《采用浅埋暗挖修建市政工程的几点体会和建议.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采用浅埋暗挖修建市政工程的几点体会和建议.docx（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 采用浅埋暗挖修建市政工程的几点体会和建议 洛阳市东干渠排水工程为梯形断面，下底宽12m，上宽13m，高3m。该干渠需下穿洛界高速大路路基，若以桥梁或明挖隧道和盖挖隧道通过，均需中断高速大路的交通和干扰四周环境，因此，经技术经济比拟，穿越高速大路路基采纳暗挖隧道通过。但是，在浅埋暗挖法施工中，如何因地制宜地、合理地选择隧道支护构造形式及施工方法；如何处理好地面沉陷、构造防排水、开挖防坍、喷射混凝土作业以及监控量测等是需要解决的关键问题。据此，本文就以上问题谈几点体会与建议。 1、工程概况 1.1暗挖隧道平、纵断面 洛阳市东干渠排水工程下穿洛界高速大路隧道工程长50m，隧道轴线与高速大路斜交角1
2、13度；隧道范围内渠面从西向东（从隧道进口向出口），设1.8下坡；隧道顶部掩盖厚1.02.8m，属超浅埋隧道。 1.2浅埋隧道横断面 隧道横断面采纳三心圆拱直边墙构造，底部设仰拱。断面净宽11米，最大净高6米，支护构造采纳复合式衬砌。 1.3隧道洞门 洞门按斜交正做设计，满意最小进洞条件而定出进出口明暗交界里程。隧道洞门端墙、翼墙按挡土墙考虑，实行沿竖向取窄条方法计算，作用于洞门墙的水平土压力按库仑理论计算，荷载考虑汽车活荷载的影响，并结合工程类比确定洞门端墙和翼墙的厚度。端墙外露局部用石灰岩块石镶面。 1.4支护构造 1.4.1支护形式 本隧道为超浅埋大跨构造，采纳浅埋暗挖法设计施工，支护构
3、造实行复合式衬砌；初期支护为超前管棚、格栅钢架网喷混凝土，二次衬砌为模筑钢筋混凝土。 1.4.2支护参数 隧道支护参数采纳工程类比和构造计算相结合的方法确定。首先根据相关工程的实践阅历，以工程类比的拟定支护参数，然后进展构造分析与计算，最终依据计算结果调整和确定支护参数。构造计算荷载考虑了垂直土压力、水平土压力、汽车活载（汽超-20）、衬砌自重、温度应力、注浆压力、弹性抗力等，对上述荷载分施工期间和运行期间进展分析与计算。 1.5防排水 隧道构造为混凝土自防水，模注混凝土抗渗标号为S6；隧道不设变形缝，施工缝设两道膨胀橡胶止水条，做防水处理。 1.6施工方法 隧道属浅埋暗挖构造，采纳CRD工法
4、开挖施工，人工分步开挖，分步支护。施工中应严格根据“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的施工原则进展，以确保高速大路正常运营和施工安全。 1.7监控测量 现场监控量测是实行浅埋暗挖法设计与施工必不行少的手段，应贯穿于整个施工全过程，准时把握施工过程中地表沉降和隧道拱顶下沉量，分析二者之间的相互关系，了解支护构造的稳定性和安全度，并依据测量结果，对高速大路实行必要的爱护措施，以策安全。 2.工程地质和水文地质条件 2.1工程地质 隧道洞身从洛界大路路基中穿过，工程场地内分布的地层为第四系全新统，自上而下依次由人工填筑土、冲洪积形成的粉质粘土、砂和卵石组成。 21.1填筑土 该层层厚
5、4.564.62米，由卵石土、灰砂等混合土组成。土石等级为III级硬土。 2.1.2粉质粘土 该层层厚2.362.50米，为中压缩土。土石等级为II级一般土。 2.1.3卵石灰砂岩 该层层厚1.362.43米，卵石含量约为55%，充填物主要为砂粘土；砂层为中砂、潮湿、松散。土石等级为I级松土。 2.1.4卵石 该层为最底层，层厚11.52米。卵石粒间充填中细砂，局部存在砂透镜体。土石等级为III级硬土。 2.2水文地质 测区地表水发育，地下水丰富，为孔隙潜水，主要含水地层为卵石夹砂层和卵石层。地下水受水渠和四周河流以及大气降水补给，水位随季节、大气降水及河水水位升降变化显著，水位埋深约10米，
6、水位变化幅度约2米。 3.浅埋暗挖法施工的几点体会和建议 同明挖法相比，浅埋暗挖法具有以下几点优点： （1）不受施工气候、场地影响，不干扰交通及不影响城市周边环境； （2）不会造成房屋拆迁、管线、道路等的改移，对于本工程而主，不影响隧道上方高速大路的正常运行； （3）削减扰民，社会效益显著。 由于浅埋暗挖法是在实践根底上总结形成的工法，也必定会在实践中不断完善和提高。因此，在设计和施工中应留意以下几个问题： 3.1开挖防坍 对于上面有动荷载的超浅埋隧道来讲，掌子面开挖防止坍方至关重要，通过工程实例的总结，对于防坍，可采纳以下几种方法： （4）缩小开挖断面。如全断面开挖预留核心土，台阶法开挖，台
7、阶法开挖留核心土，小导洞超前等开挖方法。 （5）超前支护。如安超提导管、锚杆、钢插板管棚，超前导管注浆、掌子面帷幕注浆，开挖后顶喷混凝土等方法。 （6）水的治理。如采纳降水、排水以及城市施工中首先排解地表水的方法。 （7）取得地质超前预报和监控量测资料，以便准时修改设计，指导施工。 防坍的处理原则是在保证土体自稳状况下优先选用简便易行、快速施工的方法。 3.2过大型重载货车的路面沉降 在地层中掘进，造成地面下沉是必定的，肯定不下沉是不行能的，关键是如何掌握地表下沉在安全限度内。 按一般阅历，隧道拱顶下沉应大于或等于地表下沉，但在洛阳东干渠隧道工程的施工监测中发觉，这种阅历并非肯定的，地表下沉有
8、时要大于拱顶下沉，如该工程的量测资料显示，地表下沉极限值为12mm，而拱顶下沉极限值为10mm。分析缘由有以下几点： （1）地面为高速大路，有川流不息的重吨位货车通过； （2）隧道顶部掩盖层厚度太薄，最不利处缺乏1m； （3）不合理的开挖方法造成土体的不匀称扰动，破坏土体的整体性，使土体不匀称下沉等。 由此可见，市政工程中隧道穿行于公（道）路或建筑物下的地表下沉显得错综简单，而且这种现象随地面埋深变化而变化，埋深越浅，表现愈明显。 一般来讲，掌握地表下沉的方法有以下几种： （1）缩短开挖进尺，快速封闭； （2）提高支护强度； （3）掌握隧道构造的整体下沉； （4）超前预注浆； （5）地表预注浆
9、； （6）公（道）路路面及建筑物根底加固。 对于浅埋隧道，持力层多为脆弱土体，有效掌握下沉的方法应当是保证围岩稳定下全断面开挖支护，缩短开挖进尺，快速封闭，但是短尺开挖由于扰动次数增多使掌子面前方的纵向效应增加，延长围岩稳定时间。因此，如何根据详细状况合理地选用施工进尺和施工方法至关重要。 施工进尺和施工方法确实定应按信息反应，依据监测数据掌握地表下沉极值小于地面建筑沉降限值，然后确定施工进尺和施工方法。 对于隧道构造整体下沉，可实行如下处理方法： （1）增加仰拱的喷射混凝土厚度，加大支撑面积； （2）边墙与仰拱的回填注浆加固； （3）转变断面型式，如将平仰拱改为曲仰拱，或做大边墙脚，改善构造
10、的内力分布。 对于本工程属于超浅埋暗挖隧道，且上方高速大路有超重荷载，在施工中采纳大管棚协作小导管的钢拱架强支护，短进尺开挖，快速封闭及超前预注浆的方法掌握拱顶下沉小于20mm，同时，为了安全起见，还在局部不利地段进展路面预注浆，以加固地层，改善围岩状态，效果良好。 3.3防排水 浅埋隧道特殊是土质的浅埋隧道，水对施工的危害相当大，水的作用有以下两种方式： （1）地面水：主要是大气降水引起的地表积水。雨天，地面排水不畅，积水顺回填土中的通道渗漏，沿原状土的毛细孔道渗入土体内，软化土体，降低承载力量，使掌子面开挖扰动土体产生剥落，沉降量增大。喷射砼后，由于砼喷射不密实，地表水仍有从拱顶渗漏的现象
11、。 （2）地下水：表现为上层滞水、潜水、承压水三种形式。地下水位过高，开挖后掌子面遭浸泡，自然剥落，甚至造成塌方，支护后因喷射砼不密实，地下水浸入砼体中，使砼配筋锈蚀，长期作用，降低钢混强度，仰拱基面有水，喷射砼后质量较差，基底不稳，整体下沉得不到有效掌握，支护成型后，拱顶潮湿、滴水，影响隧道使用。 对水的处理大致有以下几种方法： （1）消退地面积水，健全排水设施，修补下水通道； （2）地面注浆截堵地表水； （3）采纳合理的降水方法降低地下水作用环境； （4）超前注浆加固地层，转变地下水作用环境； （5）喷射砼掺加防水材料； （6）利用防水材料抹面或复合衬砌加柔性防水材料； （7）构造的外防水
12、； （8）施工缝、沉降缝的防水。 3.4喷射砼作为永久支护的可能性 从地下工程进展来看，喷射砼作为永久支护是进展方向，据新奥法理论，初期（锚喷）支护是构造受力的主要担当者，二次衬砌仅作强度储藏。从本工程的量测资料和使用状况以及相关工程的实践来看，假如解决以下问题，喷射砼作为永久支护在强度上是有保证的。 3.4.1喷射砼密实度及施工逢 为了增加喷砼密度，可以从以下几方面改良： （1）喷射手岗位培训，严格执行操作规程； （2）待初支稳定后安设物件，背后注浆以及回填注浆前补打； （3）背后回填注浆距掌子面23M为宜。 对于喷射砼裂缝问题，在本工程中表现比拟突出，裂缝一般发生在前一循环架立的拱架与后一
13、循环喷射砼的接缝处，裂缝沿拱圈环向分布。经分析该现象大致有以下几个缘由: (1)该部位是施工中的死角，因排管影响成为不易清理洁净的三角地带，加之喷射空间盘旋余地小，使得该部位支护厚度缺乏，易发生应力集中； (2)钢拱架外包砼与两榀拱架间砼刚度不同，若二者沉降不均，则易形成受拉开裂； (3)由于防水材料掺加不当，转变砼的各项异性； (4)渗漏水的侵蚀； (5)未加养护或养护不当； (6)单位水泥用量过大。 初期支护砼作为永久支护，应当考虑施工缝（沉降缝）的问题。但由于网构钢架喷混凝土构造采纳循环施工，整体性大打折扣，使得沉降缝的设置成犯难题。若设在两榀架中间的混凝土上，沉降缝要断开，素混凝土的强度难以保障；若设在两榀并立拱中间，由于节点板的存在使得沉降缝过宽，止水条等不能阻挡水内渗，为此沉降缝施工时两榀拱架节点板应特别处理，且沉降缝一侧喷混凝土平齐，缝宽不宜大于30mm。 3.4.2防水问题 喷射混
