论文部分内容阅读
【摘要】本文结合工程实例，对复杂环境中、特殊破碎地质条件下，隧洞开挖施工措施进行研究，确定安全可靠的施工工艺，通过注浆小导管钢拱架联合支护、大管棚钢拱架联合支护等方式，顺利完成强风化破碎及塌方回填区域的隧洞开挖施工，作业活动安全受控，可为后续类似环境下隧洞开挖施工提供借鉴、参考。
【关键词】复杂地质环境;隧洞支护;小导管注浆;大管棚注浆
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.18.
1、引言
某电站重要厂用水进水廊道设计为浅埋隧洞，采用钻爆掘进施工，因地质条件较差，施工环境复杂，经研究根据围岩情况选择大管棚钢拱架联合支护、小导管钢拱架联合支护等方式，顺利的完成钻爆开挖。
2、工程简介
2.1工程概况
本项目电站重要厂用水进水廊道，为钻爆施工后混凝土衬砌，成型后断面均为内径2.0m的圆形，开挖形状为马蹄形开挖，并预留临时支护的拱架厚道。单台机组两条隧洞平行布置，开挖长度分别为214、213m。隧洞围岩强风化、中风化二长浅粒岩等，结构大部分破坏，矿物成分显著，遇水易软化，风化裂隙很发育。
2.2施工主要难点
本工程主要难点在于：（1）场地平面空间狭小;（2）两条隧洞之家间距过小，开挖之后间距最小处仅1.5m;（3）隧洞埋深较浅，特别是洞口位置仅为6m左右;（4）地质条件较差，局部位置已经发生垮塌或者滑移。
3、钻爆施工支护控制措施
本项目根据周边环境及地质围岩情况，在进洞及塌方段采用大管棚钢拱架联合支护，在正常掘进段采用注浆小导管钢拱架联合支护。
3.1大管棚钢拱架联合支护
3.1.1进洞段支护措施
洞口进洞采用大管棚、钢拱架联合之后进行锁扣支护，由于此段埋深仅6米，且上部设计有施工道路通行，为使洞顶压力能够分散，分上下两层进行管棚施工，上层管棚长度20m/跟，间距40-80cm，布置范围为12m。
隧洞长管棚采用Φ108*6mm无缝导管进行超前支护，钢管间距40cm，由于进洞即为半径20m的拐弯，因此，管棚长度根据现场实际情况进行精确布置，定于12-18m，距隧洞开挖线以上20cm位置进行搭设，钢管周边采用钻机打出注浆孔，注浆孔间距0.5m，钢管搭设完毕后与洞口拱架焊接连为一体，并进行注浆，管棚尾部都焊上止浆板，止浆板采用2cm钢板制作，中间钻有中20mm带螺纹的小孔，以备注浆时用，止浆板与注浆泵之间用管接器相连。
钢拱架施工：明洞长度暂定3m，实际长度根据现场进行适当调整，钢拱架采用14号工字钢加工，间距0.3m，并在钢拱架两侧采用中22钢筋焊接连为一体，连接筋间距0.3m，钢拱架共分为4部分，底脚打设2-4根22、L-3.0m脚锚杆进行锁固，钢拱架根部采用2根纵向拖梁并排支撑、横向支撑进行固定（均用14号工字钢），拖梁与横撑打设固定错杆，拖梁固定锚杆分两侧错开布置，每侧间距1m，横撑锚杆每道2根，锚杆规格及长度均为Φ22、L=3.0m。用108无缝钢管把外露管棚与钢拱架联接为一体，施工完毕后，底板采用C30混凝土进行浇筑，混凝土浇筑厚度50cm，使工字钢连成一体。为保证钢拱架的架立安全及稳定，明洞口钢拱架安装时底角处清理至基岩，明洞段钢拱架相对较高 ，明洞段钢拱架安装完成后对拱架底角喷射混凝土。见图1
3.1.2注浆小导管联合拱架支护
采用Φ25、L=4.5m超前注浆小导管，间距40cm，中1015cm×15cm钢筋网，喷厚15cmC25混凝土。钢拱架采用14号字钢加工，间距0.3m，并用22钢筋焊接连为一体，连接筋间距03m，钢拱架共分为4部分，每部分均用2-4根中22、L=3.0m锁脚锚杆进行锁，钢拱架根部采用纵向拖梁支撑、横向支撑进行固定（均用14号工字钢），拖梁与横撑打设固定锚杆，拖梁固定锚杆间距1m，横锚杆每道2根，锚杆规格及长度均为根Φ22、L=3m，施工完毕后，采用C30混凝土进行浇筑，混凝土浇筑厚度50cm，使工字钢连成一体。 见图2
结论：
本项目在特别复杂环境、特殊破碎地质条件下，对隧洞開挖施工措施进行研究，确定安全可靠的施工工艺，通过注浆小导管钢拱架联合支护、大管棚钢拱架联合支护等方式，完成浅埋隧洞的钻爆开挖施工，总结了类似条件下隧洞钻爆支护方式，同时也可为后续类似施工提供借鉴、参考。
参考文献：
[1]（DL/T5099-2011）《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》
[2]《中国隧道及地下工程修建技术》，人民交通出版社
（本文作者单位为江苏核电有限公司，江苏连云港，222000）
【关键词】复杂地质环境;隧洞支护;小导管注浆;大管棚注浆
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.18.
1、引言
某电站重要厂用水进水廊道设计为浅埋隧洞，采用钻爆掘进施工，因地质条件较差，施工环境复杂，经研究根据围岩情况选择大管棚钢拱架联合支护、小导管钢拱架联合支护等方式，顺利的完成钻爆开挖。
2、工程简介
2.1工程概况
本项目电站重要厂用水进水廊道，为钻爆施工后混凝土衬砌，成型后断面均为内径2.0m的圆形，开挖形状为马蹄形开挖，并预留临时支护的拱架厚道。单台机组两条隧洞平行布置，开挖长度分别为214、213m。隧洞围岩强风化、中风化二长浅粒岩等，结构大部分破坏，矿物成分显著，遇水易软化，风化裂隙很发育。
2.2施工主要难点
本工程主要难点在于：（1）场地平面空间狭小;（2）两条隧洞之家间距过小，开挖之后间距最小处仅1.5m;（3）隧洞埋深较浅，特别是洞口位置仅为6m左右;（4）地质条件较差，局部位置已经发生垮塌或者滑移。
3、钻爆施工支护控制措施
本项目根据周边环境及地质围岩情况，在进洞及塌方段采用大管棚钢拱架联合支护，在正常掘进段采用注浆小导管钢拱架联合支护。
3.1大管棚钢拱架联合支护
3.1.1进洞段支护措施
洞口进洞采用大管棚、钢拱架联合之后进行锁扣支护，由于此段埋深仅6米，且上部设计有施工道路通行，为使洞顶压力能够分散，分上下两层进行管棚施工，上层管棚长度20m/跟，间距40-80cm，布置范围为12m。
隧洞长管棚采用Φ108*6mm无缝导管进行超前支护，钢管间距40cm，由于进洞即为半径20m的拐弯，因此，管棚长度根据现场实际情况进行精确布置，定于12-18m，距隧洞开挖线以上20cm位置进行搭设，钢管周边采用钻机打出注浆孔，注浆孔间距0.5m，钢管搭设完毕后与洞口拱架焊接连为一体，并进行注浆，管棚尾部都焊上止浆板，止浆板采用2cm钢板制作，中间钻有中20mm带螺纹的小孔，以备注浆时用，止浆板与注浆泵之间用管接器相连。
钢拱架施工：明洞长度暂定3m，实际长度根据现场进行适当调整，钢拱架采用14号工字钢加工，间距0.3m，并在钢拱架两侧采用中22钢筋焊接连为一体，连接筋间距0.3m，钢拱架共分为4部分，底脚打设2-4根22、L-3.0m脚锚杆进行锁固，钢拱架根部采用2根纵向拖梁并排支撑、横向支撑进行固定（均用14号工字钢），拖梁与横撑打设固定错杆，拖梁固定锚杆分两侧错开布置，每侧间距1m，横撑锚杆每道2根，锚杆规格及长度均为Φ22、L=3.0m。用108无缝钢管把外露管棚与钢拱架联接为一体，施工完毕后，底板采用C30混凝土进行浇筑，混凝土浇筑厚度50cm，使工字钢连成一体。为保证钢拱架的架立安全及稳定，明洞口钢拱架安装时底角处清理至基岩，明洞段钢拱架相对较高 ，明洞段钢拱架安装完成后对拱架底角喷射混凝土。见图1
3.1.2注浆小导管联合拱架支护
采用Φ25、L=4.5m超前注浆小导管，间距40cm，中1015cm×15cm钢筋网，喷厚15cmC25混凝土。钢拱架采用14号字钢加工，间距0.3m，并用22钢筋焊接连为一体，连接筋间距03m，钢拱架共分为4部分，每部分均用2-4根中22、L=3.0m锁脚锚杆进行锁，钢拱架根部采用纵向拖梁支撑、横向支撑进行固定（均用14号工字钢），拖梁与横撑打设固定锚杆，拖梁固定锚杆间距1m，横锚杆每道2根，锚杆规格及长度均为根Φ22、L=3m，施工完毕后，采用C30混凝土进行浇筑，混凝土浇筑厚度50cm，使工字钢连成一体。 见图2
结论：
本项目在特别复杂环境、特殊破碎地质条件下，对隧洞開挖施工措施进行研究，确定安全可靠的施工工艺，通过注浆小导管钢拱架联合支护、大管棚钢拱架联合支护等方式，完成浅埋隧洞的钻爆开挖施工，总结了类似条件下隧洞钻爆支护方式，同时也可为后续类似施工提供借鉴、参考。
参考文献：
[1]（DL/T5099-2011）《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》
[2]《中国隧道及地下工程修建技术》，人民交通出版社
（本文作者单位为江苏核电有限公司，江苏连云港，222000）