软弱围岩浅埋暗挖隧道施工技术（论文）.pdf

·60· 随着社会的发展和经济的进步，国内各类工程建设进行 得如火如荼，地下工程项目以及隧道项目越来越多。在开展 城市交通建设的过程中，地下工程一般具有便捷、高效和快 速的特点，并且地下建设一般不会破坏地面的景观事物，还 能有效缓解城市交通压力。但是由于地下建筑紧邻地面进行 施工，施工过程中一般都会遇到围岩结构复杂的地质段，使 得施工过程中的不稳定性和不安全性明显增加，如果得不到 有效的处理就可能会产生重大的安全事故。为了提高施工安 全性，必须全面了解软弱围岩浅埋隧道的施工特点，同时还 应了解和掌握施工技术的难点内容。 1 工程概况 本文涉及工程隧道全长 59 m，其中暗挖隧道的长度为 51 m。隧道拱顶覆盖厚度为 13.8 m，隧道开挖高度为14.2 m， 设计开挖跨度21.6 m，开挖断面为 253.7 m 2。隧道的施工位置 处于第四系冲击洪层，从上到下的土质结构分别为 ：杂填土、 可塑型粉质粘土、硬塑型粉质粘土、全风化砂岩，其厚度分 别为3 m, 4.5 m, 6 m, 2.8 m，其余均为中风化砂岩以及强风化砂 岩。地下水埋深程度为 2.4 m，地下水主要有2种 ：孔隙水和 基岩裂隙水。隧道施工区域的地面环境复杂，地上管线众多， 为保证施工过程中地下结构的安全性，施工过程中必须严格 控制地表沉降形变及地下水的流失情况。 2 软弱浅埋隧道施工的特点和难点 深隧道和浅埋隧道之间具有一定的差别，浅埋隧道形成 承载拱，不管是隧道开挖过程中，还是隧道开挖工作完成后， 都极易出现地表开裂或拱顶下沉的现象，严重的甚至还会有 掌子面不稳定的现象发生。为改善这类情况，应积极采用控 制地表下沉以及稳定掌子面的相关办法。一般而言，地表的 下沉情况和埋深之间具有紧密的联系，如果埋深较大，隧道 的横断面就容易形成承载拱，如果埋深程度较浅，那么一般 不会形成承载拱。在开展浅埋软弱围岩隧道施工的过程中， 为了保证施工质量和安全，必须积极采取相关措施进行控制 和管理，软弱围岩受人为因素和地质因素的影响，通常稳定 性较差，如果开挖支护方式不合理，就会对隧道围岩的稳定 性产生较大的影响，甚至可能会导致塌方事故的出现。因此， 在开展隧道施工的过程中，必须采取合理的支护方法，改变 围岩自身承载力，有效降低隧道施工成本。另外在开展软弱 围岩施工的过程中，围岩的稳定性一般会受到地下水渗漏的 影响，因此在施工过程中应关注疏通排水工作。由于软弱围 岩隧道断面尺寸较小，空间也相对有限，很难开展大规模的 机械施工作业，这就要求支护结构的尺寸必须合理恰当，只 有这样才能提高施工速度，降低工作强度。 3 结构设计参数 应用弹塑性非线性有限元法进行计算，通过围岩材料的 （D-P）结构模型，对隧道结构、开挖过程中地层的非线形变 形特征进行计算。完成隧道开挖施工后，控制初期支护为土 压力的 20%，二次衬砌完成后，有二次衬砌和初期支出共同承 受剩余的 30%土压力。全部的静水压力由二次衬砌结构进行 承受。衬砌结构为复合式衬砌支护，设计参数见表 1、表2。 表1 初期支护设计参数 喷射混凝土 锚杆 规格 厚度/mm 位置 规格 长度/mm 间距/mm C20、抗S8 350 拱顶 90 °范 围处的拱墙 D25中空注浆 4 500 500 ×1 000 梅花形 钢筋网 钢架 位置 规格 位置 规格 间距 /mm 全环 150 ×150 拱部双层 全环 28主筋六肢格栅 500 表2 二次初翻设计参数 混凝土 钢筋规格 /mm 防水 规格 厚度/mm 位置 规格 长度/mm 位置 C25, S8 800 主筋 28 抗渗 S8 PVC全 环铺设 钢板腻子 止水带，全环 ［摘 要］ B
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