偏压式隧道洞口零开挖进洞施工技术

February, 2019________________________

Sichuan Building Materials

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第45卷第2期

________________________2019 年 2 月

偏压式隧道洞口零开挖进洞施工技术

陈勇，杨高东，周岩

(中交一公局第二工程有限公司，江苏苏州215011)

摘要：以杭绍台高速公路大砩口隧道工程为例，为减少偏 压土体对隧道的侧向挤压作用，避免大开挖大回填对环境的 破坏，采用了先施作侧挡墙，护拱封闭成环，后明洞暗做的施 I

|隧道洞口测量

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|洞顶截水沟施|边仰坡防护^

工技术，并就该施工技术进行了详细的研究和探讨，最终施 工结果检测表明施工技术具备可行性，可为其他同类工程提 供参考。

关键词：偏压式隧道；隧道施工；明洞暗做 中图分类号:U455. 4

文献标志码:B

文章编号：1672 -4011 (2019)02 -0132 -02

DOI：10. 3969/j. issn. 1672 - 4011. 2019. 02. 063

1

工程概况

1.1

地质水文

传统的偏压式隧道洞口采用明开挖的方式，在对明洞进 行边仰坡支护后，需要对明洞暗挖部分进行大体量的土方开 挖，导致施工现场工作面增大，对周围环境的破坏明显，同时 开挖的土体处置困难等情况。本施工技术通过先施工侧挡 墙及护拱，能有效减少土体对隧道的侧向压力及土体自身的 变形;通过回填土反压，能有效平衡隧道衬砲层的分部应力； 最后明洞暗做，能减少因天气对隧道施工的影响[1]。

杭绍台高速公路大砩口隧道右洞进口段K82 +485 -

K82 +510地形地貌为丘陵斜坡地貌，植被丰富，丘陵表部分

布残坡积的含黏性土碎石，稍密状，厚度〇.5m。基岩为凝灰

岩，青灰色、灰白色，块状构造，岩性较硬-坚硬，强风化厚度 小，岩体破碎，呈碎块状，岩质较软；中风化岩，岩石坚硬，岩 体破碎_较破碎，该条隧道发育有两条断层，产状3080 - 3100，破碎带受构造挤压作用强烈，岩石破碎，具差异风化特 点，呈破碎状、碎裂状、碎石土状。

该段附近有水库，隧道水文地质条件较复杂，地下水主 要为基岩裂隙水、构造裂隙水、水量较丰富，开挖时沿节理面 会有较大渗水现象。1.2

设计概况

杭绍台高速公路大砩口隧道设计为双洞单线分离式结 构，左洞全长15 m，右洞全长1691 m，隧道为单线双车道， 净宽/净高为11. 〇 m/5. 0 m，最大开挖断面面积105 m2。隧 道结构设计采用复合式支护结构形式，初期支护以锚杆、钢 筋网、钢拱架喷混凝土组成联合支护体系，二次衬砲采用模 筑混凝土结构，初期支护与二次衬砌结构之间设置防水排水 夹层。

2

隧道施工技术

2.1

施工流程

施工流程如图1所示。

收稿日期:2018-12-24作者简介：陈勇（1987 -)，男，北京人，本科，工程师，主要从事工程管

理工作。

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P

拱及管棚施工|

\\|施作护拱及回填|

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暗挖支护

丁

「明洞衬砌施工 图1 施工流程图

2.2施工要点

2.2.1洞顶截水沟施工

洞顶截水沟采用人工挖土，人工浇筑沟身混凝土，与洞 外排水系统相连。为保证安全进洞，进洞前尽早完成排水系 统。截水沟浇筑必须保证几何尺寸及浇筑质量，保证地表水 不渗流至洞口。

2.2.2侧挡墙施工

在侧挡墙施工前，要先进行地基承载力测试，若不满足 承载力要求，需采取换填级配碎石进行换填，压实度应>

95%。挡墙每日连续浇筑厚度应< 1.2 m，浇筑完成后要及 时进行养护。施工完成后，在侧挡墙的底部及顶部埋设沉降 监控点（挡墙纵向每5 m布置），对挡墙的横向及竖向进行位 移监控[3]。图2所示为挡墙及拱顶测点布置图。

图2

挡墙及拱顶测点布置图

2.2.3

临时与永久边仰坡防护

边坡分为临时与永久防护，临时防护用于提供施工平台 便于半护拱的施工，同时能提供核心土减少暗挖部分土体的变形。

开挖时，先施工永久仰坡，后施工临时开挖边坡，最后开 挖永久边坡。施工时在尽量不扰动周围土体及植被的情况 下，定测明暗交界里程桩，然后按照边仰坡防护设计参数（见

第45卷第2期2019年2月

Sichuan Building Materials

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i»)

V〇1.45,N〇.2February, 2019

表1)进行边仰坡放坡刷坡开挖，并每刷坡一段就支护一段，确保施工生产安全[2]。

在边仰坡开挖后，立即组织人员将坡面危石清除干净， 表1

项目边仰坡周围外 2 m范围内

地质情况全风化全风化

边坡仰坡

强风化中风化

坡率自然破1：1 ~1：1.251:0.5 〜1:0. 751:0.3 ~1:0.5

并及时施作锚杆、钢筋网，喷射混凝土支护。根据坡面情况， 可先用细钢丝网防护后再铺设钢筋网。在边仰坡开挖、支护。埋设地表下沉的监控点，对地表下沉进行监控。参数

备注

先清除表层浮土和不稳定落石

永久性边坡应1: 1. 25且锚杆间距加密至

0. 6 X 1. 2 m永久性边坡应1: 1且锚杆间距加密至〇. 75 X 1. 5 m永久性边坡应1:0. 5 1:0.75且锚杆间距加密至〇. 75 x 1. 5 m

边仰坡防护设计参数表

10 cm厚喷混凝土 +单层钢筋网022 mm

砂浆锚杆(长2. 5 m，间距@ 2. 0 X 2. 0m)15 cm厚喷混凝土 +双层钢筋网022 mm 砂浆锚杆(长3. 5 m，间距@ 1. 2 x 1. 2 m)15 cm厚喷混凝土 +双层钢筋网022 mm 砂浆锚杆(长3. 5 m，间距@ 1. 5 X 1. 5 m)10 cm厚喷混凝土 +单层钢筋网022 mm 砂浆锚杆(长3 m，间距@ 1. 5 X 1. 5 m)

2.2.4套拱及管棚施工

在明暗交界处ZK82 +510左侧施工长15 m〇108 mm X6 热轧无缝钢管管棚，环向间距0.4 m。在洞口 ZK82 +490右 侧施工35 m大管棚，长管棚环向长度按拱顶60°范围设置 (具体范围按工点地质情况设置）；导向墙内设3榀18号工 字钢，工字钢间距〇. 5 m;工字钢外侧焊接0127 mm导向钢 管，导向钢管环向间距〇.4m。2.2.5施作护拱及回填

护拱采用C30混凝土，护拱内安装18号工字钢拱架（纵 向间距0. 80 m，距离护拱边口为20 cm)。采用016 mm连接 钢筋进行纵向固定。护拱及钢拱架一侧安装在侧挡墙的斜

角平台上，利用预留的连接板进行连接，另一侧采用4. 5 m 长042 mm x 4锚管锁脚进行锚固，其纵横向间距0. 75 m。 图3所示为护拱施工示意图。

浇筑边安放。如图4所示为护拱平台施工示意图。

2.2.7明洞衬砌施工

在洞内二衬施工10〜20 m后，再回头进行偏压式明洞 衬砌施工。明洞衬砌施工首先仰拱筋，仰拱混凝土达到设计

强度的70%以上后，再施工边墙和拱部结构。明洞衬砌施工 采用液压整体模板衬砲台车[5]。

3结果检测

通过对预埋在拱顶及挡墙的沉降观测点进行设站观测，

观测结果统计如图5〜6所示。

6

6日/雲#(

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A3龄 A4 S -A5讯

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图

5

测点

A1-A5

累计水 图

6

测点

C1-C5

累计沉

平变形值随时间的变化曲 线图（水平向左为正方向）

图

降变形值随时间的变化曲 线图（竖直向下为正方向）

3

护拱施工示意图

4结束语

综上所述，通过大砩口偏压式隧道进洞施工实践，证明

护拱混凝土达到设计强度的70%后方可进行拆模，养护 时间> 14 d，护拱施工完成后进行拱顶回填，回填土填土坡率 彡1:1. 25，回填土石径彡10 cm，用土工格栅加筋分层人工夯 实，压实度多70%。回填后在拱部安装沉降点进行检测。

2.2.6暗挖支护

暗洞侧开挖在管棚超前支护下按照单侧壁导坑法法施 工，开挖完成后立即进行初期支护，初期支护采用A6钢筋网 + 25 cm厚C25喷混凝土+ 18号工字钢。为保证工字钢与 护拱工字钢有效连接，暗洞侧初期支护18工字钢纵向间距 与护拱工字钢间距相同，均为50 cm。

护拱采用型钢钢架支设钢模板浇筑。利用临时边坡形成的 施工平台，采用14#工字钢拱架加法向支撑。模板钢拱架立好验 收合格后用中22 mm螺纹钢筋纵向连接牢固。模板用铁丝固定 在钢拱架上。夕卜模采用022 mm环向螺纹钢做支撑。螺纹钢与 拱架采用016 mm钢筋支撑定距，间距50 cm。模板外环向箍 022 _

螺纹钢，螺纹钢用8#铁丝与模内钢筋拉结[4]。外模边

采用先施作侧挡墙，护拱封闭成环，后明洞暗做的施工技术 是可行的，通过对测点的分析，挡墙的水平累计变形值及拱 顶土体的沉降值较小，最后趋于稳定。 参考文献：

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究[J].地下空间与工程学报，2010,6(5) :60 -,81.[2]

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