CN107780941A - 一种隧道零开挖进洞施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种隧道零开挖进洞施工方法，施工便道修筑至洞口位置后，对周边危石进行排除；然后采用测绘方法，对隧道洞口精确多点密布测量，绘制地面线、地形图；根据绘制的地面线、地形图，采用sketchup模拟，将隧道洞口及实际地形相结合，通过三维模型展现出来，从而直观地确定隧道洞口与原地面的相交面，精确确定进洞桩号；根据确定的进洞桩号进行精确放样，在明暗洞交接点外不开挖山脚土体的情况下，从明暗交接点外2m的位置施做套拱衬砌，然后施作超前大管棚作为超前支护；管棚达到强度后进行暗洞开挖及支护施工。
Description
技术领域
本发明涉及隧道开挖施工技术领域，适用于隧道洞口与自然环境衔接较好或悬陡崖隧道洞口进洞施工。
背景技术
在常规的隧道进洞施工工艺中，常对边仰坡进行较大刷坡，占用隧道口土地面积较大，对洞口围岩扰动、洞口生态环境、水土流失均有较大影响。随着国家对生态破坏和环境保护的重视，高速公路从设计上就对沿线自然植被的保护、恢复及水土流失的控制提出了很高的要求，而高速公路隧道建设与生态破坏、环境影响相关的关键关序在于隧道的进洞施工。为了确保隧道进洞施工中，保护原地貌，保持原生态，要求最大限度的采用“零开挖”进洞施工方法，而目前的“零开挖”技术尚在探索阶段，还没有成熟的施工流程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可操作的程序化的隧道零开挖进洞施工方法，实现隧道洞口与自然环境有效结合，减少洞口生态破坏，最大程度的实现了生态效益的目的；同时为以后的同类施工提供借鉴。
本发明的技术方案如下：
一种隧道零开挖进洞施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)排除、锚固危石：将施工便道修筑至洞口位置，然后对周边危石进行排除；
(2)精确放样测量：采用测绘方法，对隧道洞口精确多点密布测量，绘制地面线、地形图；
(3)确定进洞位置：根据绘制的地面线、地形图，采用sketchup模拟，将隧道洞口及实际地形相结合，通过三维模型展现出来，从而直观地确定隧道洞口与原地面的相交面，精确确定进洞桩号；
(4)洞口套拱管棚施工：根据确定的进洞桩号进行精确放样，在明暗洞交接点外不开挖山脚土体的情况下，从明暗交接点外2m的位置施做套拱衬砌，然后施作超前大管棚作为超前支护；
(5)进洞施工：管棚达到强度后进行暗洞开挖及支护施工。
本发明采用Sketchup三维模拟精确定位隧道零开挖进洞位置，有效地减少了对进洞口边仰坡进行大面积开挖，有效减少隧道口占地面积，大大减少隧道洞口开挖对周边生态环境的影响，降低了对生态环境和水土流失的破坏，同时降低了对洞口围岩的扰动，可以确保隧道安全、平稳进洞，缩短工期，节约成本投资，取得了较大的经济及生态效益。
附图说明
图1是本发明的施工流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括以下步骤：
(1)排除、锚固危石：将施工便道修筑至洞口位置后，然后对周边危石进行排除；
(2)精确放样测量：采用测绘方法，对隧道洞口精确多点密布测量，绘制地面线、地形图；
(3)确定进洞位置：根据绘制的地面线、地形图，采用sketchup模拟，将隧道洞口及实际地形相结合，通过三维模型展现出来，从而直观地确定隧道洞口与原地面的相交面，精确确定进洞桩号；
(4)洞口套拱管棚施工：根据确定的进洞桩号进行精确放样，在明暗洞交接点外不开挖山脚土体的情况下，从明暗交接点外2m的位置施做套拱衬砌，然后施作超前大管棚作为超前支护；
(5)进洞施工：管棚达到强度后进行暗洞开挖及支护施工。
以下通过一个具体实施例，对本发明的施工方法进一步详细说明。
本实施例所施工的隧道为分离式隧道，左洞起讫里程为ZK102+885～ZK104+013，长1128m，右洞起讫里程为YK102+893～YK104+017，长1124m，每幅有效净空(宽×高)10.75米×5.00米。
隧道进口围岩为碎石及强风化砂岩，少量中风化砂岩。碎石多为泥质充填，抗冲刷能力差，易产生水土流失，强风化砂岩节理裂隙发育，岩体多呈碎裂结构，岩质软，岩体破碎，围岩自稳能力差。根据现场条件及测量放样资料，选进口单方向掘进，采用零开挖进洞施工技术。具体方法如下：
1、洞口坡排险：
便道修筑至洞口位置后，对隧道仰坡顶部以上50m以内的山坡范围，进行踏勘，排查，但凡有松动石头，必须采用人工橇除，或遇将要松动的岩石，保证隧道仰坡上方无松动危岩，悬石。
2、测量放样：
由于隧道采用单向开挖，故仅对进口端洞口处进行放样，通过隧道洞口现场施工放样如下：
表1：进口端右洞口施工放样记录
各断面覆土厚度详见横断面图。根据零开挖原则和测量结果确定隧道进口端右洞明暗交界桩号由K102+908调整为K102+905，调整后洞顶覆土厚度为128cm。
表2：进口端左洞口施工放样记录
根据零开挖原则和测量结果确定隧道进口端左洞明暗交界桩号由K102+899调整为K102+895，调整后套拱顶覆土厚度为182.8cm。
3、零开挖进洞位置的确定：
对隧道两个洞口段纵断面测量，根据测量横断面高程确定进洞具体位置，为了做到零开挖，根据钢拱架的间距，钢拱架从明暗交接点外2m的位置向内施工。根据零开挖方案及原地面情况，确定各洞口的明暗交界桩号分别为：进口左幅ZK102+895；进口右幅：YK102+905。
4、洞口套拱施工：
套拱纵向长度2米，共设四榀I18工字钢拱架，根据施工图布置间距为0.5m；在钢拱架上精确测量导向管位置，导向管使用φ127×4mm钢管，环向间距40cm，长2.0m，以1°～2°(不包括路线纵坡)外插角，使用三角垫片钢板焊接固定在钢拱架上。拱脚处垫设槽钢将钢架连接成整体，相邻钢拱架采用φ22连接钢筋进行焊接固定。钢拱架与导向管安装好后，安装套拱模板，浇筑厚度为50cm，沿隧道纵向长度为2.0m套拱。
5、超前管棚施工：
当套拱混凝土凝固侧模和外膜拆除完毕后，随即进行超前管棚施工。
超前管棚采用Ф108×4mm热轧无缝钢管，分段安装，每段长6m，两段之间用“V”型对焊或丝扣连接。管棚施工工艺与常规隧道施工相同。
6、暗洞开挖：
待管棚施工完成并达到强度后可进行暗洞开挖及支护施工，遵循短进尺、强支护、早封闭、勤量测等原则，保证质量及安全的前提下，达到隧道进洞零开挖效果。
Claims (3)
1.一种隧道零开挖进洞施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)排除、锚固危石：将施工便道修筑至洞口位置，然后对周边危石进行排除；
(2)精确放样测量：采用测绘方法，对隧道洞口精确多点密布测量，绘制地面线、地形图；
(3)确定进洞位置：根据绘制的地面线、地形图，采用sketchup模拟，将隧道洞口及实际地形相结合，通过三维模型展现出来，从而直观地确定隧道洞口与原地面的相交面，精确确定进洞桩号；
(4)洞口套拱管棚施工：根据确定的进洞桩号进行精确放样，在明暗洞交接点外不开挖山脚土体的情况下，从明暗交接点外2m的位置施做套拱衬砌，然后施作超前大管棚作为超前支护；
(5)进洞施工：管棚达到强度后进行暗洞开挖及支护施工。
2.根据权利要求1所述的隧道零开挖进洞施工方法，其特征在于：所述套拱纵向长度2米，共设四榀I18工字钢拱架，根据施工图布置间距为0.5m；在钢拱架上精确测量导向管位置，导向管使用φ127×4mm钢管，环向间距40cm，长2.0m，以1°～2°外插角，使用三角垫片钢板焊接固定在钢拱架上；拱脚处垫设槽钢将钢架连接成整体，相邻钢拱架采用φ22连接钢筋进行焊接固定；钢拱架与导向管安装好后，安装套拱模板，浇筑厚度为50cm，沿隧道纵向长度为2.0m套拱。
3.根据权利要求1所述的隧道零开挖进洞施工方法，其特征在于：当套拱混凝土凝固侧模和外膜拆除完毕后，随即进行超前管棚施工；超前管棚采用Ф108×4mm热轧无缝钢管，分段安装，每段长6m，两段之间用“V”型对焊或丝扣连接。
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