深圳市深汕特别合作区建筑工务署
摘要:
某隧道明暗交界处进洞口洞顶覆土厚度3~5米,穿越山体段覆土最厚约53米,隧道大部分地段属于浅埋隧道。周边无重要建筑及管线。机动车隧道与非机动车隧道进、出洞口段线路与地形等高线斜交,地形较为陡峭且洞口偏压较为严重,均采用端墙式洞门。隧道覆土厚度为3~53m,隧道大部位地段属于浅埋隧道。机动车隧道与非机动车道K3+520~K3+890段结构间净距为13.26m,K3+890~K3+920段结构间净距由13.26m渐变为5.42m,K3+920~K4+000段结构间净距为5.42m。根据图纸要求,需对K3+920~K3+990段进行中夹岩加固处理。本文为超小净距隧道中夹岩加固及施工提供了一定的借鉴意义。
正文:
2020年,我作为项目负责人主持了某市城市快速路的建设。建设内容包括:机动车隧道1座,长度480米;非机动车隧道1座,长度480米;桥梁6座,长度1.74公里;新建综合管廊约2.7公里。针对项目隧道机动车隧道和非机动车隧道超小净距中夹岩情况,结合项目实际,对本项目涉及危大工程的重点部位和环节识别如下表:
类别 | 危大工程名称 | 基本状况及影响分析 | 处理措施 |
自身风险 | 洞口偏压 | 主隧道及非机动车隧道在进、出洞口段,线位与等高线呈小角度交汇,地形,偏压较严重。其作用于隧道衬砌上的荷载不对称,对隧道结构体系产生较大影响。 | 严格按照“短开挖、强支护及时密贴,实回填、严治水、勤测量”原则做好洞口段支护。 |
洞身浅埋 | 隧道洞身段上覆盖厚度基本在15m~48m,隧洞开挖毛洞宽约19.4m,隧道洞身部分处于浅埋段。浅埋段围岩很难形成塌落拱,隧道衬砌以上土柱荷载全部作用于衬砌之上,且地表变形敏感。 | 及时施做系统锚杆,使围岩尽快形成整体,短开挖。 | |
洞口超小净距 | 隧道出洞口主隧道与非机动车隧道最小净距近5.42m,属超小净距,对于中夹岩柱的稳定与加固显得尤为重要。 | 遵循“少扰动、快加固、勤测量、早封闭”原则,尽快施做水平注浆管及对拉低于应力锚杆。 |
一、超小净距中夹岩加固技术
机动车隧道与非机动车道K3+520~K3+890段结构间净距为13.26m,K3+890~K3+920段结构间净距由13.26m渐变为5.42m,K3+920~K4+000段结构间净距为5.42m。根据图纸要求,需对K3+920~K3+990段进行中夹岩加固处理。
具体方案如下:
中岩柱采用水平注浆小导管Φ42×3.5mm,长度5.5米,环纵间距1.0×1.0m,设置范围为设计标高以上3.2m范围。
中岩柱对拉锚杆采用Φ32低预应力螺纹钢筋,设计预压力30KN,先行洞开挖先期施做对拉锚杆后,待锚杆钻孔内浆液强度达到设计强度,通过扭力扳手对对拉锚杆进行初次张拉,后行洞开挖暴露锚杆端部后,拆除预安装的丝扣保护包装,通过扭力扳手施加预拉力至设计值。
图1-1机动车隧道与非机动车隧道中夹岩加固锚杆和注浆管布置图
图1-2机动车隧道与非机动车隧道中夹岩加固断面图
二、机动车隧道与非机动车隧道错开施工工艺流程
K3+920~K3+990段非机动车隧道的中间岩进行加固处理施工。同时施工非机动车隧道K3+920~K3+990段的初支、仰拱二衬及仰拱回填,仰拱二衬及回填施工至距离掌子面10m时,暂停仰拱施工。先行洞的对拉锚杆施工完成,通过扭力扳手施加预拉力至设计值之后对先行洞内的多出的锚杆进行切除采用砂浆封堵。
待非机动车隧道侧中夹岩加固处理至K3+980位置时,开始对非机动车隧道暗洞二衬进行施工。非机动车隧道暗洞二衬施工完成一板8m时,待强度达到80%时,开始对机动车隧道进行双侧壁开挖1#导洞施工。
图2-1机动车隧道双侧壁导洞分布图