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隧道大断面初期支护(双侧壁导坑法施工)

2017-07-06薛满

山东工业技术 2017年12期
关键词:隧道

薛满

摘 要:双侧壁导坑工法是一种一边开挖一边支护的施工技术,施工的原理就是利用两个侧壁将整个大的隧道断面分成三个小的断面进行左右施工,为了保证在隧道施工中支护稳定、安全及控制地表沉降,在隧道设计中采用双侧壁导坑的方法。双侧壁施工方法工序复杂,在施工的过程中各个工序之间相互干扰,会影响到隧道施工的进度。本文结合隧道施工初期支护的施工情况,对隧道施工中双侧壁导坑法施工进行简要概述。

关键词:隧道;初期支护;双侧壁导坑法

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.095

1 概述双侧壁导坑法施工

双侧壁导坑法是新奥法的分支,又称为双侧壁导坑法和眼镜工法。基本原理依据是新奥法的施工原理,是一边开挖一边支护的施工技术,利用两个中间隔壁把整个大的隧道断面分隔开来,分为左、右和中间断面。在施工的过程中中间断面紧紧跟在后面,初期支护在形成环形之后,待初期支护稳定后拆除临时支撑形成全断面。双侧壁导坑法在施工的过程中,应该避免对周围岩石的松动,一般情况下导坑的断面类似一个椭圆,周围的轮廓也是比较圆顺的。所以在导坑开挖的时候,应该避免应力的集中。隧道大断面的初期支护采用的是一种混凝土柔性的支撑体系,采用挂网、格栅、喷混凝土等柔性的支护体系。为了保证大断面及时闭合,应该及时进行施工作业,利用周围岩石自身的承受能力来控制周围岩石的变形程度。为了更好的进行施工作业,在施工的时候可以建立一整套围岩支护体系,进行信息化施工,这样不仅可以掌握隧道施工中的多种动态变化,还可以确保隧道的安全。

周围岩石性能比较差的围岩比较适合双侧壁导坑法,在大跨度的隧道施工中,使用双侧壁导坑法可以将地表的下沉程度控制在合理的范围之内,保证施工的稳定性,具有较强的安全性。但是隧道双侧壁导坑法在在施工的过程中速度比较慢,而且成本很高,这是其最大的缺点。但是相比较双侧壁导坑法的优点来说的话,其适用范围还是非常广的。在隧道跨度比较大,周围岩石条件很差的情况下,单侧壁导坑法不能完全把握周围岩石的变化情况,根据实际的施工情况来看,双侧壁导坑法开挖的断面分块比较多,在初次支护的闭合时间很长。但是在开挖中造成的小的分块在开挖之后会马上闭合。所以说,双侧壁导坑法在隧道施工中的变形几率很小,可以在很大程度上保证隧道施工的安全。

2 双侧壁导坑法的施工要点

双侧壁导坑法的施工程序是在施工的时候错开两个侧洞,一般情况下,一个侧洞会后于另外一個侧洞15米以上,两个测洞之间的中间土体必须落后前面开挖测洞的五米到十米之间。如果施工缓慢的情况下可以调整施工顺序,调整原先的左右顺序,确保在工期要求之内保证施工安全。

(1)施工方法处理。隧道施工中双侧壁导坑中洞法施工适用于双拱带隔墙断面的地段,把中洞分为上下台阶开挖,之后采用人工和风镐的方法开挖土方,在初期支护上使用钢筋网和焊接纵向的联接钢筋,再喷加混凝土,作为临时的钢架仰拱,在中侧洞的下台阶开挖之后,再凿取与格栅结合的初期支护,目的是将侧洞的栅钢架与中洞的格栅之间的螺丝形成一个整体之后再进行密封。一般情况下,中洞开挖之后会分段灌注隔墙,在施工结束后从注浆口灌入水泥浆填补密实。

中洞法转侧壁导坑法的施工范围在断面开挖中宽度和高度都会有所变化,中洞法向双侧壁导坑法转化一般侧壁导坑会向上挑顶,向外扩挖,从带有中隔墙的两侧向左右、上下扩挖,之后再采用侧壁导坑法施工。

隧道初期支护中的双侧壁导坑法施工应该根据周围岩石的特点和施工过程出现的难点,对施工设计、地质预报和现场的情况进行仔细的分析研究,保证周围岩石的稳定能力,必须确保加强初期支护,保证隧道支护结构的承载能力,确保施工的安全。再者是必须遵循早早封闭和勤加测量的施工原则,在施工的过程中保证快速开挖并加强初期支护。双侧壁导坑法的优点是将隧道施工中开挖的断面以大化小,一边开挖一边支护,保证隧道施工工作面的稳定与安全。

(2)双侧壁导坑法施工难点处理。双侧壁导坑的施工形状与椭圆形的断面类似,导坑的断面宽度占据不到整个断面结构的一半,在开挖过程中必须充分注意初期支护的大小导管和管棚的注浆等;在隧道施工过程中因为施工工序的变化,必须在锁脚处的钢管进行注浆加固,保证钢架的稳定;检查锁落脚是否完全落实,这关系到拱架的稳定和下降与否;同时各个洞室在开挖过程中应该保证初期的支护,并尽快完成封闭成环,在开挖的过程中注意初期支护接头位置的联接;钢架上下单元之间的链接必须保证联接稳固,螺丝的连接到位与否,严防不连接钢筋的情况发生;隧道开挖之后的钢架与两侧壁的钢架联接一直是双侧壁施工中的难点,在双侧壁两侧壁施工的过程中,必须准确定位钢架的位置,保证各个钢架在同一个垂直平面内,避免钢架扭曲现象的发生;在检查初期支护表面的时候注意要使用强光的手电,一旦发生裂纹,必须进行处理;在初期支护施工完成之后必须拆除临时钢架的洞身主体结构,施工应该在临时钢架完全稳定拆除之后进行;根据信息化管理带来的信息,初步支护体系稳定之后再进行临时钢架的拆除,并且按照图纸进行施工。

3 结语

双侧壁施工在隧道施工中的实际应用在很大程度上提高了周围岩石的自身稳定能力,这就为后期的支护创造了环境,通过信息化管理进行施工,把握施工的难点,调整施工工序。在隧道大断面的施工中应该加强周围岩石承受能力的系数,与周围岩石的变形强度相配合,在隧道施工中加强前期和后期的支护,保证支护体系可以发挥自身的作用。在大断面隧道中采用双侧壁导坑法应该尽可能减少开挖扰动,这对隧道施工的安全和周围岩石的稳定有重大意义。根据监测数量指导施工,及时调整施工方式,这对隧道施工安全和施工进度的有着重要作用。

参考文献:

[1]杨斐毅.浅埋大断面公路隧道单侧壁导坑法施工力学行为研究[D].重庆交通大学,2014.

[2]王学斌.超浅埋大断面隧道双侧壁导坑法施工参数优化研究[J]. 福建建设科技,2012(06):78-80.

[3]李晋宝,高爱林,赵志涛.超大断面暗挖隧道双侧壁导坑法施工沉降预测及控制[J].铁道建筑技术,2011(S2):167-172.

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