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曾家坪一号隧道浅埋三线段的施工设计.pdf
文档介绍:
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一/
世界噬道年第期~
曾家坪一号隧道浅埋三线段的施工设计
陈中谭成中、//黄学军
成都㈣、
摘要内昆线曾家坪一号隧道进口段为三线车站隧道最大开挖跨度为. ,高度为】.不舍
仰拱,断面积约,扁平率怔.埋幂~ 】,闸身穿趟班石土和曾家坪号断层.地质蒂件极差、属典
型的道埋、不良地质、超太断面隧道文章较为详细地介绍丁谊隧道的设计思路.为夸后类似条件下的隧道设计提
供了实例。
关键词大断面浅埋隧道不良地质哩蔓堡、索
概况
隧道位于曾家坪车站昆明端,里程范围
~,全长,单面上坡,坡
度分别为.‰、.‰、.‰、.‰。进口段平
面曲线半径为右偏,出口段平面曲线半径
为右偏,其余为直线曾家坪车站为三股
道中间站,站房中心里程伸人曾家
坪一号隧道进口端,形成三线及喇叭口隧道
长,其中三线隧道长,喇叭口过渡段隧
道长。进口站线段围岩类别为、Ⅲ类,该段
平面布置及隧道最大断面如图、图所示。图三线段衬砌断面示意
后逐渐向洞顶上转移,其结构前部为上硬下软,后部
为上软下硬。隧道三线及过渡段均处于断层含影响
带中,断层地下水较发育,流量/。
开挖断面大扁平率小、最大开挖跨度
.,高度.,断面积,属超大断面
隧道扁平率仅.,不利于应力重分布,对开挖和
支护系统要求高。
图三线段平面布置
埋探~,进口段覆盖层厚~,
该隧道三线车站段具有以下突出特点: 为超浅埋隧道。
地质条件极差,进口段有穿越一大型如此地质条件下的超大断面隧道在国内尚属首
稳定岩堆体,岩堆体以块石土为主,块石含量例,对设计与施工都是一个严峻的考验。
~ ,块径≠~≠;余为碎石和砂粘土充进洞方案
填,稍湿中密,有少量孔隙水;这里有曾家坪号断在设计中提出了两种进洞方案进行比选,即地
层,该断层走向与线路以小角度相交,约。,倾角为表钢管群桩注浆结合小管棚方案与大管棚结合小管
左右,并向隧道大里程方向延伸,断层上半部为棚超前注浆方案。
断层角砾岩,以块状灰岩、泥灰岩为主,胶结松散、自地表钢管群桩注浆.进口位于块石土内地
稳能力差,下部为~ 厚的断层泥,断层泥始于段,地表采用钢管群桩注浆加固,加固范围:线路左
隧道底部以下,并逐渐向上延伸,在三线至过渡段以侧,右侧,纵向长度,加固面积
· ·
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世界隧道
,孔探~ ,根据隧底以下岩层出露探大管棚超前注浆.大管棚长,每环
度,边墙侧孔底伸至塍底下~ ,共计个孔, ∞根,共设两环,开口处设止浆墙
压注水泥砂浆。两种方案主要技术经济指标比较见表。
表技术经济指标比较
项目施工场旭条件施工难度效果造价
地表钢管群场地开阔,机械设备易于摆放,可技术要求较为简单.注浆受隧道埋深控制,大范围加固围
桩注浆多台钻机同时作业.进度快孔定位、定向容易岩,直接提高岩饿本身承载力.开高
挖安全度高
大管棚超前空间接窄不利于机械摆放,开挖技术要求高,需克服坍孔, 不受隧道埋深控制,加固范围小,
注浆工序干扰大,只能顺序作业,进度钻孔定位困难初期支护承担外荷载较大高
缓漫
虽然大管棚超前注浆较地表钢管群桩注浆略为
便宜,但考虑到洞口段浅埋、不良地质和跨度大的特
点,确定采用地表钢管群桩注浆加固方案图,现
场施工也证实了这一选择的正确性。
施工方案
进行比选的施工方案主要有台阶法、中壁
法、双删壁导坑法、中洞法四种表,并进行了有
限元分析比较。结台国内施工队伍的现状和车站隧
道的特点,最后选用安全度最高的双侧壁导坑法。
双侧壁导坑开挖工序:侧壁导坑分层开挖、
初期支护一另一侧壁导坑分层开挖、初期支护一边
墙模筑混凝土一中洞拱部开挖、初期支护、临时立桩
表几种施工方法技术参数比较
项目台阶珐中壁法双侧壁导坑法中恫法
//,—■\ /『■\
, 、
示意图\ ,。、
工法的安垒性不够安全较安垒安全较安垒
施工技术难度低较高一局高反向施工时
施工机械类型大、中型中、小型小型中型
施工工序工序简单工序较多工序多工序较多
造价高强辅助措旃较高高较高
掌子面的稳定性稳定性较差稳定性较好稳定性好稳定性较好
地面沉陷较大较小小小
周边松弛控制较差较好好较好
关键部位支护好较好较好不好
适用范围技术熟练、工程条件地质条件差、安垒要工程跨度大、安垒要跨度大、工期要求抉
好求高求高
· ·
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陈中,谭成中,黄学军:曾家坪一号隧道浅埋三线段的施工设计
一拆除侧壁导坑内壁施工支护一拱部模筑混凝土一及围岩松驰范围作定性分析,以指导支护设计,计算
中洞其余部分分层开挖一仰拱初期支护一仰拱模筑结果如图、图所示。
混凝土。双侧壁导坑具体开挖分部见图。
图双侧壁导坑开挖工序及支护断面示意
支护系统设计
. 常规支护系统
国内外大跨度隧道支护参数见表,为便于归
纳分析,将跨度划分为、、,开挖面积
分为小于或等于、约、大于三
种近似情况。
参考表并结合本隧道特点,决定进口三线段
图不均衡支护设计计算结果
支护参数为:喷层厚;全环格栅./榀截
面为×,主筋为钢筋小导管图中,初期支护是均衡设置的,锚杆均为.
/环每环~ 根,长.;拱部长,喷混凝土厚为。计算表明,在拱脚。~
中空注浆锚杆,长;边墙设砂浆锚杆,长范围内均出现了较大的塑性区,超过了锚杆的
,问距。加固范围,拱顶出现的塑性范围较小
. 不均衡支护设计图中,初期支护为不均衡设置,锚杆设置情况
根据以上工程类比,按拟定净空尺寸的基本要为:拱顶.,拱脚。~ 范围内.,边墙
求,对双侧壁导坑法进行了计算机模拟开挖分析计.;喷混凝土厚。在拱脚处加长的锚杆起
算,目的在于对太断面隧道开挖过程中的应力分布到了重要的作用,有效地控制了塑性区的发展,使塑
表大跨度隧道支护参敲
统计跨度
开挖面积约
扁平率.~ . .~ . .~ .
喷混凝土厚度~ ~ ~
锚杆长/环×纵.~./.× .~./×. ~./.×.
钢支撑型号/间距或格栅/. 或格栅/. 或格栅/.
辅助工法、导管注浆管橱、基脚注、导管主浆、管棚、基脚注
。、导营注浆、管棚浆
、旋喷导管浆,旋喷导管、预衬砌
村砌厚度拱部/仰拱.~.,.~. .~./.~. .~./.~.
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世界隧道
性区的范围变小了,因此拱顶减短的锚杆完全能满应力为;二次衬砌承担围岩荷载最大为
足要求。/,二次衬砌主筋最大轴向应力为。围
对此,在设计中提出了不均衡支护的概念,即根岩的变形基本在控制基准值以内,村砌结构安全度
据分部开挖对周边围岩扰动情况的不同,在各部位符合有关设计规范。
施作强度不等的支护,逐步调整周边围岩应力、变形
状态,最终达到周边围岩各部位 内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.
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