共和至玉树标段雁口山公路隧道施工技术研究

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  随着中国经济建设的快速发展,现代社会基础工程建设已进入了飞速发展的时期,特别是交通通道的建设。目前,公路作为中国交通纽带的重要组成部分,正起着举足轻重的作用,这其中就时常会遇到修建公路隧道的情况。公路隧道特别是长大隧道的建设通常是整个线路中的控制工程,其施工技术是很多学者和工程师研究的问题,如贾宝林就探讨了高速公路隧道施工中主要工序的施工技术,刘尚雨分析了某高速公路双连拱隧道的施工技术并提出了合理的施工方案,乔明灿等结合某公路隧遣研究了地表坍陷深层注浆理论并应用于该工程。笔者结合共和至玉树标段雁口山公路隧道工程,针对隧道所处软弱围岩条件下的施工技术进行研究与实践,提出了合理有效的处理措施,可为类似工程的施工提供指导。
  1 工程概况
  雁口山隧道位于青海省玉树州称多县歇武镇东北方向约10km处,在共和至玉树标段,为分离式双线隧道。隧道左线长4032m,K746+010~K746+100进洞段设计有60m棚洞和30m明洞,之后210m为浅埋段,覆盖厚度为3.2~27.7m;全隧右线长4000m,K745+986~K746+076进洞段设计有60m棚洞和30m明洞,之后215m为浅埋段,覆盖厚度为3.9~26.3m。左右线浅埋段覆土主要为含碎石不均匀粉质粘土,极松散易失稳,开挖时洞顶易流塌。随址区位于高原湿地,裂隙水发育,渗流、线流现象较为常见,不利于围岩稳定。隧道开挖断面达107.5m2,属大断面隧道,洞口施工条件极差,管棚难成孔进洞难度高,故其洞口段和浅埋段施工为主要技术难题。
  2 施工重难点
  在克服高原裂隙水、风沙及冰雪等困难后,该隧道于2011年7月进洞施工,由于浅埋段埋深极小,围岩较松散且为季节性冻土,故开挖后围岩稳定性极差,易导致塌方,如图1、2。由于其特殊的地质条件,隧道主洞开挖后拱顶沉降较大,浅埋段地表沉降和开裂情况也非常严重,极大地影响了施工的顺利推进,急需采取合理有效的施工技术措施保持隧道及地表的稳定性。(如图1图2)
  3 施工控制措施
  针对隧道的稳定性难以保证的情况,结合隧道现场的监控量测值,在及时听取业主、建立、设计代表和专家咨詢组的基础上,最终制定了一系列技术措施保证了隧道的稳定性,使施工得以正常开展,其主要技术措施如下。
  
  3.1加强支护措施
  (1)超前小导管
  原设计中长4.0m,41根/环,环向间距35cm,纵向排距2.5m。加强后为长2.5m,81根/环,环向间距17.5cm,纵向排距0.7m。
  (2)拱脚处锁脚锚杆
  原设计为长3.5m的φ25中空锚杆,每处2根,左右布置。加强后为长3.5m的φ42小导管,每处4根,分为上下2层,每层2根,且三个台阶每榀拱架的拱脚均予加强。
  (3)钢拱架
  原设计为工18b型钢拱架,间距50cm,全环布置,单层挂钢筋网。加强后为5220b型钢拱架,间距35cm,全环布置,双层挂钢筋网。
  (4)小矮墙
  增加小矮墙的施作,具体为施作2m宽C30混凝土小矮墙,每3m施作一组。小矮墙开挖后顺下导拱脚下接拱架至小矮墙开挖底面,不超过2榀下接一次,用锚杆挂钢筋网喷C25混凝土支护。
  3.2地表注浆
  本工程为减小地表沉降,提高围岩的稳定性,采取了地表注浆手段,其工艺为:注浆孔孔深2.8~10m(根据具体地层厚度确定),φ110×1500,梅花形布置,注浆液采用425#硅酸盐水泥,水灰比为1:1~0.5:1,可加入0.3%的三乙醇氨为早强剂,注浆时采取跳孔注浆,注浆压力0.3MPa~1.0MPa。
  3.3勤量测早封闭
  加强监控量测的频率,加密监控量测的断面,为信息化施工、设计提供可靠的变形数据。同时,仰拱拱架预留至小矮墙混凝土墙外并与拱脚下接拱架栓接,防止仰拱大面积开挖后初支进一步下沉失稳,待小矮墙混凝土达到75%强度后,闭合仰拱。
  4 结语
  该条线路对贯彻落实国家西部大开发战略部署,完善国家公路网,提升西部地区公路运输大通道的服务能力,保障玉树“生命线”畅通和建设社会主义新玉树,促进沿线资源的开发利用,加强民族团结,实现青海藏区经济社会发展和长治久安,加快区域政治、经济、文化交流都具有十分重要的意义。
  雁口山隧道位于共和至玉树标段,由于该隧道的特殊地质条件,使得该隧道成为该标段的重难点工程,前期在进洞阶段遇到了较大的困难,在积极采取应对措施以后,该隧道目前的围岩变形、地表沉降已得到基本控制,各项监测数据现实其效果较为理想,其技术措施可为同类工程所借鉴。
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