三台阶七步开挖法在隧道进洞施工中的应用.doc

三台阶七步开挖法在隧道进洞施工中的应用.doc三台阶七步开挖法在隧道进洞施工中的应用【摘要】以潮(州)惠(州)高速公路莲花山 2 号隧道为背景,结合工程现场实际, 对隧道开挖后的围岩判断及监控量测情况, 通过辅助施工措施及监控手段对原设计的施工方法进行改进, 从而达到节约成本加快进度的目的,并总结经验指导现场施工。【关键词】隧道;大跨径;三台阶;施工方法;应用随着我国高速公路建设, 山岭区的隧道净宽和净高也在加大, 这给隧道施工带来了新的难点, 如何快速安全建设大跨径隧道进洞成为隧道工作者孜孜以求的追求目标。三台阶七步开挖法以新奥法为理论指导, 以机械技术和信息技术为依托, 通过多种辅助施工措施, 充分利用核心土的反压作用, 通过超前地质预报和监控量测科学地指导施工, 在大跨径隧道施工中成功的应用。 1 项目背景 工程概述莲花山 2 号隧道设计为双向六车道特长隧道, 左右线分离布设, 进口里程 K200+337 ( ZK200+365 ) ;出口里程 K200+445 ( ZK205+505 ) ,隧道双线全长 10248m (左线长 5140m ,右线长 5108m ) 。主洞最大开挖跨度为 ,最大开挖面积为 。进洞初期主要以Ⅴ级围岩为主,原设计采用双侧壁导坑法进洞。隧道区属新华夏系东亚第二个隆起褶皱带南段粤东沿海地区与南岭东西复杂构造带南缘交接复合部位。区内各类构造横斜展露, 形迹较为明显。主要发育北东向构造形迹, 北东向断裂带控制地形地貌, 是隆起和拗陷的分界线。隧道区地表水不发育, 隧址区未见湖泊、水库等大型地表水体发育, 仅冲沟地段雨季雨水汇集可产生的暂时性水流, 莲花山 2 号隧道主要发育有 12 条季节性溪流,沟面宽约 ~ ,勘察期间水面宽约 ~ ,水深 ~ 最大洪水水位约 ~ 。水位暴涨暴落。雨水下渗为地下水主要补给来源。 工程地质及水文条件该隧道区属丘陵地貌,地形起伏较大。隧道范围内中线高程 118m ~ 695m ,最大高差 578m 。山体自然坡度 20°~ 35° ,植被较发育。进、出口均处于山前斜坡地带, 山坡处于基本稳定状态。隧道区潮州端洞口附近仅有狭窄山路通过, 惠州端洞口有简易道路通过, 交通条件较差。出口右洞进洞初期围岩主要粉质黏土、强风化熔结凝灰岩及中风化熔结凝灰岩。粉质黏土受雨水浸泡易软化, 抗雨水冲刷能力差, 强风化熔结凝灰岩大部分破坏, 节理裂隙发育, 岩体呈碎裂结构, 岩质较软, 岩体破碎, 自稳能力差。 2 施工工法选择 超前地质预报隧道进洞施工前, 首先对隧道进行超前地质预报, 采用地质雷达及超前水平钻孔等手段, 及时掌握掌子面地质情况, 为制定相应的控制措施提供依据。(1 )掌子面情况:根据揭露的围岩判断:掌子面大部分为中风化为熔结凝灰岩, 局部夹强风化熔结凝灰岩, 围岩节理发育, 岩石为块状结构、坚硬, 根据已开挖的边仰坡情况, 围岩稳定性较好。因洞口段处于冲沟地段,掌子面中部有较多裂隙水。另根据超前水平钻孔取芯情况也可看出, 围岩总体上整体性较好,强度较高。掌子面基本情况如图 1 所示。(2 )雷达数据分析:根据雷达的现场测试数据,采用 RADAN 雷达处理分析系统软件进行分析, 经过滤波、增益及其他工具的处理, 得到