專利名稱：巖溶地區(qū)雙連拱公路隧道施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于巖溶地區(qū)隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種巖溶地區(qū)雙連拱公路隧 道施工方法。
背景技術(shù)：
近年來隨著公路建設(shè)的發(fā)展，山區(qū)高等級公路建設(shè)中遇到大量的中、短隧道建設(shè) 問題，若采用普通分離式隧道，隧道凈距要求較大，道路與隧道接線處三角過渡區(qū)較大，當(dāng) 線路包括中、短隧道較多時，線路線形較差，土地使用量也高。正由于公路平面線形的要求 或征地等外界條件的制約，有時難以將中、短隧道的雙洞設(shè)計(jì)成分離式隧道，而不得不采用 連拱隧道。連拱隧道在線路平面、洞口位置的選擇上占有優(yōu)勢地位，且工程投資較少，少占 農(nóng)田，也便于運(yùn)營管理。近幾年越來越多的大跨連拱隧道被修建，也證明了這一優(yōu)勢。過 去，由于受設(shè)計(jì)理論及施工技術(shù)水平的限制，在高等級公路建設(shè)中，跨越高程障礙或者大動 土石修深路塹，或者修建兩座獨(dú)立的隧道，工程投資較大，也給施工管理和運(yùn)營管理帶來不 便。連拱隧道通過的地段一般山勢較低，其最大埋深一般在50 80m之間，長度一般 在500m以下，正好彌補(bǔ)了以往的不足。但是與單拱隧道相比，其跨度明顯增大(連拱隧道 的跨度一般為雙車道大于20m，三車道大于30m)且結(jié)構(gòu)扁平，連拱隧道的斷面形狀決定了 圍巖自穩(wěn)性較差，結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中更趨復(fù)雜化，拱腰及邊墻的應(yīng)力集中，極易造成該處支護(hù) 結(jié)構(gòu)的破壞。大跨連拱隧道往往處在圍巖地質(zhì)條件差而且復(fù)雜多變的淺埋地段，圍巖軟弱破 碎，節(jié)理發(fā)育，地表水對隧道內(nèi)涌水量的影響較大，隧道成形及圍巖穩(wěn)定性的控制難度增 大，給施工帶來了極大的困難；通過地段一般地勢較陡，上下行線兩側(cè)的埋深不同，整條隧 道也就不同程度的存在偏壓，特別是洞口段偏壓比較嚴(yán)重，這給隧道施工特別是洞口段施 工帶來了很大困難，稍有不慎，就可能造成坍塌，進(jìn)而影響到施工進(jìn)度和工程質(zhì)量。連拱隧道主要是由一中隔墻將兩拱相連，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其施工必須分多個步 驟進(jìn)行，各個工序間相互影響又很大。從施工工藝來看，大跨連拱隧道的中隔墻是施工的關(guān) 鍵，理論分析和施工量測均表明，中隔墻頂部的壓力非常大，中隔墻是整個結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中 區(qū)，其頂部的圍巖受力最為不利，施工期間的多次擾動使其受到多次應(yīng)力重分布的影響，施 工工序復(fù)雜、工序間相互影響大，這就要求必須要有科學(xué)合理的施組設(shè)計(jì)，理清各個工序的 先后順序及相互關(guān)系。因而在施工過程中，應(yīng)盡量減小各個工序之間的相互影響，并根據(jù)施 工中的實(shí)際情況靈活的調(diào)整工序安排。巖溶問題又是隧道工程的一大患，巖溶對隧道的工程影響主要表現(xiàn)在隧道周邊變 形、失穩(wěn)問題，常常導(dǎo)致隧道開挖中的局部崩塌、掉塊及落石；另一方面巖溶涌水也是巖溶 對隧道的主要工程影響之一，它不僅影響施工安全，而且直接危及人員和機(jī)械設(shè)備的安全， 在我國西部及西南地區(qū)修建的隧道往往會遇到巖溶問題。綜上，巖溶地區(qū)雙連拱公路隧道 的施工難度非常大。
連拱隧道的施工方法與需施工連拱隧道的結(jié)構(gòu)以及地質(zhì)條件密切相關(guān)，按照中墻 的構(gòu)造，連拱隧道可分為整體直中墻、整體曲中墻、三層直中墻和三層曲中墻四種形式。在 不同的結(jié)構(gòu)形式和工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件下，不同圍巖級別將采用不同的開挖方法，以做 到技術(shù)可行和經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)地質(zhì)條件的不同，總體來講目前雙連拱隧道開挖施工主要有 中導(dǎo)洞開挖法和三導(dǎo)洞開挖兩種類型，施工中根據(jù)現(xiàn)場需要分別與臺階法，CD法以及CDR 法相結(jié)合組成配套的施工技術(shù)方法。其中，中導(dǎo)洞法施工首先進(jìn)行中導(dǎo)洞開挖及支護(hù)，中導(dǎo)洞貫通后進(jìn)行中隔墻澆筑， 中隔墻澆筑并達(dá)到一定強(qiáng)度后，進(jìn)行主洞的開挖與支護(hù)，進(jìn)行主洞仰拱及二次襯砌施工的 方法。中導(dǎo)洞法采用分臺階開挖時，拱墻開挖均采用光面爆破技術(shù)，以保證隧道開挖成形及 減小爆破對圍巖的擾動。三導(dǎo)洞法施工是首先進(jìn)行中導(dǎo)洞超前開挖，兩側(cè)壁導(dǎo)洞(即左右兩個側(cè)導(dǎo)洞)跟 進(jìn)，中導(dǎo)洞貫通后澆筑中墻混凝土，開挖正洞，進(jìn)行初期支護(hù)，施工仰拱，模板臺車施工二 襯。三導(dǎo)洞法施工因側(cè)導(dǎo)洞開挖過程中正洞邊墻初期支護(hù)已施作，故其初期支護(hù)是先墻后 拱而不是先拱后墻。正洞上下臺階開挖爆破設(shè)計(jì)時均要考慮盡量減小對中隔墻及側(cè)墻的影 響，特別是下部開挖時不能認(rèn)為初期支護(hù)已全部施工完而隨意增加藥量、加大進(jìn)尺，造成已 施作的初期支護(hù)垮坍。將上述中導(dǎo)洞法與三導(dǎo)洞法施工過程進(jìn)行對比可以看出中導(dǎo)洞施工法具有工序 簡單、臨時支護(hù)量及拆除量小、工期短、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但在地質(zhì)條件復(fù)雜、圍巖破碎地段不 利于安全施工；而三導(dǎo)洞法施工具有正洞支護(hù)閉合早、施工安全等優(yōu)點(diǎn)，但工序復(fù)雜、工期 長且成本高。兩種施工方法要根據(jù)隧道實(shí)際地質(zhì)情況靈活運(yùn)用，在地質(zhì)條件復(fù)雜、圍巖破 碎、節(jié)理發(fā)育、涌水量大的隧道以及洞口淺埋偏壓、圍巖軟弱段一般采用三導(dǎo)洞法施工，而 在圍巖條件較好的地段一般采用中導(dǎo)洞法施工。巖溶地區(qū)一般特點(diǎn)是地形起伏，在低洼處易形成積水盆地，地表水長時間的溶蝕、 侵蝕形成了形狀各異的巖溶洼地或槽谷，地表水不斷向巖體內(nèi)富集轉(zhuǎn)為地下水，地表水與 地下水的反復(fù)循環(huán)形成了落水洞、漏斗等巖溶管道。在巖溶管道中的地下水向附近更低的 水系尋找排泄出口以降低勢能，而決定地下水徑流途徑的則是巖層產(chǎn)狀、褶皺、斷層、節(jié)理 等。因此根據(jù)地下水補(bǔ)給區(qū)巖溶洼地、槽谷、落水洞、暗河等組合以及相應(yīng)的地質(zhì)構(gòu)造構(gòu)成 巖溶地區(qū)主要的地質(zhì)特征。實(shí)際施工時，因地表水對隧道內(nèi)涌水影響較大，而公路隧道對滲 漏水的要求又較高，故防排水采用以“防、排”為主，“防、排、堵、截”相結(jié)合的綜合治理措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種巖溶地區(qū) 雙連拱公路隧道施工方法，其設(shè)計(jì)合理、施工簡便、施工過程安全可靠且施工方式靈活、施 工周期短、施工步驟大幅簡化，有效解決了傳統(tǒng)巖溶地區(qū)雙連拱隧道施工時所存在的設(shè)備 投入多、施工周期長、施工步驟繁瑣、造價高等諸多缺陷和不足。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種巖溶地區(qū)雙連拱公路隧道 施工方法，所施工雙連拱公路隧道由進(jìn)洞口至出洞口分為隧道進(jìn)洞口段、隧道中部連通段 和隧道出洞口段三個施工段且包括以中隔墻為界的左右兩個隧道主洞，所述進(jìn)洞口段和出 洞口段為地質(zhì)條件復(fù)雜且圍巖破碎的圍巖軟弱段，所述中部連通段為圍巖條件好的圍巖穩(wěn)
6固段，其特征在于該方法包括以下步驟步驟一、施工準(zhǔn)備按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谑┕がF(xiàn)場進(jìn)行施工測量，測設(shè)出需施工隧道洞口 處邊坡及仰坡的開挖輪廓線、中隔墻和左右兩個隧道主洞在隧道洞口處的外圍邊線以及中 隔墻和左右兩個隧道主洞的中心線；步驟二、隧道洞口施工采用挖掘機(jī)根據(jù)步驟一中測量出的開挖輪廓線進(jìn)行開挖； 開挖完成后，采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)方法對開挖完成的邊坡及仰坡進(jìn)行防護(hù)處理；步驟三、隧道進(jìn)洞口段開挖施工，其施工過程如下301、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)并相應(yīng)確定隧道進(jìn)洞口段的施工方法開挖之前，通過超前地 質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)判定出隧道進(jìn)洞口段的圍巖級別為V級或IV級，則確定隧道進(jìn)洞口段的施工方 法為三導(dǎo)洞法；302、采用三導(dǎo)洞法對隧道進(jìn)洞口段進(jìn)行開挖施工，其施工過程包括以下步驟3021、中導(dǎo)洞超前開挖及初期支護(hù)參照步驟一中測量出的中隔墻的外圍邊線和 中心線進(jìn)行中導(dǎo)洞開挖且開挖時分多個節(jié)段進(jìn)行，每個節(jié)段開挖之前均采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 系統(tǒng)對當(dāng)前節(jié)段的圍巖級別進(jìn)行揭露判定與記錄，且每個節(jié)段開挖過程中同步對開挖完成 的中導(dǎo)洞進(jìn)行初期支護(hù)；3022、左右兩個側(cè)導(dǎo)洞跟進(jìn)開挖及初期支護(hù)參照步驟一中測量出的左右兩個隧 道主洞在隧道洞口處的外圍邊線及中心線，待中導(dǎo)洞超前開挖至設(shè)計(jì)開挖位置時，開始進(jìn) 行左右兩個側(cè)導(dǎo)洞的跟進(jìn)開挖且跟進(jìn)開挖方法與步驟3021中所述中導(dǎo)洞的開挖方法相 同，且連續(xù)開挖至隧道中部連通段的起始端；左右兩個側(cè)導(dǎo)洞跟進(jìn)開挖過程中，步驟3021中所述中導(dǎo)洞的開挖施工同步不間 斷進(jìn)行，直至施工至所述中導(dǎo)洞與另一端的隧道洞口相貫通；3023、中隔墻及左右兩側(cè)邊墻澆筑施工步驟3021中所述的中導(dǎo)洞超前開挖及初 期支護(hù)過程中，由前至后同步在開挖完成的中導(dǎo)洞中進(jìn)行中隔墻的澆筑施工，直至施工完 成中隔墻的整體施工過程；同時在中隔墻澆筑施工過程中，在步驟3022中開挖完成的左右 兩個側(cè)導(dǎo)洞中進(jìn)行左右兩個側(cè)導(dǎo)洞邊墻的澆筑施工；3024、左右兩個隧道主洞的正洞開挖施工待步驟3023中所述的中隔墻及左右兩 側(cè)邊墻澆筑施工完成且待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，采用臺階開挖法分別對左右兩個隧 道主洞的正洞進(jìn)行開挖，且開挖過程中同步對開挖完成的左右兩個隧道主洞的正洞進(jìn)行初 期支護(hù)；步驟四、隧道中部連通段開挖施工，其施工過程如下401、隧道中部連通段起始端判定并相應(yīng)調(diào)整隧道中部連通段的施工方法步驟 3022中所述的左右兩個側(cè)導(dǎo)洞跟進(jìn)開挖過程中，當(dāng)采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)揭露判定得出當(dāng) 前開挖節(jié)段的圍巖級別為III級以上的圍巖穩(wěn)固段；且此時結(jié)合中導(dǎo)洞超前開挖過程中所記 錄的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的揭露判定結(jié)果表明，自當(dāng)前開挖節(jié)段之后的圍巖級別均為III級以 上的圍巖穩(wěn)固段，則說明當(dāng)前開挖節(jié)段的起始開挖處為隧道中部連通段的起始端；同時，將 隧道中部連通段的施工方法調(diào)整為中導(dǎo)洞法；402、隧道中部連通段開挖施工待步驟3024中所述的左右兩個隧道主洞的正洞 開挖施工完成后，以步驟401中所判定的隧道中部連通段的起始端為開挖起點(diǎn)，采用中導(dǎo) 洞法對隧道中部連通段進(jìn)行施工；且采用中導(dǎo)洞法對隧道中部連通段進(jìn)行施工時，采用全斷面開挖法對左右兩個隧道主洞進(jìn)行開挖且開挖時分多個節(jié)段進(jìn)行，每個節(jié)段開挖之前均 采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對當(dāng)前節(jié)段的圍巖級別進(jìn)行揭露判定與記錄，且每個節(jié)段開挖過程 中同步對開挖完成的左右兩個隧道主洞進(jìn)行初期支護(hù)；步驟五、隧道出洞口段開挖施工，其施工過程如下501、隧道出洞口段起始端判定并相應(yīng)調(diào)整隧道出洞口段的施工方法步驟402中 所述的隧道中部連通段開挖過程中，當(dāng)采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)揭露判定得出當(dāng)前節(jié)段的圍 巖級別為V級或IV級的圍巖軟弱段；且此時結(jié)合中導(dǎo)洞超前開挖過程中所記錄的超前地 質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的揭露判定結(jié)果表明，自當(dāng)前節(jié)段之后的圍巖級別均為V級或IV級的圍巖軟弱 段，則說明當(dāng)前節(jié)段的起始開挖處為隧道出洞口段的起始端；同時，將隧道出洞口段的施工 方法相應(yīng)調(diào)整為三導(dǎo)洞法或中導(dǎo)洞法；502、隧道出洞口段開挖施工采用三導(dǎo)洞法對隧道出洞口段進(jìn)行開挖施工時，其 開挖施工方法與步驟302中所述隧道進(jìn)洞口段的開挖施工方法相同；采用中導(dǎo)洞法對隧 道出洞口段進(jìn)行開挖施工時，采用臺階開挖法對左右兩個隧道主洞的出洞口段進(jìn)行開挖且 開挖時分多個節(jié)段進(jìn)行，每個節(jié)段開挖之前均采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對當(dāng)前節(jié)段的圍巖級 別進(jìn)行揭露判定與記錄，每個節(jié)段開挖之前先對當(dāng)前所開挖的節(jié)段進(jìn)行超前支護(hù)或超前預(yù) 加固，且每個節(jié)段開挖過程中同步對開挖完成的左右兩個隧道主洞的出洞口段進(jìn)行初期支 護(hù)；步驟三中所述的隧道進(jìn)洞口段開挖施工、步驟四中所述的隧道中部連通段開挖施 工和步驟五中所述的隧道出洞口段開挖施工過程中，應(yīng)及時對發(fā)現(xiàn)的滲水段和溶洞段進(jìn)行 相應(yīng)處理，由前至后同步對施工完成的進(jìn)洞口段、中部連通段和出洞口段進(jìn)行二次襯砌施 工；且二次襯砌施工過程中，在步驟三、四和五中所述的初期支護(hù)與所述二次襯砌之間均鋪
裝一層防水層一。上述步驟302中所述的隧道進(jìn)洞口段開挖施工和步驟502中所述的隧道出洞口 段開挖施工過程中，所采用的初期支護(hù)方法均為錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)方法且包括對圍巖級別為 V級的節(jié)段進(jìn)行支護(hù)的初期支護(hù)一和對圍巖級別為IV級的節(jié)段進(jìn)行支護(hù)的初期支護(hù)二兩 種類型；所述初期支護(hù)一中所采用的錨桿為長度3. 5士0. 3m的中空注漿錨桿一，所述中空 注漿錨桿一的縱向間距為50士5cm且其環(huán)向間距為100士 10cm，所述中空注漿錨桿一外側(cè) 所掛鋼筋網(wǎng)一的網(wǎng)格尺寸為20士3cmX20士3cm且所述鋼筋網(wǎng)一通過多個均勻布設(shè)且由工 字鋼形成的鋼拱架一進(jìn)行加固，所噴射的混凝土為C20混凝土且噴射厚度為28士3cm，所述 鋼拱架一的間距為50士5cm ；所述初期支護(hù)二中所采用的錨桿為長度3. 0士0. 3m的中空注 漿錨桿二，所述中空注漿錨桿二的縱向和環(huán)向間距均為100 士 10cm，所述中空注漿錨桿二外 側(cè)所掛鋼筋網(wǎng)二的網(wǎng)格尺寸為20士3cmX 20士3cm且所述鋼筋網(wǎng)二通過多個均勻布設(shè)且由 工字鋼形成的鋼拱架二進(jìn)行加固，所噴射的混凝土為C20混凝土且噴射厚度為25士3cm，所 述鋼拱架二的間距為100士 10cm;步驟402中對所述左右兩個隧道主洞進(jìn)行初期支護(hù)時， 所采用的初期支護(hù)為采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)方法形成的初期支護(hù)三，所述初期支護(hù)三中所采 用的錨桿為長度2. 5士0. 3m的藥卷錨桿，所述藥卷錨桿的縱環(huán)向間距均為120士 10cm，所 述藥卷錨桿外側(cè)所掛鋼筋網(wǎng)三的網(wǎng)格尺寸為20士3cmX20士3cm，所噴射混凝土的厚度為 15 士 3cm，所述鋼筋網(wǎng)三通過多個均勻布設(shè)且由工字鋼形成的鋼拱架三進(jìn)行加固。所施工的雙連拱公路隧道為淺埋偏壓隧道且向左側(cè)偏壓，左右兩個隧道主洞分別為左側(cè)主洞和右側(cè)主洞；步驟3022中進(jìn)行左右兩個側(cè)導(dǎo)洞跟進(jìn)開挖、步驟3024中進(jìn)行左右 兩個隧道主洞的正洞開挖施工、步驟402中進(jìn)行隧道中部連通段開挖施工和步驟502中對 隧道出洞口段進(jìn)行開挖施工過程中，左側(cè)主洞的開挖施工均超前右側(cè)主洞進(jìn)行。所述二次襯砌施工過程中，采用自動襯砌臺車進(jìn)行施工且所采用自動襯砌臺車的 數(shù)量為一臺；由前至后同步對施工完成的進(jìn)洞口段、中部連通段和出洞口段進(jìn)行二次襯砌 施工時，均分多個節(jié)段交替對左側(cè)主洞和右側(cè)主洞進(jìn)行二次襯砌施工，且左側(cè)主洞的二次 襯砌施工超前右側(cè)主洞進(jìn)行；左側(cè)主洞和右側(cè)主洞的二次襯砌施工步調(diào)與左側(cè)主洞和右側(cè) 主洞的開挖施工步調(diào)相對應(yīng)。上述步驟3023中所述的中隔墻澆筑施工過程中，由步驟二中所述的隧道洞口向 另一端的隧道洞口方向進(jìn)行澆筑，且所施工完成的中隔墻頂部應(yīng)直接頂在步驟3022中開 挖完成的中導(dǎo)洞頂部圍巖上，且在中隔墻頂部預(yù)埋PVC壓漿管和用于連接步驟402中所述 初期支護(hù)的連接板，同時在中隔墻上設(shè)置由上至下進(jìn)行排水的豎向泄水管；并且步驟3024 中所述的左右兩個隧道主洞的正洞開挖施工之前，在中隔墻上部鋪設(shè)防水層二且所述防水 層二鋪設(shè)完成后通過所述PVC壓漿管進(jìn)行壓漿處理。所述防水層二包括鋪裝在中隔墻頂部的PVC復(fù)合防水板、縱向布設(shè)在所述PVC復(fù) 合防水板上部左右兩側(cè)的兩個透水管和布設(shè)在中隔墻頂部施工縫處的緩膨型遇水膨脹止 水條，兩個透水管以中隔墻的中心線為對稱線左右對稱布設(shè)。所述鋼筋網(wǎng)一和鋼筋網(wǎng)二均由直徑為8士 1mm的鋼絲編織而成，所述鋼筋網(wǎng)三由 直徑為6 士 1mm的鋼絲編制而成。上述步驟301、步驟402和步驟501中所述的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)均為地質(zhì)雷達(dá)或 TSP203 系統(tǒng)。所述自動襯砌臺車為液壓全自動襯砌臺車施工。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、設(shè)計(jì)合理、施工步驟簡單且各步驟間的銜接安排妥當(dāng)，施工方便且造價低。2、使用效果好，施工工期短，所用施工設(shè)備數(shù)量少，能簡單、方便、快速、高質(zhì)量的 完成巖溶地區(qū)的雙連拱隧道施工，施工過程中左右兩個隧道主洞的開挖、初期支護(hù)、二次襯 砌等施工過程中交替進(jìn)行，省時省力。3、施工過程安全可靠，隧道開挖之前采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對前方地質(zhì)狀況進(jìn)行 超前預(yù)測，且施工過程中對采用地質(zhì)量測體系進(jìn)行實(shí)時量測，確保施工安全，即通過理論分 析與現(xiàn)場實(shí)踐的手段，對隧道進(jìn)洞施工，主洞開挖中的鉆爆設(shè)計(jì)、初期支護(hù)、防排水以及二 次襯砌施工等施工過程進(jìn)行指導(dǎo)。4、以往隧道初期支護(hù)設(shè)計(jì)往往是根據(jù)工程類比的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，即按照一定的圍 巖級別采用相應(yīng)的支護(hù)方法進(jìn)行支護(hù)，但由于隧道圍巖級別的判定存在差異，導(dǎo)致支護(hù)方 案的選定難以取得最佳的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的隧道初期支護(hù)設(shè)計(jì)，以圍巖量測 數(shù)據(jù)為根據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，即對于不同的圍巖級別，采用不同的初期支護(hù)方案，因而在確 保施工安全的前提下，也能減少大量的施工材料投入，同時可以節(jié)省大量不必要的繁瑣工 序，縮減了施工工期。5、實(shí)用價值高，具有很高的經(jīng)濟(jì)和社會價值，推廣應(yīng)用前景廣泛，本發(fā)明出一套適 合巖溶地區(qū)雙連拱隧道快速安全施工的隧道施工方法，實(shí)際施工中結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果
9相應(yīng)對隧道施工方法進(jìn)行調(diào)整，采用三導(dǎo)洞法進(jìn)洞進(jìn)行過渡，根據(jù)地質(zhì)變好后轉(zhuǎn)變?yōu)橹袑?dǎo) 洞法施工，大大縮短了施工工期，節(jié)省了大量的人力物力投入。同時從經(jīng)濟(jì)性來考慮，主要 考慮隧道施工過程中盡量采用大型機(jī)械設(shè)備，減少作業(yè)工序以及各工序之間加強(qiáng)協(xié)調(diào)，非 常重要的一點(diǎn)就是考慮二次襯砌臺車的設(shè)置問題；采用大型機(jī)械設(shè)備及減少工序方面，本 發(fā)明將施工方法由原來的三導(dǎo)洞法施工變?yōu)橹袑?dǎo)洞法全斷面施工以及隧道出口端的中導(dǎo) 洞法分臺階開挖；對于各工序之間的協(xié)調(diào)；對于模板襯砌臺車的設(shè)置問題，施工要求隧道 左右洞掌子面開挖間隔一定的距離，因此，通過合理的組織，認(rèn)為本隧道采用一臺襯砌臺車 施工可以滿足施工的要求。因而，本發(fā)明在二次襯砌施工中采用一臺自動襯砌臺車進(jìn)行施 工，在快速、高質(zhì)量完成二次襯砌施工的同時，也節(jié)約了設(shè)備及人員的投入。綜上，本發(fā)明改 變了傳統(tǒng)雙連拱隧道施工時所采用的待一條隧道完工后再施工另一條隧道的施工模式，并 且根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，在保證中隔墻及隧道安全施工的前提下，工期比原設(shè)計(jì)提前4個月，該施 工方法省工、省時，更重要的是節(jié)約資金，經(jīng)業(yè)務(wù)部門計(jì)算，比計(jì)劃成本節(jié)約36萬元。綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、施工簡便、施工過程安全可靠且施工方式靈活、施工 周期短、施工步驟大幅簡化，從安全性和經(jīng)濟(jì)性兩方面進(jìn)行綜合考慮，提出了一套適合巖溶 地區(qū)雙連拱隧道快速安全施工的隧道施工方法，有效解決了傳統(tǒng)巖溶地區(qū)雙連拱隧道施工 時所存在的設(shè)備投入多、施工周期長、施工步驟繁瑣、造價高等諸多缺陷和不足。下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的施工方法流程圖。圖2為本發(fā)明所施工雙連拱隧道的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明所施工雙連拱隧道中隔墻頂部防排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明所用平直式支架的使用狀態(tài)示意圖。圖5為本發(fā)明所用十字拐角形支架的使用狀態(tài)示意圖。附圖標(biāo)記說明1-中隔墻；2-豎向泄水管；3-遇水膨脹止水條；4-透水管；5-左側(cè)主洞；6-右側(cè)主洞；7-90°彎頭； 8-橫向泄水管；9-復(fù)合式防水板；10-鋼筋架； 11-已澆筑二次襯砌節(jié)12-待澆筑二次襯砌節(jié)段；段；13-平直式支架；14-十字拐角形支架；15-螺栓；16-豎向墻體；17-弧形端頭；18-初期支護(hù)結(jié)構(gòu)；19-成型模板；20-PVC復(fù)合防水板。
具體實(shí)施例方式如圖1所示的一種巖溶地區(qū)雙連拱公路隧道施工方法，所施工雙連拱公路隧道由 進(jìn)洞口至出洞口分為隧道進(jìn)洞口段、隧道中部連通段和隧道出洞口段三個施工段且包括以 中隔墻1為界的左右兩個隧道主洞，所述進(jìn)洞口段和出洞口段為地質(zhì)條件復(fù)雜且圍巖破碎 的圍巖軟弱段，所述中部連通段為圍巖條件好的圍巖穩(wěn)固段。本實(shí)施例中，所施工的雙連
10拱公路隧道呈近270°方向展布，左線起訖樁號為ZK274+579. 849 ZK274+982. 245，長 402. 396m ；右線起訖樁號為YK274+577 YK274+980，長403m，具體結(jié)構(gòu)見圖2。設(shè)計(jì)路面 標(biāo)高1125. 5 1119. 8m，隧道左線最大埋深約64m，右線最大埋深約78m，設(shè)計(jì)為夾心式連 拱隧道，左右測設(shè)線間距為4. 5m。左右線隧道縱坡均為-1.4%的單下坡。隧道穿越地帶地 貌單元屬構(gòu)造剝蝕溶蝕峰叢低中山地貌，地面標(biāo)高在1140 1180m之間，相對高差近40m。 施工區(qū)內(nèi)地形起伏較大，局部地段地形稍陡，隧道進(jìn)出口段地形坡度15° 20°，且大部 分地帶植被發(fā)育。對上述處于巖溶地區(qū)的雙連拱公路隧道進(jìn)行施工時，包括以下步驟步驟一、施工準(zhǔn)備按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谑┕がF(xiàn)場進(jìn)行施工測量，測設(shè)出需施工隧道洞口 處邊坡及仰坡的開挖輪廓線、中隔墻1和左右兩個隧道主洞在隧道洞口處的外圍邊線以及 中隔墻1和左右兩個隧道主洞的中心線。步驟二、隧道洞口施工采用挖掘機(jī)根據(jù)步驟一中測量出的開挖輪廓線進(jìn)行開挖； 開挖完成后，采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)方法對開挖完成的邊坡及仰坡進(jìn)行防護(hù)處理。本實(shí)施例中，隧道洞口開挖前，為防雨季山坡匯積水沖洗已開挖的坡面，在洞口開 挖邊坡線5米以外施工截水溝，截水溝通向路基邊溝。截水溝上游進(jìn)水口略低于原地面， 下游出水口與路塹排水系統(tǒng)順接，按梯形斷面施工，人工開挖，溝底寬60cm，溝深60cm，用 M7. 5漿砌片石牢固砌筑。對洞口土石方進(jìn)行施工時，首先清除地表草木植被等影響施工的地面植物；第二 步，按設(shè)計(jì)圖紙的坡度進(jìn)行施工測量，精確測設(shè)出邊、仰坡開挖輪廓線；第三步，履帶式挖掘 機(jī)進(jìn)入施工場，并沿路修筑車輛通行的道路；第四步，進(jìn)行開挖作業(yè)；對坡積亞粘土、殘坡 積砂質(zhì)粘性土等土質(zhì)直接用挖掘機(jī)開挖，從坡頂開始自上而下進(jìn)行刷坡，用裝載機(jī)裝土，汽 車運(yùn)輸；巖石爆破開挖地段，采用密眼、少藥光面爆破，以減小對洞口圍巖的擾動；第五步， 清理坡面上的浮石、危石，并修整坡面凹凸不平的地方。隧道洞口邊、仰坡的防護(hù)為錨網(wǎng)噴結(jié)構(gòu)，在已清理好的坡面上鉆孔施作0 22mm砂 漿錨桿，錨桿長2. 5m或3m，縱橫向距離均為120cm，梅花形布置。然后掛網(wǎng)孔間距20X 20cm 的小6mm鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)與砂漿錨桿的錨桿頭采用焊接連接。鋼筋網(wǎng)掛好后，濕噴C20混凝 土(10cm厚)將鋼筋網(wǎng)與錨桿頭進(jìn)行覆蓋包裹，并及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。步驟三、隧道進(jìn)洞口段開挖施工，其施工過程如下301、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)并相應(yīng)確定隧道進(jìn)洞口段的施工方法開挖之前，通過超前地 質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)判定出隧道進(jìn)洞口段的圍巖級別為V級或IV級，則確定隧道進(jìn)洞口段的施工方 法為三導(dǎo)洞法。本實(shí)施例中，由于隧道所處地段的地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，且圍巖破碎、節(jié)理發(fā)育，隧 道洞口位置屬于圍巖軟弱段，施工應(yīng)以保證施工安全為第一原則，采用三導(dǎo)洞法施工，其左 右兩個側(cè)導(dǎo)洞開挖后施工的邊墻，為主洞開挖的初期支護(hù)鋼拱架提供支點(diǎn)，減小初期支護(hù) 跨度，同時通過側(cè)導(dǎo)洞的開挖可以了解前方的圍巖情況，為正洞的開挖提供依據(jù)，為隧道確 定合理的施工方法及支護(hù)參數(shù)提供參考。302、采用三導(dǎo)洞法對隧道進(jìn)洞口段進(jìn)行開挖施工，其施工過程包括以下步驟3021、中導(dǎo)洞超前開挖及初期支護(hù)參照步驟一中測量出的中隔墻1的外圍邊線 和中心線進(jìn)行中導(dǎo)洞開挖且開挖時分多個節(jié)段進(jìn)行，每個節(jié)段開挖之前均采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對當(dāng)前節(jié)段的圍巖級別進(jìn)行揭露判定與記錄，且每個節(jié)段開挖過程中同步對開挖完 成的中導(dǎo)洞進(jìn)行初期支護(hù)。本實(shí)施例中，由于所施工隧道屬于典型的巖溶地區(qū)隧道，施工過程中尤其需要加 強(qiáng)對溶洞和地下水的監(jiān)測。本實(shí)施例中，主要采用物探手段為主進(jìn)行監(jiān)測，具體采用地質(zhì)雷 達(dá)或TSP203系統(tǒng)對隧道進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作；地質(zhì)雷達(dá)主要在隧道進(jìn)口端使用，每次預(yù) 報(bào)長度在25米左右；TSP203系統(tǒng)的預(yù)報(bào)長度較大，預(yù)報(bào)長度可以達(dá)到100米以上。在物探 揭露掌子面前方有不良地質(zhì)現(xiàn)象時，采用超前鉆孔進(jìn)行二次揭露。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)要求每一 預(yù)報(bào)段開挖結(jié)束前進(jìn)行，為提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，要求預(yù)報(bào)段重疊15 20米之間。本實(shí)施例 中，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)以物探手段為主，主要采用TSP203系統(tǒng)；僅在隧道進(jìn)口端采用地質(zhì)雷達(dá) 進(jìn)行短期預(yù)報(bào)，在物探手段探明掌子面前方有不良地質(zhì)現(xiàn)象時，采用超前鉆孔手段進(jìn)行取 芯鉆探。所述中導(dǎo)洞的進(jìn)洞口段里程從K274+587開始，且中導(dǎo)洞進(jìn)洞前，首先按照圖紙?jiān)O(shè) 計(jì)的成洞面采用小導(dǎo)管注漿手段，對中導(dǎo)洞前端圍巖進(jìn)行加固，改善中導(dǎo)洞頂端圍巖的物 理力學(xué)性質(zhì)，確保中導(dǎo)洞開挖安全。當(dāng)中導(dǎo)洞進(jìn)洞后，發(fā)現(xiàn)圍巖條件變好時，改由超前錨桿 支護(hù)方法進(jìn)行支護(hù)，并根據(jù)圍巖情況逐漸過渡到無超前支護(hù)直接開挖方法。本實(shí)施例中，考 慮到一定的施工作業(yè)空間及中隔墻1頂部不致于造成過多的混凝土回填，同時還要考慮中 導(dǎo)洞臨時支護(hù)拆除后可重復(fù)利用等方面的因素，確定采用寬為6. 2m且高為5. 4m的中導(dǎo)洞 開挖斷面。為控制中導(dǎo)洞的成洞面，開挖采用光面爆破技術(shù)全斷面開挖，對超欠挖進(jìn)行非常 嚴(yán)格的控制。所述進(jìn)洞口段的中導(dǎo)洞爆破出渣后進(jìn)行初期支護(hù)時，先初噴3 5cm厚混凝 土，再安裝錨桿且所采用的錨桿為。22mm且長2. 5m或3m的砂漿錨桿，相鄰砂漿錨桿間的 距離100X 100cm且呈梅花形布置；然后，掛網(wǎng)孔間距20X 20cm的小8謹(jǐn)鋼筋網(wǎng)，并根據(jù)圍 巖條件架立間距為50Gm-120cm間距不等的114鋼拱架，最后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度12cm， 中導(dǎo)洞出碴采用ZL50裝載機(jī)直接出至洞外，再由4臺5t自卸汽車運(yùn)碴棄至渣場。3022、左右兩個側(cè)導(dǎo)洞跟進(jìn)開挖及初期支護(hù)參照步驟一中測量出的左右兩個隧 道主洞在隧道洞口處的外圍邊線及中心線，待中導(dǎo)洞超前開挖至設(shè)計(jì)開挖位置時，開始進(jìn) 行左右兩個側(cè)導(dǎo)洞的跟進(jìn)開挖且跟進(jìn)開挖方法與步驟3021中所述中導(dǎo)洞的開挖方法相 同，且連續(xù)開挖至隧道中部連通段的起始端。本實(shí)施例中，所施工的雙連拱公路隧道為淺埋偏壓隧道且向左側(cè)偏壓，左右兩個 隧道主洞分別為左側(cè)主洞5和右側(cè)主洞6。本步驟中，進(jìn)行左右兩個側(cè)導(dǎo)洞跟進(jìn)開挖時，左 側(cè)主洞5的開挖施工超前右側(cè)主洞6進(jìn)行。也就是說，為平衡隧道偏壓對隧道安全的影響， 先進(jìn)行左側(cè)主洞5中左側(cè)導(dǎo)洞的開挖當(dāng)中導(dǎo)洞施工至里程K274+687時，開始進(jìn)行左側(cè)導(dǎo) 洞施工，左側(cè)導(dǎo)洞施工至K274+641時，開始進(jìn)行右側(cè)主洞6中的右側(cè)導(dǎo)洞施工。左右兩個側(cè)導(dǎo)洞跟進(jìn)開挖過程中，步驟3021中所述中導(dǎo)洞的開挖施工同步不間 斷進(jìn)行，直至施工至所述中導(dǎo)洞與另一端的隧道洞口相貫通。3023、中隔墻1及左右兩側(cè)邊墻澆筑施工步驟3021中所述的中導(dǎo)洞超前開挖及 初期支護(hù)過程中，由前至后同步在開挖完成的中導(dǎo)洞中進(jìn)行中隔墻1的澆筑施工，直至施 工完成中隔墻1的整體施工過程；同時在中隔墻1澆筑施工過程中，在步驟3022中開挖完 成的左右兩個側(cè)導(dǎo)洞中進(jìn)行左右兩個側(cè)導(dǎo)洞邊墻的澆筑施工。所述中隔墻1澆筑施工過程中，由步驟二中所述的隧道洞口向另一端的隧道洞口方向進(jìn)行澆筑，且所施工完成的中隔墻1頂部應(yīng)直接頂在步驟3022中開挖完成的中導(dǎo)洞頂 部圍巖上，且在中隔墻1頂部預(yù)埋PVC壓漿管和用于連接步驟402中所述初期支護(hù)(具體 是隧道正洞支護(hù)用的初期支護(hù))的連接板，同時在中隔墻1上設(shè)置由上至下進(jìn)行排水的豎 向泄水管2 ；并且步驟3024中所述的左右兩個隧道主洞的正洞開挖施工之前，在中隔墻1 上部鋪設(shè)防水層二且所述防水層二鋪設(shè)完成后通過所述PVC壓漿管進(jìn)行壓漿處理。施工縫是中隔墻1受力的薄弱面，必須鑿毛處理，鋼筋錯峰長度或焊接質(zhì)量要滿 足規(guī)范要求，圍巖變化地段增設(shè)沉降縫。所述中隔墻1質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到雙連拱隧道 施工的成敗，考慮淺埋隧道偏壓對中隔墻1的影響，先進(jìn)行左側(cè)主洞5的開挖。因而在中隔 墻1的砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度進(jìn)行主洞開挖前，對中導(dǎo)洞右側(cè)先進(jìn)行填土，再灌注C10砼，上部采 用①20mm原木支撐，防止中隔墻1發(fā)生傾覆、側(cè)移。所述中隔墻1的澆筑施工具體如下第一、測量定位使用全站儀精確定出中隔墻 中心線及邊線，水平儀測出中隔墻基礎(chǔ)底面和頂面高程，仔細(xì)復(fù)核后做好標(biāo)記，作為施工時 的依據(jù)；第二、鋼筋綁扎將縱向預(yù)留的鋼筋與新安設(shè)的縱向鋼筋焊接，在縱向主筋上標(biāo)出 箍筋及墻身豎向位置，綁扎固定箍筋，每隔50cm于主筋底交錯位置墊上一混凝土墊塊，每 隔80cm于主筋外側(cè)交錯位置綁上水泥砂漿墊塊，以保證澆注混凝土?xí)r鋼筋保護(hù)層厚度；第 三、立模采用簡易支架配合組合鋼模板施工，組合鋼模的尺寸以能保證中隔墻的設(shè)計(jì)規(guī)格 尺寸為準(zhǔn)。鋼模加設(shè)橫帶及豎帶，保證其牢固性。設(shè)拉桿固定豎向支架，拉桿采用614鋼 筋。模板安裝完畢后，在模板內(nèi)均勻涂一層脫模劑；第四、采用三個配料斗的2臺JS750強(qiáng) 制式拌合機(jī)攪拌，電子自動計(jì)量，拌和時間不小于90s ；第五、混凝土澆注混凝土從拌合站 由混凝土運(yùn)輸車運(yùn)到澆注施工現(xiàn)場，利用混凝土輸送泵進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)。灌注時采用 分層澆筑，每層厚度約30cm，人工使用插入式振搗棒搗固，搗固時插入點(diǎn)要均勻，做到快插 慢拔，直至混凝土表面呈現(xiàn)平坦且不再有氣泡排出為止，搗固時要注意不能碰擊模板與鋼 筋?；炷恋臐沧?yīng)連續(xù)進(jìn)行，如因故必須間斷時，其間斷時間應(yīng)小于前層混凝土的初凝時 間，若超過允許間斷時間，須按工作縫處理；第六、拆模及養(yǎng)護(hù)待混凝土澆注達(dá)到拆模強(qiáng) 度后，拆模并灑水養(yǎng)護(hù)。經(jīng)質(zhì)量驗(yàn)收合格后，才能進(jìn)行下道工序施工。為盡快的使主洞進(jìn)洞，縮短施工時間，提高設(shè)備及勞動力的利用效率，確保不誤工 怠工，左右兩側(cè)導(dǎo)洞混凝土澆筑(即左右兩側(cè)邊墻澆筑施工)與中導(dǎo)洞同時進(jìn)行，三條導(dǎo)洞 分別輪流進(jìn)行基礎(chǔ)與墻身的交叉施工。由于兩側(cè)導(dǎo)洞遠(yuǎn)離洞口端未貫通，故其澆筑從遠(yuǎn)離 洞口端向洞口端澆筑。結(jié)合圖3，本實(shí)施例中，所述防水層二包括鋪裝在中隔墻1頂部的PVC復(fù)合防水板 20、縱向布設(shè)在所述PVC復(fù)合防水板20上部左右兩側(cè)的兩個透水管4和布設(shè)在中隔墻1頂 部施工縫處的緩膨型遇水膨脹止水條3，兩個透水管4以中隔墻1的中心線為對稱線左右對 稱布設(shè)。同時，需注意的是左右兩側(cè)邊墻澆筑施工之前，按設(shè)計(jì)要求及時施作與豎向泄水 管2相通的排水盲溝，之后在中隔墻1頂部敷設(shè)300g/m2 土工布和TJ281防水板組成的復(fù) 合防水板，并根據(jù)洞內(nèi)滲水點(diǎn)在襯砌背后每隔6m設(shè)一環(huán)向盲溝，同時做好施工縫、沉降縫 的防水處理。3024、左右兩個隧道主洞的正洞開挖施工待步驟3023中所述的中隔墻1及左右 兩側(cè)邊墻澆筑施工完成且待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，采用臺階開挖法分別對左右兩個
13隧道主洞的正洞進(jìn)行開挖，且開挖過程中同步對開挖完成的左右兩個隧道主洞的正洞進(jìn)行 初期支護(hù)。本步驟中，進(jìn)行左右兩個隧道主洞的正洞開挖施工時，左側(cè)主洞5的開挖施工超 前右側(cè)主洞6進(jìn)行。本實(shí)施例中，為平衡隧道正洞拱圈推力，在左側(cè)正洞(即左側(cè)主洞5的正洞)開挖 前即完成中隔墻1頂部防水層及回填施工，并在中隔墻1右側(cè)用原木或鋼管進(jìn)行支頂。右 側(cè)正洞(即右側(cè)主洞6的正洞)開挖必須滯后左側(cè)正洞一定時間，待左側(cè)正洞一次支護(hù)及 仰拱施工完并達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再進(jìn)行。由于在隧道進(jìn)洞口段的圍巖破碎、節(jié)理發(fā)育，而且存在 巖溶和軟弱夾層，綜合評定圍巖級別定為V級，則據(jù)此正洞的開挖分上下臺階進(jìn)行，即當(dāng)邊 墻模注混凝土達(dá)到強(qiáng)度后再按上下臺階開挖左右正洞，隧道跨度大、圍巖破碎，因此進(jìn)洞開 挖時一定要遵循“安全第一”的原則，嚴(yán)格控制裝藥量，采用“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)，早噴錨，微震 爆破”，風(fēng)鎬配合開挖，每次進(jìn)尺控制在0. 17m以內(nèi)，開挖完成后應(yīng)立即進(jìn)行初期支護(hù)。同時，為提高洞口圍巖的穩(wěn)定性，確保安全進(jìn)洞，隧道在暗洞進(jìn)洞段隧道拱部施作 20m長大管棚，管棚采用(tl08X6mm熱軋無縫鋼管，并注漿加固周邊圍巖。施工步驟如下 第一、施做厚50cm的C25鋼筋砼套拱作導(dǎo)向墻；在洞口里程外起拱線以下50cm路基土石 方留一長約5米平臺，然后在洞口明暗交界處架立鋼架，間距0. 75米，用連接筋焊接成一整 體。在鋼拱架上安設(shè)導(dǎo)向鋼管，數(shù)量、環(huán)向間距和外插角與大管棚設(shè)計(jì)一致。導(dǎo)向鋼管的安 裝要測量精確定位，使鋼管位置與方向準(zhǔn)確無誤，導(dǎo)向鋼管與鋼架焊為整體。然后按設(shè)計(jì)澆 筑套拱砼，套拱砼厚50cm，寬2m，按設(shè)計(jì)位置預(yù)埋(j5l27X4mm孔口管，仰角1 3°。套拱 施工完成后，噴射C25砼厚15厘米封閉周圍仰坡面，以防止?jié){液從周圍仰坡滲漏。第二、超 前長管棚采用6108X6mm無縫鋼管，奇數(shù)鋼管管壁鉆孔，孔徑14mm(靠孔口 2. 5米處的棚 管不打孔)，孔距10cm，偶數(shù)管為無孔管，注漿后再打無孔管，管棚環(huán)向間距40cm，鋼管接頭 采用絲扣連接，絲扣長15cm。為使鋼管接頭錯開，編號為奇數(shù)的第一節(jié)管采用3m鋼管，編 號為偶數(shù)的第一節(jié)鋼管采用6m鋼管，以后每節(jié)均采用6m鋼管。第三、管棚鉆孔采用型號為 DK-300型水平地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔，鉆進(jìn)中采用測斜儀量測鋼管鉆進(jìn)的偏斜度，發(fā)現(xiàn)偏斜超限及 時予以糾正。每鉆完一孔便頂進(jìn)一根長鋼管，施工時先打有孔管，并用高壓風(fēng)從孔底向孔口 清理鉆孔。雙液注漿采用4. OMPa以上的注漿泵進(jìn)行注漿，水灰比為1 1，水玻璃濃度35 波美度，模數(shù)2. 4，摻入量為水泥重量的5%，為了延緩漿液初凝時間，可適當(dāng)摻入2% 4% 的Na2P04緩凝劑。一般初壓為0. 5 1. OMPa,終壓達(dá)到2. OMPa以上或注漿量已達(dá)到理論 值再持續(xù)壓漿20min后，可結(jié)束注漿。注漿前要先進(jìn)行現(xiàn)場注漿試驗(yàn)，注漿參數(shù)通過現(xiàn)場試 驗(yàn)情況確定；注漿按照“自下而上”的原則采用2臺注漿泵分段進(jìn)行；注漿結(jié)束后及時清理 管內(nèi)漿液，并用M30水泥砂漿緊密充填，以增強(qiáng)管棚剛度和強(qiáng)度。注漿一階段后進(jìn)行注漿質(zhì) 量檢查，若注漿擴(kuò)散半徑小于0. 5m，認(rèn)為注漿效果未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，采用補(bǔ)管措施重新進(jìn)行 注漿。進(jìn)洞端大管棚施工完畢，加固達(dá)到一定強(qiáng)度后，開始進(jìn)行隧道主洞的開挖，開挖采 用分臺階法開挖。同時，超前小導(dǎo)管采用 42mm,長3. 5m,壁厚3. 5mm的無縫鋼管，環(huán)向間距 0.4m，管壁梅花形布置6mm的注漿孔，注漿孔間距100mm，導(dǎo)管端部預(yù)留1.0m止?jié){段。超前 小導(dǎo)管施工時，鋼管與襯砌中線平行以仰角14°打入拱部圍巖，小導(dǎo)管端部要支撐在格柵 鋼架上或從型鋼鋼架腹部穿過。采用4. OMPa以上的注漿泵進(jìn)行雙液注漿，水灰比為1 1， 水玻璃濃度35波美度，模數(shù)2. 4，摻入量為水泥重量的5%，為了延緩漿液初凝時間，施工時
14摻入了 2 4%的Na2P04緩凝劑，初壓控制為0. 5 1. OMPa,終壓達(dá)到2. OMPa以上再持續(xù) 壓漿20min后，結(jié)束注漿。施工時前后兩排導(dǎo)管的搭接長度不少于1.0m，呈梅花型布置。步驟四、隧道中部連通段開挖施工，其施工過程如下401、隧道中部連通段起始端判定并相應(yīng)調(diào)整隧道中部連通段的施工方法步驟 3022中所述的左右兩個側(cè)導(dǎo)洞跟進(jìn)開挖過程中，當(dāng)采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)揭露判定得出當(dāng) 前開挖節(jié)段的圍巖級別為III級以上的圍巖穩(wěn)固段；且此時結(jié)合中導(dǎo)洞超前開挖過程中所記 錄的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的揭露判定結(jié)果表明，自當(dāng)前開挖節(jié)段之后的圍巖級別均為III級以 上的圍巖穩(wěn)固段，則說明當(dāng)前開挖節(jié)段的起始開挖處為隧道中部連通段的起始端；同時，將 隧道中部連通段的施工方法調(diào)整為中導(dǎo)洞法。整個中隔墻1的開挖施工過程中，發(fā)現(xiàn)圍巖條件有所好轉(zhuǎn)，有進(jìn)洞口端的V級 或IV級變化到III級；左側(cè)導(dǎo)洞施工至ZK274+648時，發(fā)現(xiàn)圍巖條件有所好轉(zhuǎn)，圍巖屬于典 型的灰?guī)r，巖性較硬，節(jié)理裂隙較發(fā)育，完整性較好，無滴水或滲水現(xiàn)象；右側(cè)導(dǎo)洞施工至 YK274+648時，發(fā)現(xiàn)圍巖條件同左側(cè)導(dǎo)洞及中導(dǎo)洞相似，均有明顯好轉(zhuǎn)。經(jīng)過三個導(dǎo)洞開挖， 揭露地質(zhì)條件有明顯好轉(zhuǎn)，同時結(jié)合中導(dǎo)洞超前揭露的地質(zhì)條件，認(rèn)為自K274+648時，可 將施工方法變更為中導(dǎo)洞法直接施工，具體情況待主洞開挖至K274+648，通過主洞開挖監(jiān) 測及K274+648斷面進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)揭露。綜上，左側(cè)主洞施工至K274+631時，開始進(jìn)行右側(cè)主洞的開挖，右側(cè)主洞開挖同 方法左側(cè)主洞相似，開挖中重點(diǎn)注意鉆爆開挖對中隔墻1的影響。通過前期對所述中導(dǎo) 洞開挖，左側(cè)導(dǎo)洞開挖以及隧道左線ZK274+587 ZK274+631段主洞開挖，發(fā)現(xiàn)隧道地質(zhì) 條件有明顯變好趨勢，圍巖由原來進(jìn)洞口段的V到IV級圍巖變化到目前的III級，則本隧道 ZK274+631段之后采用三導(dǎo)坑法施工偏于保守，不符合隧道快速安全施工的原則。另外，由 于本隧道埋深小，覆蓋層較薄，采用全斷面法施工有減少開挖對圍巖的擾動次數(shù)，有利于圍 巖天然承載拱的形成；工序簡單，便于施工組織和管理；有較大的作業(yè)空間，有利于采用大 型配套機(jī)械化，作業(yè)施工速度快；防水處理簡單等優(yōu)點(diǎn)。402、隧道中部連通段開挖施工待步驟3024中所述的左右兩個隧道主洞的正洞 開挖施工完成后，以步驟401中所判定的隧道中部連通段的起始端為開挖起點(diǎn)，采用中導(dǎo) 洞法對隧道中部連通段進(jìn)行施工；且采用中導(dǎo)洞法對隧道中部連通段進(jìn)行施工時，采用全 斷面開挖法對左右兩個隧道主洞進(jìn)行開挖且開挖時分多個節(jié)段進(jìn)行，每個節(jié)段開挖之前均 采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對當(dāng)前節(jié)段的圍巖級別進(jìn)行揭露判定與記錄，且每個節(jié)段開挖過程 中同步對開挖完成的左右兩個隧道主洞進(jìn)行初期支護(hù)。本步驟中，對隧道中部連通段進(jìn)行 開挖施工過程中，左側(cè)主洞5的開挖施工超前右側(cè)主洞6進(jìn)行。將隧道施工方法變更為中導(dǎo)洞法施工是否合理，應(yīng)該通過監(jiān)測手段反應(yīng)出來，具 體是在開挖段洞內(nèi)布設(shè)觀測點(diǎn)，設(shè)有經(jīng)驗(yàn)的專職安全員和技術(shù)人員進(jìn)行觀測記錄，做到隨 時掌握及時回歸分析及時反饋，以反饋指導(dǎo)施工。在每一類型圍巖變化段內(nèi)至少設(shè)一個監(jiān) 測斷面，對該段圍巖進(jìn)行水平收斂和下沉量測，觀測頻率為2次/天。當(dāng)發(fā)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)發(fā)生突變，洞內(nèi)或地表位移值大于公路隧道施工規(guī)范允許位移 值，洞內(nèi)爆破后，地面以及噴層出現(xiàn)異常裂縫時，均應(yīng)視為危險(xiǎn)信號，發(fā)現(xiàn)后立即停止施工， 迅速組織人員進(jìn)行加固處理。具體加固預(yù)案如下第一、在開挖過程中發(fā)現(xiàn)初期支護(hù)局部變 形過大地段，采用“噴錨網(wǎng)”支護(hù)方法進(jìn)行二次支護(hù)，具體參數(shù)為采用0 22mm且長3. 0m的
15藥卷錨桿，縱環(huán)向間距均為lm ；外掛網(wǎng)格尺寸為20X 20cm的小6mm鋼筋網(wǎng)；噴射C20混凝 土，厚10cm。第二、隧道洞口備用六榀20b工字鋼，若出現(xiàn)變形異常，對變形段采用臨時鋼架 加固，確保鋼架與預(yù)先設(shè)置的初期支護(hù)密貼，鋼架縱向間距為lm;同時再采用。22mm且長 2. 5m的藥卷錨桿進(jìn)行錨固，環(huán)向間距視情況采用0. 5 1. 0m，環(huán)向每隔lm設(shè)一道①22mm 的縱向連接鋼筋。由于全斷面法進(jìn)行開挖時每次起爆藥量大，爆破引起的震動較大，爆破沖擊波勢 必會對中隔墻1的安全以及圍巖穩(wěn)定構(gòu)成較大的威脅，因此要進(jìn)行精心的鉆爆設(shè)計(jì)，鉆爆 設(shè)計(jì)成為開挖質(zhì)量控制的關(guān)鍵，本實(shí)施例中采用光面爆破與預(yù)裂爆破手段結(jié)合的方式對爆 破振動進(jìn)行有效控制，降低爆炸沖擊波對中隔墻1以及圍巖的擾動。由于采用全斷面開挖，隧道爆破后暴露自由面比較大，加快初期支護(hù)步驟是十分 必要的。各支護(hù)作業(yè)工序之間要銜接無誤，確保暴露面及時封閉，快速安全完成初期支護(hù)施 工。出渣采用挖機(jī)配合ZL50型裝載機(jī)裝碴，15t自卸汽車運(yùn)碴，為加快出渣速度，采用五臺 自卸汽車出渣保證挖機(jī)及裝載機(jī)不怠工，確保其全時工作。步驟五、隧道出洞口段開挖施工，其施工過程如下501、隧道出洞口段起始端判定并相應(yīng)調(diào)整隧道出洞口段的施工方法步驟402中 所述的隧道中部連通段開挖過程中，當(dāng)采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)揭露判定得出當(dāng)前節(jié)段的圍 巖級別為V級或IV級的圍巖軟弱段；且此時結(jié)合中導(dǎo)洞超前開挖過程中所記錄的超前地 質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的揭露判定結(jié)果表明，自當(dāng)前節(jié)段之后的圍巖級別均為V級或IV級的圍巖軟弱 段，則說明當(dāng)前節(jié)段的起始開挖處為隧道出洞口段的起始端；同時，將隧道出洞口段的施工 方法相應(yīng)調(diào)整為三導(dǎo)洞法或中導(dǎo)洞法。502、隧道出洞口段開挖施工采用三導(dǎo)洞法對隧道出洞口段進(jìn)行開挖施工時，其 開挖施工方法與步驟302中所述隧道進(jìn)洞口段的開挖施工方法相同；采用中導(dǎo)洞法對隧 道出洞口段進(jìn)行開挖施工時，采用臺階開挖法對左右兩個隧道主洞的出洞口段進(jìn)行開挖且 開挖時分多個節(jié)段進(jìn)行，每個節(jié)段開挖之前均采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對當(dāng)前節(jié)段的圍巖級 別進(jìn)行揭露判定與記錄，每個節(jié)段開挖之前先對當(dāng)前所開挖的節(jié)段進(jìn)行超前支護(hù)或超前預(yù) 加固，且每個節(jié)段開挖過程中同步對開挖完成的左右兩個隧道主洞的出洞口段進(jìn)行初期支 護(hù)。本步驟中，對隧道出洞口段進(jìn)行開挖施工過程中，左側(cè)主洞5的開挖施工超前右側(cè)主洞 6進(jìn)行。本實(shí)施例中，采用全斷面法開挖至ZK274+937時，離另一端的隧道洞口即出口端 還剩余40米，圍巖條件開始變差，表現(xiàn)為隧道圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育，圍巖破碎，完整性差，爆 破開挖后圍巖自穩(wěn)能力較差。針對這一情況，自ZK274+937時，開始采用超前錨桿支護(hù)方法 對圍巖進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)，開挖采用分臺階法施工。超前錨桿預(yù)加固體系施工至ZK274+957 時，將超前錨桿支護(hù)體系改為小導(dǎo)管注漿，對圍巖進(jìn)進(jìn)行預(yù)加固，同時采用分臺階法(即仍 采用中導(dǎo)洞法進(jìn)行施工)開挖施工至隧道貫通。隧道出洞段對開挖進(jìn)尺嚴(yán)格控制小于0.8 米，確保每次爆破對圍巖有較小的擾動。所述右側(cè)主洞6的出洞口段的開挖施工與左側(cè)主 洞5的出洞口段的開挖施工方法類似，按照同樣的方法施工。為保證隧道順利出洞，為隧道出洞留有一定的開挖空間，在出洞前先對出口端進(jìn) 行刷坡處理，并對出口端圍巖進(jìn)行注漿加固。步驟三中所述的隧道進(jìn)洞口段開挖施工、步驟四中所述的隧道中部連通段開挖施工和步驟五中所述的隧道出洞口段開挖施工過程中，應(yīng)及時對發(fā)現(xiàn)的滲水段和溶洞段進(jìn)行 相應(yīng)處理，由前至后同步對施工完成的進(jìn)洞口段、中部連通段和出洞口段進(jìn)行二次襯砌施 工；且二次襯砌施工過程中，在步驟三、四和五中所述的初期支護(hù)與所述二次襯砌之間均鋪
裝一層防水層一。所述二次襯砌施工過程中，采用自動襯砌臺車進(jìn)行施工且所采用自動襯砌臺車的 數(shù)量為一臺；由前至后同步對施工完成的進(jìn)洞口段、中部連通段和出洞口段進(jìn)行二次襯砌 施工時，均分多個節(jié)段交替對左側(cè)主洞5和右側(cè)主洞6進(jìn)行二次襯砌施工，且左側(cè)主洞5的 二次襯砌施工超前右側(cè)主洞6進(jìn)行；左側(cè)主洞5和右側(cè)主洞6的二次襯砌施工步調(diào)與左側(cè) 主洞5和右側(cè)主洞6的開挖施工步調(diào)相對應(yīng)。本實(shí)施例中，所述自動襯砌臺車為液壓全自 動襯砌臺車施工。實(shí)際施工過程中，隧道二次襯砌施工時間主要根據(jù)施工過程中進(jìn)行的監(jiān)測結(jié)果進(jìn) 行組織，當(dāng)隧道拱頂沉降速率小于0. lmm/d時，應(yīng)盡快進(jìn)行二次襯砌施工。由于雙連拱隧道 左右線間隔較小，爆破振動對相鄰隧道安全均有較大影響，因此要求隧道二次襯砌施工部 位與另一側(cè)隧道主洞爆破開挖要求間隔在30米以上。由于雙連拱隧道左右線施工之間有 一定的距離間隔，這就保證了隧道二次施工時間不至于重疊，從隧道安全性來講一臺襯砌 臺車可以滿足施工要求；因此在經(jīng)過對隧道施工的安全性和經(jīng)濟(jì)性的綜合考慮，認(rèn)為通過 合理的施工組織，靈活調(diào)動襯砌臺車，具體是采用十二米長液壓全自動襯砌臺車施工。實(shí)際 進(jìn)行二次襯砌施工時，當(dāng)右線掌子面施工至YK274+693，監(jiān)測信息顯示，右線隧道進(jìn)口端拱 頂下沉速率小于0. lmm/d，可以進(jìn)行二次襯砌施工；遂將襯砌臺車退回至洞口，并移至右側(cè) 主洞6，對右側(cè)主洞6進(jìn)行二次襯砌施工；右側(cè)主洞6的二次襯砌施工與開挖同步進(jìn)行，待 開挖完畢后，二次襯砌施工已基本完畢，待右側(cè)主洞6的二次襯砌施工完畢后，將襯砌臺車 由洞口端進(jìn)入隧道左側(cè)主洞5，繼續(xù)完成左線隧道二次襯砌施工。本實(shí)施例中，步驟302中所述的隧道進(jìn)洞口段開挖施工和步驟502中所述的隧 道出洞口段開挖施工過程中，所采用的初期支護(hù)方法均為錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)方法且包括對 圍巖級別為V級的節(jié)段進(jìn)行支護(hù)的初期支護(hù)一和對圍巖級別為IV級的節(jié)段進(jìn)行支護(hù)的初 期支護(hù)二兩種類型；所述初期支護(hù)一中所采用的錨桿為長度3. 5士0. 3m的中空注漿錨桿 一，所述中空注漿錨桿一的縱向間距為50士5cm且其環(huán)向間距為100士 10cm，所述中空注 漿錨桿一外側(cè)所掛鋼筋網(wǎng)一的網(wǎng)格尺寸為20士3cmX20士3cm且所述鋼筋網(wǎng)一通過多個 均勻布設(shè)且由工字鋼形成的鋼拱架一進(jìn)行加固，所噴射的混凝土為C20混凝土且噴射厚 度為28士3cm，所述鋼拱架一的間距為50士5cm;所述初期支護(hù)二中所采用的錨桿為長度 3. 0士0. 3m的中空注漿錨桿二，所述中空注漿錨桿二的縱向和環(huán)向間距均為100士 10cm，所 述中空注漿錨桿二外側(cè)所掛鋼筋網(wǎng)二的網(wǎng)格尺寸為20士3cmX20士3cm且所述鋼筋網(wǎng)二通 過多個均勻布設(shè)且由工字鋼形成的鋼拱架二進(jìn)行加固，所噴射的混凝土為C20混凝土且噴 射厚度為25士3cm，所述鋼拱架二的間距為100士 10cm ；步驟402中對所述左右兩個隧道主 洞進(jìn)行初期支護(hù)時，所采用的初期支護(hù)為采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)方法形成的初期支護(hù)三，所 述初期支護(hù)三中所采用的錨桿為長度2. 5士0. 3m的藥卷錨桿，所述藥卷錨桿的縱環(huán)向間距 均為120士 10cm，所述藥卷錨桿外側(cè)所掛鋼筋網(wǎng)三的網(wǎng)格尺寸為20士3cmX20士3cm，所噴 射混凝土的厚度為15士3cm，所述鋼筋網(wǎng)三通過多個均勻布設(shè)且由工字鋼形成的鋼拱架三 進(jìn)行加固。所述鋼拱架一中所采用的工字鋼為20b工字鋼，所述鋼拱架二中所采用的工字鋼為18工字鋼。連接步驟402中所述初期支護(hù)的連接板具體為鋼拱架連接板。所述鋼筋 網(wǎng)一和鋼筋網(wǎng)二均由直徑為8士 1mm的鋼絲編織而成，所述鋼筋網(wǎng)三由直徑為6士 1mm的鋼 絲編制而成。綜上，隧道施工過程中，所采用的初期支護(hù)方案(包括上述初期支護(hù)一、初期支護(hù) 二和初期支護(hù)三)主要依據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行，實(shí)際施工時，根據(jù)開挖揭露地質(zhì)條件 和監(jiān)測情況進(jìn)行靈活變化和及時變更，在確保隧道安全施工的條件下，爭取用最小的成本 取得良好的支護(hù)效果。同時，隧道防排水主要分為開挖過程中的防排水和二次襯砌施工前后的防排水。 施工過程中的防排水主要包括隧道開挖過程中遇到的潮濕狀、點(diǎn)滴狀、線狀出水以及遇溶 洞段溶洞的防排水；二次襯砌的防排水主要是是解決隧道永久排水問題，其中施工時以排 為主，采取適當(dāng)?shù)亩碌霓k法，確保二次襯砌施工完成后，隧道內(nèi)部有一個干燥的環(huán)境，保證 隧道施工滿足要求。實(shí)際施工時，根據(jù)現(xiàn)場的觀測確定采用鋪設(shè)Q型彈簧排水管或Y型排 水管進(jìn)行相應(yīng)處理。本實(shí)施例中，中隔墻1的混凝土采用抗?jié)B混凝土，整個中隔墻1頂?shù)腣型匯水區(qū)內(nèi) 鋪設(shè)PVC復(fù)合防水板20，PVC復(fù)合防水板20與隧道拱部防水板粘接。初期支護(hù)的格柵鋼架 要閉合成環(huán)，中隔墻1頂部的PVC復(fù)合防水板20被格柵穿破，減少漏水隱患，調(diào)整格柵鋼架 墊板位置使中隔墻1頂部的PVC復(fù)合防水板20正好夾在兩格柵鋼架墊板中間，PVC復(fù)合防 水板20只在螺栓處被穿破，在穿破處用細(xì)石混凝土摻水玻璃和抗?jié)B劑封堵。沿中隔墻1的 頂部兩側(cè)各設(shè)置1道縱向OlOOmm軟式彈簧管(即透水管4)，縱坡坡度為2%。隧道縱向 每隔5m設(shè)置2道豎向泄水管2 (內(nèi)徑①100mm鑄鐵管)，兩側(cè)對稱布置，所述豎向泄水管2 上端用三通管與透水管4相連，下端用90°彎頭7與檢修道下面的橫向泄水管8相連，將水 引至洞內(nèi)排水溝。結(jié)合圖4、圖5，本隧道在初期支護(hù)(即施工完成的初期支護(hù)結(jié)構(gòu)18)與二次襯 砌之間滿鋪1. 2mm厚EVA防水板和300g/m2無紡?fù)凉げ?，敷設(shè)范圍自拱部至邊墻下部引水 管，EVA防水板和無紡?fù)凉げ冀M成復(fù)合式防水板9，所施工的二次襯砌通過成型模板19進(jìn) 行施工成型。在所述復(fù)合式防水板9外側(cè)縱向每隔10m安裝環(huán)向cMOOmm軟式透水管， 該環(huán)向透水管與預(yù)埋在邊墻內(nèi)的縱向6100mmHDPE打孔波紋管連接，HDPE打孔波紋管打 孔小3@30mm，環(huán)向范圍為270°，要求機(jī)械打孔及外裹無紡?fù)凉げ?；縱、環(huán)向排水管及縱、 橫向排水管均采用三通連接，最后經(jīng)橫向6100mm、@25mHDPE打孔波紋管排水至兩側(cè)縱向 小250mm排水盲管。對于隧道內(nèi)滲漏水較集中處可根據(jù)情況設(shè)置Q型彈簧排水管，以引排 圍巖滲漏水至基底縱向水管內(nèi)。隧道內(nèi)路面基層排水采用 50mm與OlOmHDPE管排水至兩 側(cè)縱向6 250mm側(cè)溝排出洞外；路面排水在路面外側(cè)設(shè)置 200mm預(yù)制邊溝，按設(shè)計(jì)要求每 隔一定距離設(shè)置一處邊溝沉砂井。排水側(cè)溝、邊溝縱坡與隧道縱坡要相一致。二次襯砌施 工過程中分多個節(jié)段進(jìn)行，并且在施工縫處設(shè)置遇水膨脹止水條3，所述遇水膨脹止水條3 通過鋼筋架10進(jìn)行支撐固定，且遇水膨脹止水條3上帶有注漿管。所述鋼筋架10包括平 直式支架13和十字拐角形支架14，其中對于布設(shè)在已澆筑二次襯砌節(jié)段11與待澆筑二次 襯砌節(jié)段12間施工縫中的遇水膨脹止水條3通過平直式支架13進(jìn)行支撐固定，對于布設(shè) 在待澆筑二次襯砌節(jié)段12與中隔墻1或隧道導(dǎo)洞邊墻的豎向墻體16或巖壁壁體間的施工 縫中的遇水膨脹止水條3通過十字拐角形支架14進(jìn)行支撐固定。所述遇水膨脹止水條3與鋼筋架10之間通過多個螺栓15進(jìn)行固定連接。所述平直式支架13和十字拐角形支架 14的兩端部均設(shè)置有弧形端頭17。綜上，在施工縫處設(shè)置帶注漿管的遇水膨脹止水條3，襯砌完成后通過注漿管可予 以注漿以防滲漏；在襯砌結(jié)構(gòu)發(fā)生變化處設(shè)置沉降縫，沉降縫采用中埋式橡膠止水帶，沉降 縫寬2cm，內(nèi)填浙青木絲板。防水板采用背吊法無釘鋪設(shè)施工工藝，其施工要點(diǎn)a、噴射砼 表面整平，凹凸不平面的跨深比不大于1/6，對鋼筋等尖銳的突出物要割除磨平，以免扎破 防水層。b、EVA防水板采用背吊法施工，每個吊點(diǎn)掛接牢固，同時在錨固點(diǎn)上另外敷設(shè)一塊 防水板與掛設(shè)的防水板粘結(jié)。c、防水板之間搭接寬度為10cm，并采用熱合機(jī)進(jìn)行雙縫焊接， 用鋼筋或木條壓住接縫，焊縫要進(jìn)行氣密性檢查，充氣壓力為0. 15MPa并保持恒壓時間不 小于5min，方為合格。對于施工過程中發(fā)現(xiàn)的溶洞，應(yīng)根據(jù)觀測結(jié)果采取相應(yīng)措施，如在拱腰以上部位 發(fā)現(xiàn)的溶洞，應(yīng)監(jiān)測分析得出此溶洞發(fā)育的深度都小于2. 0m，則屬于小溶洞，因而按照小溶 洞的處理方法進(jìn)行處理，具體措施是采用泵送C10混凝土回填，為避免回填混凝土對二次 襯砌局部產(chǎn)生過大壓力，要求在其四周施作約1.2X1. 2m間距的錨桿，錨桿深入圍巖不小 于1.0m，回填施工完后再施作噴射混凝土和鋼筋網(wǎng)初期支護(hù)等。對于拱腰以上隧道開挖面 外的溶洞，經(jīng)監(jiān)測分析得出溶洞內(nèi)無填充物，發(fā)育深度大于2. Om，屬于大溶洞，此地段按照 大溶洞的處理的方法進(jìn)行處理，具體措施為采用泵送C25混凝土澆筑，最薄厚度為50cm， 要求兩側(cè)嵌入巖石內(nèi)不小于50cm，并施作約1. 2X1. 2m間距的錨桿，錨桿深入圍巖不小 于1. 5m,以上施工完后再施作原結(jié)構(gòu)的噴射混凝土和鋼筋網(wǎng)初期支護(hù)等，同時施工時預(yù)埋 lOcmHDPE透水管，并以Q型排水管引出。另外，對于拱腰以上隧道開挖面外的溶洞且內(nèi)有 填充物，發(fā)育深度大于2. Om的溶洞屬于大溶洞，處理措施先水平施作0 42X3. 5mm超前小 導(dǎo)管，間距30X30cm。開挖采用預(yù)裂爆破，施作18工字鋼，間距50cm，注意鋼架基腳處適當(dāng) 擴(kuò)挖，保證基礎(chǔ)牢靠。施作鎖腳錨桿，鋪鋼筋網(wǎng)，二次襯砌根據(jù)溶洞發(fā)育情況，采用鋼筋混凝 土結(jié)構(gòu)，施工時同樣要預(yù)埋~10cmHDPE透水管，并以Q型排水管引出。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技 術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種巖溶地區(qū)雙連拱公路隧道施工方法，所施工雙連拱公路隧道由進(jìn)洞口至出洞口分為隧道進(jìn)洞口段、隧道中部連通段和隧道出洞口段三個施工段且包括以中隔墻(1)為界的左右兩個隧道主洞，所述進(jìn)洞口段和出洞口段為地質(zhì)條件復(fù)雜且圍巖破碎的圍巖軟弱段，所述中部連通段為圍巖條件好的圍巖穩(wěn)固段，其特征在于該方法包括以下步驟步驟一、施工準(zhǔn)備按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谑┕がF(xiàn)場進(jìn)行施工測量，測設(shè)出需施工隧道洞口處邊坡及仰坡的開挖輪廓線、中隔墻(1)和左右兩個隧道主洞在隧道洞口處的外圍邊線以及中隔墻(1)和左右兩個隧道主洞的中心線；步驟二、隧道洞口施工采用挖掘機(jī)根據(jù)步驟一中測量出的開挖輪廓線進(jìn)行開挖；開挖完成后，采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)方法對開挖完成的邊坡及仰坡進(jìn)行防護(hù)處理；步驟三、隧道進(jìn)洞口段開挖施工，其施工過程如下301、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)并相應(yīng)確定隧道進(jìn)洞口段的施工方法開挖之前，通過超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)判定出隧道進(jìn)洞口段的圍巖級別為Ⅴ級或Ⅳ級，則確定隧道進(jìn)洞口段的施工方法為三導(dǎo)洞法；302、采用三導(dǎo)洞法對隧道進(jìn)洞口段進(jìn)行開挖施工，其施工過程包括以下步驟3021、中導(dǎo)洞超前開挖及初期支護(hù)參照步驟一中測量出的中隔墻(1)的外圍邊線和中心線進(jìn)行中導(dǎo)洞開挖且開挖時分多個節(jié)段進(jìn)行，每個節(jié)段開挖之前均采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對當(dāng)前節(jié)段的圍巖級別進(jìn)行揭露判定與記錄，且每個節(jié)段開挖過程中同步對開挖完成的中導(dǎo)洞進(jìn)行初期支護(hù)；3022、左右兩個側(cè)導(dǎo)洞跟進(jìn)開挖及初期支護(hù)參照步驟一中測量出的左右兩個隧道主洞在隧道洞口處的外圍邊線及中心線，待中導(dǎo)洞超前開挖至設(shè)計(jì)開挖位置時，開始進(jìn)行左右兩個側(cè)導(dǎo)洞的跟進(jìn)開挖且跟進(jìn)開挖方法與步驟3021中所述中導(dǎo)洞的開挖方法相同，且連續(xù)開挖至隧道中部連通段的起始端；左右兩個側(cè)導(dǎo)洞跟進(jìn)開挖過程中，步驟3021中所述中導(dǎo)洞的開挖施工同步不間斷進(jìn)行，直至施工至所述中導(dǎo)洞與另一端的隧道洞口相貫通；3023、中隔墻(1)及左右兩側(cè)邊墻澆筑施工步驟3021中所述的中導(dǎo)洞超前開挖及初期支護(hù)過程中，由前至后同步在開挖完成的中導(dǎo)洞中進(jìn)行中隔墻(1)的澆筑施工，直至施工完成中隔墻(1)的整體施工過程；同時在中隔墻(1)澆筑施工過程中，在步驟3022中開挖完成的左右兩個側(cè)導(dǎo)洞中進(jìn)行左右兩個側(cè)導(dǎo)洞邊墻的澆筑施工；3024、左右兩個隧道主洞的正洞開挖施工待步驟3023中所述的中隔墻(1)及左右兩側(cè)邊墻澆筑施工完成且待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，采用臺階開挖法分別對左右兩個隧道主洞的正洞進(jìn)行開挖，且開挖過程中同步對開挖完成的左右兩個隧道主洞的正洞進(jìn)行初期支護(hù)；步驟四、隧道中部連通段開挖施工，其施工過程如下401、隧道中部連通段起始端判定并相應(yīng)調(diào)整隧道中部連通段的施工方法步驟3022中所述的左右兩個側(cè)導(dǎo)洞跟進(jìn)開挖過程中，當(dāng)采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)揭露判定得出當(dāng)前開挖節(jié)段的圍巖級別為Ⅲ級以上的圍巖穩(wěn)固段；且此時結(jié)合中導(dǎo)洞超前開挖過程中所記錄的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的揭露判定結(jié)果表明，自當(dāng)前開挖節(jié)段之后的圍巖級別均為Ⅲ級以上的圍巖穩(wěn)固段，則說明當(dāng)前開挖節(jié)段的起始開挖處為隧道中部連通段的起始端；同時，將隧道中部連通段的施工方法調(diào)整為中導(dǎo)洞法；402、隧道中部連通段開挖施工待步驟3024中所述的左右兩個隧道主洞的正洞開挖施工完成后，以步驟401中所判定的隧道中部連通段的起始端為開挖起點(diǎn)，采用中導(dǎo)洞法對隧道中部連通段進(jìn)行施工；且采用中導(dǎo)洞法對隧道中部連通段進(jìn)行施工時，采用全斷面開挖法對左右兩個隧道主洞進(jìn)行開挖且開挖時分多個節(jié)段進(jìn)行，每個節(jié)段開挖之前均采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對當(dāng)前節(jié)段的圍巖級別進(jìn)行揭露判定與記錄，且每個節(jié)段開挖過程中同步對開挖完成的左右兩個隧道主洞進(jìn)行初期支護(hù)；步驟五、隧道出洞口段開挖施工，其施工過程如下501、隧道出洞口段起始端判定并相應(yīng)調(diào)整隧道出洞口段的施工方法步驟402中所述的隧道中部連通段開挖過程中，當(dāng)采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)揭露判定得出當(dāng)前節(jié)段的圍巖級別為Ⅴ級或Ⅳ級的圍巖軟弱段；且此時結(jié)合中導(dǎo)洞超前開挖過程中所記錄的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的揭露判定結(jié)果表明，自當(dāng)前節(jié)段之后的圍巖級別均為Ⅴ級或Ⅳ級的圍巖軟弱段，則說明當(dāng)前節(jié)段的起始開挖處為隧道出洞口段的起始端；同時，將隧道出洞口段的施工方法相應(yīng)調(diào)整為三導(dǎo)洞法或中導(dǎo)洞法；502、隧道出洞口段開挖施工采用三導(dǎo)洞法對隧道出洞口段進(jìn)行開挖施工時，其開挖施工方法與步驟302中所述隧道進(jìn)洞口段的開挖施工方法相同；采用中導(dǎo)洞法對隧道出洞口段進(jìn)行開挖施工時，采用臺階開挖法對左右兩個隧道主洞的出洞口段進(jìn)行開挖且開挖時分多個節(jié)段進(jìn)行，每個節(jié)段開挖之前均采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對當(dāng)前節(jié)段的圍巖級別進(jìn)行揭露判定與記錄，每個節(jié)段開挖之前先對當(dāng)前所開挖的節(jié)段進(jìn)行超前支護(hù)或超前預(yù)加固，且每個節(jié)段開挖過程中同步對開挖完成的左右兩個隧道主洞的出洞口段進(jìn)行初期支護(hù)；步驟三中所述的隧道進(jìn)洞口段開挖施工、步驟四中所述的隧道中部連通段開挖施工和步驟五中所述的隧道出洞口段開挖施工過程中，應(yīng)及時對發(fā)現(xiàn)的滲水段和溶洞段進(jìn)行相應(yīng)處理，由前至后同步對施工完成的進(jìn)洞口段、中部連通段和出洞口段進(jìn)行二次襯砌施工；且二次襯砌施工過程中，在步驟三、四和五中所述的初期支護(hù)與所述二次襯砌之間均鋪裝一層防水層一。
2.按照權(quán)利要求1所述的巖溶地區(qū)雙連拱公路隧道施工方法，其特征在于步驟302 中所述的隧道進(jìn)洞口段開挖施工和步驟502中所述的隧道出洞口段開挖施工過程中，所采 用的初期支護(hù)方法均為錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)方法且包括對圍巖級別為V級的節(jié)段進(jìn)行支護(hù)的 初期支護(hù)一和對圍巖級別為IV級的節(jié)段進(jìn)行支護(hù)的初期支護(hù)二兩種類型；所述初期支護(hù) 一中所采用的錨桿為長度3. 5士0. 3m的中空注漿錨桿一，所述中空注漿錨桿一的縱向間距 為50士5cm且其環(huán)向間距為100士 10cm，所述中空注漿錨桿一外側(cè)所掛鋼筋網(wǎng)一的網(wǎng)格尺 寸為20士3cmX20士3cm且所述鋼筋網(wǎng)一通過多個均勻布設(shè)且由工字鋼形成的鋼拱架一 進(jìn)行加固，所噴射的混凝土為C20混凝土且噴射厚度為28士3cm，所述鋼拱架一的間距為 50士5cm ；所述初期支護(hù)二中所采用的錨桿為長度3. 0士0. 3m的中空注漿錨桿二，所述中空 注漿錨桿二的縱向和環(huán)向間距均為100士 10cm，所述中空注漿錨桿二外側(cè)所掛鋼筋網(wǎng)二的 網(wǎng)格尺寸為20士3cmX20士3cm且所述鋼筋網(wǎng)二通過多個均勻布設(shè)且由工字鋼形成的鋼拱 架二進(jìn)行加固，所噴射的混凝土為C20混凝土且噴射厚度為25 士 3cm，所述鋼拱架二的間 距為100士 10cm;步驟402中對所述左右兩個隧道主洞進(jìn)行初期支護(hù)時，所采用的初期支 護(hù)為采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)方法形成的初期支護(hù)三，所述初期支護(hù)三中所采用的錨桿為長度 2. 5士0. 3m的藥卷錨桿，所述藥卷錨桿的縱環(huán)向間距均為120士 10cm，所述藥卷錨桿外側(cè)所掛鋼筋網(wǎng)三的網(wǎng)格尺寸為20士3cmX 20士3cm，所噴射混凝土的厚度為15士3cm，所述鋼筋 網(wǎng)三通過多個均勻布設(shè)且由工字鋼形成的鋼拱架三進(jìn)行加固。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的巖溶地區(qū)雙連拱公路隧道施工方法，其特征在于所施 工的雙連拱公路隧道為淺埋偏壓隧道且向左側(cè)偏壓，左右兩個隧道主洞分別為左側(cè)主洞 (5)和右側(cè)主洞(6)；步驟3022中進(jìn)行左右兩個側(cè)導(dǎo)洞跟進(jìn)開挖、步驟3024中進(jìn)行左右兩 個隧道主洞的正洞開挖施工、步驟402中進(jìn)行隧道中部連通段開挖施工和步驟502中對隧 道出洞口段進(jìn)行開挖施工過程中，左側(cè)主洞(5)的開挖施工均超前右側(cè)主洞(6)進(jìn)行。
4.按照權(quán)利要求3所述的巖溶地區(qū)雙連拱公路隧道施工方法，其特征在于所述二次 襯砌施工過程中，采用自動襯砌臺車進(jìn)行施工且所采用自動襯砌臺車的數(shù)量為一臺；由前 至后同步對施工完成的進(jìn)洞口段、中部連通段和出洞口段進(jìn)行二次襯砌施工時，均分多個 節(jié)段交替對左側(cè)主洞(5)和右側(cè)主洞(6)進(jìn)行二次襯砌施工，且左側(cè)主洞(5)的二次襯砌 施工超前右側(cè)主洞(6)進(jìn)行；左側(cè)主洞(5)和右側(cè)主洞(6)的二次襯砌施工步調(diào)與左側(cè)主 洞(5)和右側(cè)主洞(6)的開挖施工步調(diào)相對應(yīng)。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的巖溶地區(qū)雙連拱公路隧道施工方法，其特征在于步驟 3023中所述的中隔墻(1)澆筑施工過程中，由步驟二中所述的隧道洞口向另一端的隧道洞 口方向進(jìn)行澆筑，且所施工完成的中隔墻(1)頂部應(yīng)直接頂在步驟3022中開挖完成的中導(dǎo) 洞頂部圍巖上，且在中隔墻⑴頂部預(yù)埋PVC壓漿管和用于連接步驟402中所述初期支護(hù) 的連接板，同時在中隔墻(1)上設(shè)置由上至下進(jìn)行排水的豎向泄水管(2)；并且步驟3024 中所述的左右兩個隧道主洞的正洞開挖施工之前，在中隔墻(1)上部鋪設(shè)防水層二且所述 防水層二鋪設(shè)完成后通過所述PVC壓漿管進(jìn)行壓漿處理。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的巖溶地區(qū)雙連拱公路隧道施工方法，其特征在于所述 防水層二包括鋪裝在中隔墻(1)頂部的PVC復(fù)合防水板(20)、縱向布設(shè)在所述PVC復(fù)合防 水板(20)上部左右兩側(cè)的兩個透水管(4)和布設(shè)在中隔墻(1)頂部施工縫處的緩膨型遇 水膨脹止水條(3)，兩個透水管(4)以中隔墻(1)的中心線為對稱線左右對稱布設(shè)。
7.按照權(quán)利要求2所述的巖溶地區(qū)雙連拱公路隧道施工方法，其特征在于所述鋼筋 網(wǎng)一和鋼筋網(wǎng)二均由直徑為8士 1mm的鋼絲編織而成，所述鋼筋網(wǎng)三由直徑為6士 1mm的鋼 絲編制而成。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的巖溶地區(qū)雙連拱公路隧道施工方法，其特征在于步驟 301、步驟402和步驟501中所述的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)均為地質(zhì)雷達(dá)或TSP203系統(tǒng)。
9.按照權(quán)利要求4所述的巖溶地區(qū)雙連拱公路隧道施工方法，其特征在于所述自動 襯砌臺車為液壓全自動襯砌臺車施工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種巖溶地區(qū)雙連拱公路隧道施工方法，包括以下步驟一、施工準(zhǔn)備；二、隧道洞口施工；三、采用三導(dǎo)洞法施工隧道進(jìn)洞口段，且用三導(dǎo)洞法施工時采用臺階開挖法進(jìn)行開挖；四、采用中導(dǎo)洞法施工隧道中部連通段，且用中導(dǎo)洞法施工時采用全斷面法進(jìn)行開挖；五、采用三導(dǎo)洞法或中導(dǎo)洞施工法隧道出洞口段，采用中導(dǎo)洞法對隧道出洞口段進(jìn)行開挖施工時，采用臺階開挖法進(jìn)行開挖；隧道進(jìn)洞口段、隧道中部連通段和隧道出洞口段開挖施工過程中，由前至后同步進(jìn)行二次襯砌施工。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、施工簡便、施工過程安全可靠且施工方式靈活、施工周期短、施工步驟大幅簡化，有效解決了傳統(tǒng)巖溶地區(qū)雙連拱隧道施工時存在的諸多缺陷。
文檔編號E21D9/00GK101864960SQ20101017461
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者冀勝利, 劉鋒濤, 向明根, 周傳剛, 李強(qiáng), 李林生, 程剛, 經(jīng)蓮, 羅志勇, 謝江勝, 高龍飛, 魏永杰 申請人:中鐵二十局集團(tuán)有限公司;中鐵二十局集團(tuán)第三工程有限公司;中鐵二十局集團(tuán)第五工程有限公司;中鐵二十局集團(tuán)第二工程有限公司