CN108625879A - 山区隧道半明半暗结构及其施工方法 - Google Patents

山区隧道半明半暗结构及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及山区隧道半明半暗结构及其施工方法，所述结构包括明洞部分和暗洞部分，暗洞部分施做于山坡自然坡面以下，明洞部分位于山坡自然坡面以上漏空部分，在暗洞部分外侧；明洞部分包括钢格栅混凝土护拱和其外侧的大边墙，钢格栅混凝土护拱上方、大边墙内侧回填有C20混凝土，回填C20混凝土上方自下向上依次施做有防水层、土石层和粘土隔水层；明洞部分和暗洞部分的衬砌结构呈整体构造，钢格栅混凝土护拱覆盖于明洞部分的衬砌结构外，衬砌外侧拱墙底部与大边墙底部连接。本发明适用于傍山浅埋、局部漏空的隧道工程，通过明暗结合的结构形式和施工步序，有效解决了半明半暗地形条件下设置隧道的技术难题。

Description

山区隧道半明半暗结构及其施工方法
技术领域
本发明隧道设计、施工技术领域，具体涉及一种山区隧道半明半暗结构及其施工方法。
背景技术
中国是一个多山的国家，山区面积大大超过了平原区面积，约占全国2／3，山脉构成中国地理、中国地形和中国地势的骨架。因此，势必要在山区修建大量的铁路、公路等工程，考虑节约投资或其他技术条件限制，不能过多修建埋深大的特长隧道，难以避免会遇到傍山浅埋、局部漏空的隧道工程，由于山坡一般比较陡峻，且表面覆盖有植被，无法直接刷坡开挖做明洞，靠外侧又漏空不能直接按暗洞工法进行施工。此类局工点往往成为控制线路位置的重要影响因素，有时甚至改变了线路的整体走向，带来一系列的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种山区隧道半明半暗结构及其施工方法，对特殊地形条件下的隧道工程的结构和施工工法进行合理设计，使得工程能够安全完成，达到确保整个项目不受影响的建设的目的。
本发明所采用的技术方案为：
山区隧道半明半暗结构，其特征在于：
所述结构包括明洞部分和暗洞部分，暗洞部分施做于山坡自然坡面以下，明洞部分位于山坡自然坡面以上漏空部分，在暗洞部分外侧；
明洞部分包括钢格栅混凝土护拱和其外侧的大边墙，钢格栅混凝土护拱上方、大边墙内侧回填有C20混凝土，回填C20混凝土上方自下向上依次施做有防水层、土石层和粘土隔水层；
明洞部分和暗洞部分的衬砌结构呈整体构造，钢格栅混凝土护拱覆盖于明洞部分的衬砌结构外，衬砌外侧拱墙底部与大边墙底部连接。
大边墙底部内侧设置有预埋大边墙预埋钢筋，隧道衬砌外侧拱墙底部通过预埋大边墙预埋钢筋与大边墙固结。
大边墙墙顶设置有自内向外的预留泄水孔，与防水层同高。
钢格栅混凝土护拱内侧端部的山坡面落脚处设置有锁脚支撑锚杆。
山区隧道半明半暗结构的施工方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤一：先施作隧道漏空部分结构；对自然山坡进行整理、防护，施工明洞结构；
步骤二：明洞结构达到强度后，施作靠山侧暗洞部分结构，采用暗挖法施工；
步骤三：实时对坡面沉降、开裂进行变形监测，有数据异常停止施工进行加固处理。
步骤一中，明洞部分结构施作具体包含以下步骤：
A、施工准备，清除山坡上的碎石及酥松的土石，对坡面施做喷锚防护，以保证坡面稳定；
B、先施做明洞外侧大边墙混凝土，并在墙体内侧预埋大边墙预埋钢筋，墙顶预留泄水孔；
C、在明洞拱部施做钢格栅混凝土护拱，钢格栅混凝土护拱顶部的山坡面落脚处设置锁脚支撑锚杆，以保证护拱稳定；
D、钢格栅混凝土护拱强度达到设计要求后，在其上方施做回填C20混凝土，高度至大边墙顶部泄水孔位置；
E、回填C20混凝土上方施作防水层，其上夯填土石层，最后施作粘土隔水层，表面做成流水斜坡。
步骤二中，暗洞部分结构施作具体包含以下步骤：
A、待明洞结构达到设计强度后再进行暗洞部分施工；
B、施作超前支护，拱部一定范围设置超前小导管并预注浆加固山体，施作范围根据实际地形、地质情况进行调整；
C、采用台阶法依次分步开挖边坡右侧土体，并及时施作钢架和喷锚形成初期支护；
D、铺设防水板和排水设施，然后施做隧道的仰拱、拱墙和水沟，隧道衬砌外侧拱墙与明洞的大边墙预埋钢筋进行连接。
本发明具有以下优点：
本发明结构合理可靠、施工安全有序，有效解决了山区隧道工程的一个技术难题，对保证项目整体建成有很重要的作用，有很好的推广和实用价值。
附图说明
图1山区隧道半明半暗结构示意图。
图中，1-喷锚防护，2-管棚，3-大边墙，4-大边墙预埋钢筋，5-钢格栅混凝土护拱，6-锁脚支撑锚杆，7-回填C20混凝土，8-防水层，9-土石层，10-粘土隔水层,11-超前小导管。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及一种山区隧道半明半暗结构，适用于傍山浅埋、局部漏空的隧道工程，通过明暗结合的结构形式和施工步序，有效解决了半明半暗地形条件下设置隧道的技术难题，结构受力合理，施工相对简便，能有效保证隧道施工及运营后的安全。
所述结构包括明洞部分和暗洞部分，暗洞部分施做于山坡自然坡面以下，明洞部分位于山坡自然坡面以上漏空部分，在暗洞部分外侧。
明洞部分包括钢格栅混凝土护拱5和其外侧的大边墙3，钢格栅混凝土护拱5上方、大边墙3内侧回填有C20混凝土，回填C20混凝土7上方自下向上依次施做有防水层8、土石层9和粘土隔水层10。
明洞部分和暗洞部分的衬砌结构呈整体构造，钢格栅混凝土护拱5覆盖于明洞部分的衬砌结构外，衬砌外侧拱墙底部与大边墙3底部连接。明洞部分的大边墙3底部内侧设置有预埋大边墙预埋钢筋4，隧道衬砌外侧拱墙底部通过预埋大边墙预埋钢筋4与大边墙3固结。
大边墙3墙顶设置有自内向外的预留泄水孔，与防水层8同高。钢格栅混凝土护拱5内侧端部的山坡面落脚处设置有锁脚支撑锚杆6。
上述山区隧道半明半暗结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：先施作隧道漏空部分结构；对自然山坡进行整理、防护，施工明洞结构；
步骤二：明洞结构达到强度后，施作靠山侧暗洞部分结构，采用暗挖法施工；
步骤三：实时对坡面沉降、开裂进行变形监测，有数据异常停止施工进行加固处理。
步骤一中，明洞部分结构施作具体包含以下步骤：
A、施工准备，清除山坡上的碎石及酥松的土石，对坡面施做喷锚防护1，以保证坡面稳定；
B、先施做明洞外侧大边墙3混凝土，并在墙体内侧预埋大边墙预埋钢筋4，墙顶预留泄水孔；
C、在明洞拱部施做钢格栅混凝土护拱5，钢格栅混凝土护拱5顶部的山坡面落脚处设置锁脚支撑锚杆6，以保证护拱稳定；
D、钢格栅混凝土护拱5强度达到设计要求后，在其上方施做回填C20混凝土7，高度至大边墙3顶部泄水孔位置；
E、回填C20混凝土7上方施作防水层8，其上夯填土石层9，最后施作粘土隔水层10，表面做成流水斜坡。
步骤二中，暗洞部分结构施作具体包含以下步骤：
A、待明洞结构达到设计强度后再进行暗洞部分施工；
B、施作超前支护，拱部一定范围设置超前小导管11并预注浆加固山体，施作范围根据实际地形、地质情况进行调整；
C、采用台阶法依次分步开挖边坡右侧土体，并及时施作钢架和喷锚形成初期支护；
D、铺设防水板和排水设施，然后施做隧道的仰拱、拱墙和水沟，隧道衬砌外侧拱墙与明洞的大边墙预埋钢筋4进行连接。
步骤三中，加强坡面沉降、开裂等变形监测具体包含以下步骤：
A、在隧道影响范围内地表设置沉降测量测点，并在施工前适当时间即开始测量，地表沉降测点横向间距一般为2~5m。在隧道中线附近测点应适当加密。
B、加强洞外观察，包括对地表整体情况、地表沉陷、坡面开裂、地表水渗透等的观察。
C、要及时分析测量和观测数据，发现有异常现象应立即停止施工， 分析原因，采取必要的安全加固措施。
D、测量和观察每日应定时、定次数不间断进行，遇到下雨天等不良天气，要增加次数，确保数据及时有效。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.山区隧道半明半暗结构，其特征在于：
所述结构包括明洞部分和暗洞部分，暗洞部分施做于山坡自然坡面以下，明洞部分位于山坡自然坡面以上漏空部分，在暗洞部分外侧；
明洞部分包括钢格栅混凝土护拱（5）和其外侧的大边墙（3），钢格栅混凝土护拱（5）上方、大边墙（3）内侧回填有C20混凝土，回填C20混凝土（7）上方自下向上依次施做有防水层（8）、土石层（9）和粘土隔水层（10）；
明洞部分和暗洞部分的衬砌结构呈整体构造，钢格栅混凝土护拱（5）覆盖于明洞部分的衬砌结构外，衬砌外侧拱墙底部与大边墙（3）底部连接。
2.根据权利要求1所述的山区隧道半明半暗结构，其特征在于：
大边墙（3）底部内侧设置有预埋大边墙预埋钢筋（4），隧道衬砌外侧拱墙底部通过预埋大边墙预埋钢筋（4）与大边墙（3）固结。
3.根据权利要求1所述的山区隧道半明半暗结构，其特征在于：
大边墙（3）墙顶设置有自内向外的预留泄水孔，与防水层（8）同高。
4.根据权利要求1所述的山区隧道半明半暗结构，其特征在于：
钢格栅混凝土护拱（5）内侧端部的山坡面落脚处设置有锁脚支撑锚杆（6）。
5.山区隧道半明半暗结构的施工方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤一：先施作隧道漏空部分结构；对自然山坡进行整理、防护，施工明洞结构；
步骤二：明洞结构达到强度后，施作靠山侧暗洞部分结构，采用暗挖法施工；
步骤三：实时对坡面沉降、开裂进行变形监测，有数据异常停止施工进行加固处理。
6.根据权利要求5所述的山区隧道半明半暗结构的施工方法，其特征在于：
步骤一中，明洞部分结构施作具体包含以下步骤：
A、施工准备，清除山坡上的碎石及酥松的土石，对坡面施做喷锚防护（1），以保证坡面稳定；
B、先施做明洞外侧大边墙（3）混凝土，并在墙体内侧预埋大边墙预埋钢筋（4），墙顶预留泄水孔；
C、在明洞拱部施做钢格栅混凝土护拱（5），钢格栅混凝土护拱（5）顶部的山坡面落脚处设置锁脚支撑锚杆（6），以保证护拱稳定；
D、钢格栅混凝土护拱（5）强度达到设计要求后，在其上方施做回填C20混凝土（7），高度至大边墙（3）顶部泄水孔位置；
E、回填C20混凝土（7）上方施作防水层（8），其上夯填土石层（9），最后施作粘土隔水层（10），表面做成流水斜坡。
7.根据权利要求5所述的山区隧道半明半暗结构的施工方法，其特征在于：
步骤二中，暗洞部分结构施作具体包含以下步骤：
A、待明洞结构达到设计强度后再进行暗洞部分施工；
B、施作超前支护，拱部一定范围设置超前小导管（11）并预注浆加固山体，施作范围根据实际地形、地质情况进行调整；
C、采用台阶法依次分步开挖边坡右侧土体，并及时施作钢架和喷锚形成初期支护；
D、铺设防水板和排水设施，然后施做隧道的仰拱、拱墙和水沟，隧道衬砌外侧拱墙与明洞的大边墙预埋钢筋（4）进行连接。
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