CN111365020A - 一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法。当洞口段为围岩较破碎的Ⅴ级洞口、不满足“半明半暗”进洞的条件时,结合现有地势进行“人造地形”,在偏压侧施作正面及侧面挡墙,对正面挡墙及侧面挡墙内侧进行水泥土回填并碾压,以满足进洞条件。采用反压回填方法进洞施工,可解决傍山偏压、局部漏空的隧道进洞难题,同时可以减少浅埋偏压地段边、仰坡开挖高度,减少对山体的干扰和破坏,避免汛期施工造成的水土流失,减少了开挖对周边环境影响小,充分体现了人与自然和谐发展的理念。本发明可以实现安全进洞,对保证项目整体建成有重要作用,具有一定的推广和实用价值。
Description
技术领域
本发明涉及公路隧道施工技术领域,具体涉及一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法。
背景技术
在山岭公路工程建设过程中,选线不可避免地会穿越陡斜山体,在这些位置修建隧道,洞口极可能出现偏压的情况;洞口浅埋偏压地段如何减少边、仰坡开挖高度,以保证安全进洞,值得深入研究。
现有技术中,在偏压隧道进洞施工时,一般采用两种进洞方法。其一为采用偏压明洞,但需对明洞洞顶以上边、仰坡进行开挖;其二为采用“半明半暗”进洞,先施工洞口套拱或护拱,靠山部分采用暗挖法施工进洞,但对围岩自身稳定性要求较高。
采用偏压明洞进洞时,为保证进洞安全,明洞洞顶边、仰坡一般采用较缓的坡比,需对边、仰坡进行大刷大挖,会破坏山体自然植被,汛期容易造成水土流失。根据《公路隧道设计规范第一册土建工程》(JTG 3307.1-2018)7.1.1条规定:隧道洞口设计应遵循“早进洞、晚出洞”的原则,洞口不得大挖大刷。且根据现在“两山文化”精神,环水保工作已显得越来越重要。
“半明半暗”进洞虽解决了傍山浅埋、局部漏空的隧道进洞难题,但是该方法仅适用于围岩较完整的Ⅳ级洞口段,对于围岩较破碎、稳定性差的Ⅴ级洞口段并不适用。
发明内容
本发明的目的是为了克服围岩较差的偏压洞口段进洞施工困难及开挖高边坡带来的安全隐患,提供一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法,适用于较差地质条件下偏压进洞情况,采用反压回填的进洞施工方法,不需要对现状边、仰坡进行大挖大刷,可以做到安全进洞。
实现上述目的,本发明所采用的技术方案为:
一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法,其具体步骤为:
1)施作截水天沟:在反压回填线外3~5m范围,开挖一条截水天沟,将地表水截流至道路排水系统;
2)地表清理:截水天沟施作完成后,清除反压回填范围内地面上的植被和浮土,清表后采用机械夯实;
3)施作正面挡墙及侧面挡墙:对正面挡墙及侧面挡墙基础进行开挖,形成临时边坡,然后浇筑正面挡墙及侧面挡墙,其中正面挡墙垂直于隧道轴线,侧面挡墙平行于隧道轴线;
4)水泥土回填:待挡墙强度达到设计要求后,对正面挡墙及侧面挡墙内侧进行回填并碾压;
5)长管棚施工:水泥土回填后进行钻孔并安装长管棚,以形成超前预支护,顶入所有钢管后,采用液压注浆机进行管棚注浆施工;
6)暗挖施工:采用CD法进行开挖支护,及时施作初期支护及二次衬砌;
7)洞门墙施工:隧道进洞后及时施作隧道洞门墙;
8)绿化防护:对上部水泥土回填范围进行种植土回填并绿化防护,使绿化与周边自然环境相协调。
步骤1)中,隧道洞口开挖施工尽量避开雨季,在洞口范围开挖清表前做好洞口周边的截水和排水设施。
步骤2)中,若现状地质较破碎,可以采用注浆小导管进行地表注浆加固。
步骤3)中,临时边坡形成后及时对坡面进行临时防护,正面挡墙及侧面挡墙同时浇筑为整体,侧面挡墙高度可根据实际地形情况进行确定。挡墙应落在稳定的基础上,若承载力无法满足设计要求,需对地基进行处理。其中正面挡墙兼做套拱,开挖外轮廓外施作若干榀钢拱架并埋设管棚导向钢管。
步骤4)中,回填材料为10%水泥稳定碎石土。填筑期间逐层进行压实度检测,每层回填高度不大于3m,压实度需控制在95%以上。
步骤5)中,长管棚布设角度范围可根据隧道断面进行调整,管棚钢管必要时可插入钢筋或钢筋骨架提高管棚强度,并用水泥砂浆封堵管棚钢管与导向钢管之间的空隙。
步骤6)中,暗挖施工要坚持“管超前、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。上台阶每循环进尺不大于1榀钢架间距,下台阶每循环进尺不大于2榀钢架间距。仰拱和二衬应紧跟掌子面开挖,仰拱距掌子面不得大于15m,二衬距掌子面不得大于30m,并做好洞内监控量测及地表沉降观测,及时掌握围岩与支护的动态信息,钢拱架间距、锚杆长度、喷射混凝土厚度以及密实度严格按照设计要求施作。
步骤7)中,洞门墙与正面挡墙应设置插筋以保证连接牢靠。
本发明与现有技术相比,其有益效果为:
本发明方法因地制宜,当洞口段为围岩较破碎的Ⅴ级洞口、不满足“半明半暗”进洞的条件时,结合现有地势进行“人造地形”,可解决傍山偏压、局部漏空的隧道进洞难题,同时可以减少浅埋偏压地段边、仰坡开挖高度,减少对山体的干扰和破坏,避免汛期施工造成的水土流失,避免汛期施工造成的水土流失,减少了开挖对周边环境影响小,充分体现了人与自然和谐发展的理念。采用反压回填方法进洞施工,可以实现安全进洞,对保证项目整体建成有重要作用,具有一定的推广和实用价值。
附图说明
图1为本发明实施例的反压回填施工立面示意图;
图2为本发明实施例的反压回填施工纵断面示意图;
图3为本发明实施例的正面挡墙立面示意图。
以下将结合附图进行详细的说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用产品未注明生产厂商者,均为可以通过购买获得的常规产品。
参见图1所示,根据本发明提供的一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法,其施工后的结构包括正面挡墙3、侧面挡墙4、水泥土5回填及长管棚6。水泥土5回填在正面挡墙3及侧面挡墙4内侧。
参见图2所示,本发明中侧面挡墙4高度可根据实际地形情况进行确定,正面挡墙3及侧面挡墙4基础承载力需满足设计要求。
参见图3所示,本发明中正面挡墙3兼做套拱,开挖外轮廓外施作三榀钢拱架7并埋设管棚导向钢管8,在管棚导向钢管8的基础上向岩体内进行钻孔并安装管棚钢管构成长管棚6。
本发明的偏压进洞的反压回填施工方法,包括以下步骤:
施作截水天沟→清理地表土→施作正面挡墙及侧面挡墙→回填水泥土并压实→长管棚钻孔→安装长管棚→长管棚注浆→暗挖施工→施作洞门墙;具体步骤为:
1)施作截水天沟:在反压回填线外3~5m范围,开挖一条截水天沟,将地表水截流至道路排水系统;
2)地表清理:截水天沟施作完成后,清除反压回填范围内地面上的植被和浮土,清表后采用机械夯实;附图标号1位地表清理后的地表面.
3)施作正面挡墙3及侧面挡墙4:对正面挡墙3及侧面挡墙4基础进行开挖,形成临时边坡,然后浇筑正面挡墙3及侧面挡墙4;正面挡墙3及侧面挡墙4同时浇筑为整体,挡墙应落在稳定的基础上,若承载力无法满足设计要求,需对地基进行处理。附图标号2为临时边坡的坡表面。其中正面挡墙3兼做套拱,在施工正面挡墙3时,在开挖外轮廓外施作三榀钢拱架7并埋设管棚导向钢管8。
4)水泥土5回填:待挡墙强度达到设计要求后,对正面挡墙3及侧面挡墙4内侧进行回填并碾压;回填材料为10%水泥稳定碎石土5。填筑期间逐层进行压实度检测,每层回填高度不大于3m,压实度需控制在95%以上。
5)长管棚施工:10%水泥稳定碎石土水泥土5回填后,在管棚导向钢管8的基础上向岩体内进行钻孔并安装管棚钢管构成长管棚6,以形成超前预支护,顶入所有管棚钢管后,采用液压注浆机进行管棚注浆施工;
6)暗挖施工:采用CD法进行开挖支护,及时施作初期支护及二次衬砌;
7)洞门墙9施工:隧道进洞后及时施作隧道洞门墙9,洞门墙9与正面挡墙设置插筋连接牢靠。
8)绿化防护:对上部10%水泥稳定碎石土水泥土5回填范围进行种植土回填并绿化防护,使绿化与周边自然环境相协调。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都属于本发明保护的范围。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法,其特征在于,所述反压回填施工方法的步骤包括:
1)施作截水天沟:在反压回填线外3~5m范围,开挖一条截水天沟,将地表水截流至道路排水系统;
2)地表清理:截水天沟施作完成后,清除反压回填范围内地面上的植被和浮土,清表后采用机械夯实;
3)施作正面挡墙及侧面挡墙:对正面挡墙及侧面挡墙基础进行开挖,形成临时边坡,然后浇筑正面挡墙及侧面挡墙;
4)水泥土回填:待挡墙强度达到设计要求后,对正面挡墙及侧面挡墙内侧进行回填并碾压;
5)长管棚施工:水泥土回填后进行钻孔并安装长管棚,以形成超前预支护,顶入所有钢管后,采用液压注浆机进行管棚注浆施工;
6)暗挖施工:采用CD法进行开挖支护,及时施作初期支护及二次衬砌;
7)洞门墙施工:隧道进洞后及时施作隧道洞门墙;
8)绿化防护:对上部水泥土回填范围进行种植土回填并绿化防护,使绿化与周边自然环境相协调。
2.如权利要求1所述的一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法,其特征在于,隧道洞口开挖施工避开雨季,在洞口范围开挖清表前做好洞口周边的截水和排水设施。
3.如权利要求1所述的一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法,其特征在于,步骤2)中,若现状地质较破碎,采用注浆小导管进行地表注浆加固。
4.如权利要求1所述的一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法,其特征在于,步骤3)中,临时边坡形成后及时对坡面进行临时防护,正面挡墙及侧面挡墙同时浇筑为整体,侧面挡墙高度可根据实际地形情况进行确定;挡墙应落在稳定的基础上,若承载力无法满足设计要求,需对地基进行处理。
5.如权利要求1所述的一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法,其特征在于,步骤3)中,正面挡墙兼做套拱,开挖外轮廓外施作若干榀钢拱架并埋设管棚导向钢管。
6.如权利要求1所述的一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法,其特征在于,步骤4)中,回填材料为10%水泥稳定碎石土。填筑期间逐层进行压实度检测,每层回填高度不大于3m,压实度需控制在95%以上。
7.如权利要求1所述的一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法,其特征在于,步骤5)中,长管棚布设角度范围根据隧道断面进行调整,管棚钢管必要时插入钢筋或钢筋骨架提高管棚强度,并用水泥砂浆封堵管棚钢管与导向钢管之间的空隙。
8.如权利要求1所述的一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法,其特征在于,步骤6)中,暗挖施工要坚持“管超前、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则。上台阶每循环进尺不大于1榀钢架间距,下台阶每循环进尺不大于2榀钢架间距;仰拱和二衬紧跟掌子面开挖,仰拱距掌子面不得大于15m,二衬距掌子面不得大于30m,并做好洞内监控量测及地表沉降观测,及时掌握围岩与支护的动态信息。
9.如权利要求1所述的一种适用于较差地质条件下偏压进洞的反压回填施工方法,其特征在于,步骤7)中,洞门墙与正面挡墙应设置插筋以保证连接牢靠。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200703 |
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