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一种隧道斜井洞口的施工方法与流程

发布日期:2021-9-17

背景技术:


近年来我国的高速公路、高速铁路建设蓬勃发展,随之产生大量的隧道工程,而大多数公路、铁路一般沿沟谷布线,因此这些隧道工程中浅埋偏压隧道占有相当大的比重。偏压隧道洞口开挖一直以来是岩土工程行业的一大难题,尤其表现在地形、地质环境复杂的软弱围岩地区,其岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎,山体本身稳定性差,偏压隧道洞口段埋深极浅,开挖时对山体扰动大,很可能造成隧道侧面坡体滑塌、隧道塌方、衬砌裂缝和隧道整体偏移等问题,威胁隧道开挖人员的安全,影响隧道的正常运营,给人民生命财产安全带来严重隐患。隧道洞口施工是隧道最重要的施工部位,施工工序较多。隧道通常是两头的,为增加工作面和解决施工通风及施工运输问题,通常在长大隧道的中间部位切入一座斜井作为辅助坑道。斜井一般需要提前施工,为施工创造条件。




技术实现要素:


本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种隧道斜井洞口的施工方法,它能为隧道施工创造有利条件,缩短隧道施工工期,降低施工成本。


本发明的目的是这样实现的:一种隧道斜井洞口的施工方法,包括以下流程:洞顶截水沟开挖;洞口开挖,洞口边仰坡防护和洞口超前支护施工;其中,


进行所述洞顶截水沟开挖流程时,在距洞口开挖线水平距离5m以外提前施作洞顶截水沟,采用人工开挖和人工砌筑,自低处向高处分段开挖和采用m7.5浆砌片石砌筑;在截水沟的坡度大于20%处设置急流槽,急流槽的基底每隔2m设一平台;急流槽很长时,采用分段砌筑,每段长度5~10米,接头处用防水材料填缝;


进行所述洞口开挖流程时,洞口土方采用挖掘机配合自卸车沿着开挖线进行开挖,人工修整边仰坡,洞口边仰坡面按设计坡度进行开挖,自上而下按设计坡度进行刷坡;明洞段石方采用减弱松动爆破进行开挖,开挖进洞后,及时衬砌洞口5~8m段明洞,混凝土采用全断面一次浇筑成型,拱架采用型钢弯制而成,边墙采用方木加固支撑,模板采用隧道专用组合钢模,混凝土由临时拌和站拌制,人工翻铲入模,用插入式振捣器振捣密实;


进行所述洞口边仰坡防护流程时,应紧跟在边、仰坡刷坡后进行;洞口的边坡采用开挖放坡,坡比为1:0.5;回填面以上采用种植爬藤防护,回填面以下采用锚喷网支护,喷锚网支护参数:喷射c20混凝土的厚度为10cm,采用φ25中空注浆锚杆,锚杆长度l=4m,锚杆布置间距为1.2m×1.2m;φ8钢筋网的网格尺寸为20cm×20cm;施工完毕及时进行养护;


进行超前支护施工流程时,采用超前小导管支护并包括以下步骤:小导管制作、钻孔、小导管顶进和注浆;


进行小导管制作步骤时,小导管的长度为3.5m~6m,小导管的前端做成尖锥形,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,小导管的管壁上每隔10~20cm钻溢浆孔,溢浆孔的间距为15cm,并呈梅花形交错布置,溢浆孔的直径为6~8mm,尾部长度留不小于30cm作为不钻溢浆孔的止浆段;


进行钻孔步骤时,测量放样引孔的位置,钻引孔时严格按放样进行引孔的外插角度为5°~15°,引孔在隧道拱部120°范围布置,引孔的环向间距为40cm;引孔的孔径比小导管的直径大10~20mm以上,引孔的钻进偏差不大于10cm,引孔的深度大于小导管的长度;


进行小导管顶进步骤时,先用吹风管吹出引孔内的杂物,再用风钻将小导管顶入引孔中,小导管的尾端外露长度不小于30cm,尾部与钢架焊接在一起;小导管沿隧道纵向的搭接长度大于等于1.0m;导管尾缠棉纱,使得小导管与引孔紧密贴合,并用棉纱将孔口堵紧;小导管安装后喷射厚度为5~8cm的混凝土封闭小导管的周围;


进行注浆步骤时,采用注浆泵将水泥浆液压注入小导管;注浆前先冲洗小导管内的沉积物,由下至上顺序进行;单孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆结束;注完浆的小导管要立即堵塞孔口,防止浆液外流。


上述的隧道斜井洞口的施工方法,其中,所述锚喷网支护包括以下步骤:搭设支架、清理坡面、钻孔、注浆、施作锚杆、安装钢筋网、安装伸缩缝分隔条、喷射混凝土、养护、取出伸缩缝分隔条、施工伸缩缝。


上述的隧道斜井洞口的施工方法,其中,在进行所述洞口边、仰坡防护流程时,对承载力不够的基底采用c15混凝土换填。


上述的隧道斜井洞口的施工方法,其中,在进行超前支护施工流程的注浆步骤时,注浆参数如下:


1)水泥浆液的水灰重量比为1:1;


2)注浆压力:0.5~1.0mpa。


本发明的隧道斜井洞口的施工方法,工艺简单快捷、操作简便,能够将隧道施工过程中的安全隐患降至最低,时间影响缩至最短;能为隧道施工创造有利条件,确保了施工安全,缩短隧道施工工期,降低施工成本。


附图说明


图1是本发明的隧道斜井洞口的施工方法中采用的防护结构图;


图2是本发明的隧道斜井洞口的施工方法中采用的超前支护断面布置图。


具体实施方式


下面将结合附图对本发明作进一步说明。


请参阅图1和图2,本发明的一种隧道斜井洞口的施工方法,包括以下流程:洞顶截水沟开挖;洞口开挖,洞口边、仰坡防护和洞口超前支护施工。


进行洞顶截水沟开挖流程时,在距洞口开挖线水平距离5m以外提前施作洞顶截水沟,采用人工开挖和人工砌筑,自低处向高处分段开挖和采用m7.5浆砌片石砌筑;在洞顶截水沟的坡度大于20%处设置急流槽,急流槽的基底每隔2m设一平台;急流槽很长时,采用分段砌筑,每段长度5~10米,接头处用防水材料填缝;洞顶截水沟的下游与路基边沟相接,形成良好的排水系统


进行洞口开挖流程时,洞口土方采用挖掘机配合自卸车沿着开挖线进行开挖,人工修整边仰坡,洞口边仰坡面按设计坡度进行开挖,自上而下按设计坡度进行刷坡,每开挖一层应当及时按照设计施作支护,防止雨水冲刷造成滑坡;明洞段石方采用减弱松动爆破进行开挖,开挖进洞后,及时衬砌洞口5~8m段明洞,混凝土采用全断面一次浇筑成型,拱架采用型钢弯制而成,边墙采用方木加固支撑,模板采用隧道专用组合钢模,混凝土由临时拌和站拌制,人工翻铲入模,用插入式振捣器振捣密实;


进行洞口边、仰坡防护流程时,应紧跟在边、仰坡刷坡后进行;洞口的边坡采用开挖放坡,坡比为1:0.5;回填面以上采用种植爬藤防护,回填面以下采用锚喷网支护,喷锚网支护参数:喷射c20混凝土的厚度为10cm,采用φ25中空注浆锚杆10,锚杆长度l=4m,锚杆布置间距为1.2m×1.2m;φ8钢筋网20的网格尺寸为20cm×20cm;施工完毕及时进行养护;对承载力不够的基底采用c15混凝土换填(见图1);


锚喷网支护包括以下步骤:搭设支架、清理坡面、钻孔、注浆、施作锚杆、安装钢筋网、安装伸缩缝分隔条、喷射混凝土、养护、取出伸缩缝分隔条、施工伸缩缝。


进行超前支护施工流程时,采用超前小导管支护并包括以下步骤:小导管制作、钻孔、小导管顶进和注浆;


进行小导管制作步骤时,小导管的长度为3.5m~6m,小导管的前端做成尖锥形,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,小导管的管壁上每隔10~20cm钻溢浆孔,并呈梅花形交错布置,溢浆孔的直径为6~8mm,尾部长度留不小于30cm作为不钻溢浆孔的止浆段;


进行钻孔步骤时,测量放样引孔的位置,钻引孔时严格按放样进行引孔的外插角度为5°~15°,引孔在隧道拱部120°范围布置,引孔的环向间距d为40cm;引孔的孔径比小导管的直径大10~20mm以上,引孔的钻进偏差不大于10cm,引孔的深度大于小导管的长度;


进行小导管顶进步骤时,先用吹风管吹出引孔内的杂物,再用风钻将小导管顶入引孔中,小导管的尾端外露长度不小于30cm,以便连接孔口阀门和管路,尾部与钢架焊接在一起;小导管沿隧道纵向的搭接长度大于等于1.0m;小导管尾部缠棉纱,使得小导管与引孔紧密贴合,并用棉纱将孔口堵紧;小导管安装后喷射厚度为5~8cm的混凝土封闭小导管的周围;


进行注浆步骤时,采用注浆泵将水泥浆液压注入小导管;注浆参数如下:


1)水泥浆液的水灰重量比为1:1;


2)注浆压力:0.5~1.0mpa;


注浆前先冲洗小导管内的沉积物,由下至上顺序进行;单孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆结束;注完浆的小导管要立即堵塞孔口,防止浆液外流。