

距隧道出洞口明暗交界约30m时,采取二台阶法(即上下台阶法)开挖(详见图3),上台阶开挖高度4.5m,每循环进尺1.5m。围岩情况较差时,在隧道顶拱157°范围内反向设置φ42超前小导管,以增强围岩稳定性能。

图5 上台阶施工示意图 图6 贯通后洞口施工示意图

2.6第五阶段:贯通后施工

隧道上台阶贯通后,首先开挖掉图6中阴影部分,对洞口土石进行清理,确保人员、机械、材料安全通过,完成出洞口坡面处理,确保无安全隐患后施工中下台阶。同时根据现场的地形条件将明洞出洞口的位置采取和进洞口相同结构型式的管棚向出洞口方向外移5m左右,以减少对出洞口边坡的扰动。

3结论

重庆蟠龙抽水蓄能电站的生基岗隧道、7#隧道施工过程中根据现场实际地形地质条件,采取管棚方式增加进/出洞明洞的长度,减少了对原始边坡的开挖、扰动,隧道进洞采取上下台阶法,出洞采取二台阶法、三台阶法、短进尺、强支护、增加超前探孔等方法顺利实现了安全进/出洞,在保护了生态环境同时,实现了少开挖或零开挖进/出洞。

论文作者:张峰,吕超洋

论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/11

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