探析某隧道进洞施工中超前双层小导管支护的应用-滑模|滑模施工|江苏鑫亿达滑模施工公司

技术创新

更多>>联系方式 Contact

江苏鑫亿达建设工程有限公司

全国免费咨询热线：400-088-6505

电　话：0515-88632555 88632777

传　真：0515-88632777

联系人：张先生 15851070333

网　址：www.jshh222.com

您当前位置：亿达滑模 > 技术创新 > 施工技术 > 浏览文章施工技术

探析某隧道进洞施工中超前双层小导管支护的应用

日期：2016-5-30 13:49:13　来源：转载　浏览数：
　

分享到：

    随着社会经济的快速发展，我国的交通运输行业飞速发展和进步，公路工程的数量也在不断增加。在经过山地丘陵区域时，公路一般会建设相应的隧道工程。而当隧道需要穿越风化严重的软弱破碎岩体或者覆盖层、坡积层时，常用的方法是新奥法施工，在浅埋破碎段洞口进洞施工前，多采用大管棚超前支护，但是这种施工方法造价高、施工复杂、技术难度大，对此，施工人员加大了对于超前双层小导管支护技术的研究和应用。
    1· 工程概况
    某公路隧道工程断面相对较大，拱顶到地面的垂直距离最小只有6m，全长562m，洞口以上地段的地形相对较为陡峭，在山腰位置存在斜坡角变化在30-35°左右的阶梯状农田，隧道最大埋深约为122.4m。隧道洞口在开挖后，地质主要是粉砂质泥岩，属于中厚层状构造，极软质岩类，风化裂隙发育，层间结合较差，含有少量基岩裂隙水，呈淋雨状渗出。经现场分析，围岩稳定性极差，在开挖施工中非常容易出现坍塌，因此，为了保证隧道施工和运营的安全，在进洞施工中，应用了超前双层小导管支护技术。
    2 ·超前双层小导管支护在隧道进洞施工中的应用
    2.1 施工方案
    按照工程设计文件以及施工环境的要求，在施工中，按照“超探支、短进尺、少扰动、强支护、勤量测、紧封闭”的施工原则进行组织施工。在隧道施工中，采用超前双层小导管支护进洞施工方案：在拱部120°的范围内布设小导管，导管长度为5m，单排环向间距为0.4m，相邻两排之间的间距为0.4m，搭接长度2m。其中，外层小导管外插角为40°，总数35 根，内层小导管外插角为8°，总数为32 根，导管整体呈梅花形布置。为了保证洞口段结构的安全和稳定，将洞口30m 范围内拱架间距由0.6m 调整为0.4m，其他支护参数按设计不变。
    2.2 施工流程
    双层小导管支护施工的施工流程为：施工准备（小导管制作、机具检查、洞口刷坡以及工作面封闭）→测量放样→钻孔施工→导管安装→洞口密封→注浆管路安装→浆液配置、注浆→压力、流量检查→隧道开挖。
    2.3 施工要点
    与其他施工方案相比，双层小导管施工方案的优势主要体现在程造价低、施工简单、技术要求低、设备要求低等。其施工要点主要包括：
    （1）导管采用热轧无缝钢管制作，而且必须严格按照设计标准进行，不能随意对壁厚进行削减；
    （2）小导管的施工程序与超前大管棚相似；
    （3）钢管与衬砌中线平行，并且以设计的仰角打入拱部围岩，双层注浆管以30°角度打入拱部；
    （4）小导管的尾部应该焊接在钢架上。
    2.4 施工应用
    （1）施工准备：首先，在明洞开挖后，应该及时通过喷浆对边仰坡进行封闭，同时开挖轮廓面和掌子面；其次，对小导管进行制作，按照施工方案的相关参数进行，避免对参数的随意修改，这里采用直径42mm，厚度约在4mm 的钢管制作，每根导管的长度为5m；然后，配置相应的施工设备，包括8 台YT-28 凿岩机，对小导管进行钻孔和压进，2 台JYB-2 注浆泵，对水泥浆进行压注，4 台BX1-400 电焊机，对小导管进行制作。
    （2）测量放样：按照拱顶外轮廓中心高程和支护，进行相应的放孔布样，同时通过插钎的方式进行标记，以方便对于小导管排距和间距的控制。   （3）小导管的安装：在测量放样后，使用YT-28 凿岩机按照标记进行钻孔，要确保钻孔的直径大于钢管直径约20mm以上。钻孔完成后，需要对其进行检查和清孔工作，为小导管的安装奠定良好的基础。之后，可以对小导管进行安装，安装过程应该严格按照施工中的设计参数进行，避免对施工参数的随意改变。将钢管的前端加工为锥形，在尾部焊接相应的加劲箍。在管壁四周，每个10cm 设置交错布置的钻眼，眼孔直径为8mm，呈梅花形布置。
    （4）注浆施工：工程中注浆采用的是水泥浆，水灰比为0.8:1-1:1 之间，注浆压力为0.6-1.0Mpa。为了防止出现工作面压裂的情况，应该对注浆量进行控制，单孔注浆量的计算公式如下：

    公式中：Q 表示注浆量，单位为m3；r 表示浆液扩散半径，拱部0.3m；L 表示注浆段长度，即小导管的长度；n 表示地层孔隙率，这里取15%；α 指有效注浆系数，取0.90-0.95；β 指浆液损耗系数，取1.1-1.2。
    每一根导管在达到设计注浆量之后，应该及时停止注浆，注浆结束的条件为，单孔注浆压力达到设计注浆重压2Mpa，注浆量达到设计注浆量的80% 以上，而当所有注浆孔都符合单孔注浆结束条件，且不存在漏注情况后，可以停止注浆施工。如果在施工中，孔口压力达到规定数值，但是注浆量不足时，也应该停止，对注浆效果进行检查，如果没有达到要求，应该进行补孔注浆。
    （5）隧道开挖：在小导管使用完成后，应该进行隧道开挖施工，同时安排专人对小导管的安全情况进行进行观察，及时对其变形情况进行测量，如果变形都达到设计要求，应该进行模筑混凝土施工，以保证隧道施工的安全。
    （6）工程应用   当前，该隧道工程工程已经全面贯通并投入使用，在试运营一年后，隧道整体稳定，安全性良好，说明超前双层小导管支护的施工是合理可行的。
    3 ·结语
    总而言之，在隧道进洞施工中，采用超前双层小导管支护技术，可以有效节约工程成本，简化施工工艺流程，便于进行现场施工，保证隧道工程的施工和使用安全，应该得到施工人员的充分重视和推广。