忻州隧道下穿大运高速公路开挖方法技术总结_隧道施工开挖方法总结

2020-02-27 专业技术个人总结下载本文

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忻州隧道下穿大运高速公路开挖方法

技术总结

中铁二十五局集团北方分公司秦振

摘要

忻州隧道是大戏客运专线的重点工程和高风险控制工程，该隧道埋深浅围岩条件差全线为黄土Vb围岩，且下穿大运高速公路，施工难度大、风险高。目前隧道施工已进入下穿大运高速公路段，取得较大进展，文章就忻州隧道下穿大运高速公路施工中技术问题做一总结。

关键词忻州隧道大运高速开挖方法技术总结、1、工程概况

忻州隧道位于忻州市境内，进口里程DK204+580，出口里程DK207+663，全长3083m，为本标最长隧道，也是控制工期工程。隧道自进口至DK205+190.1位于直线上，自DK205+190.1至出口位于半径为8000m的右偏曲线上；隧道进口至DK206+000为3‰的上坡，DK206+000至出口为6.16‰的上坡。隧道最大埋深约59m。

隧道洞身里程DK206+734.7~DK206+782.3处下斜穿大运高速公路，高速公路路面宽约25m，下穿路面长度约为34m，高速公路与隧道洞身夹角约48°11′37″。隧道开挖洞顶至公路路面高度约27m，开挖洞顶至高速公路路堑边坡顶约34 m。

2、总体施工方案

1、在206+820~DK206+830段预留长管棚工作室，工作室比正常隧道扩挖1米，以保证φ159mm大管棚施工作业空间。

2、隧道里程DK206+700~DK206+820段，拱部部150°范围内，一次性打入一环φ159大管棚进行超前加强支护，大管棚长120m，t=9mm，环向间距40cm。

3、DK206+700~DK206+820段拱部140°范围内设置φ42mm小导管超前支护，小导管长6m,t=3.5mm，环向间距30cm。超前小导管配合钢架使用，每3m（5榀）施做一环，纵向搭接长度不小于3.0m。

4、玻纤锚杆垂直打入掌子面进行加固，玻纤锚杆长12m，锚杆间距60cm×80cm（水平×竖向），每8m一环，搭接长度4m。

5、隧道DK206+700~DK206+820采用双侧壁导坑法施工，施工时加强监控量测，及时施做初期支护和二次衬砌。

6、双侧壁导坑左、右上台阶钢拱架拱脚处用角钢和钢板制作大拱脚，增大受力面积。

7、洞身开挖后拆除临时支护喷混凝土及钢架。一次拆除的长度控制在6m以内。

8、仰拱一次开挖控制在2~3m，仰拱距掌子面距离控制在20m以内；二衬一次施作4~6m，二衬距掌子面距离控制在35米以内。

9、施工过程中，根据围岩变化情况，在确保安全的情况下，优化开挖方法，快速通过。

3、开挖方法优化

2011年4月15日忻州隧道DK206+820处设计52根120m￠159大管棚（环向间距40cm），已经全部施做完毕。高速公路路面埋深27m，现有围岩为老黄土，下沉量极小。

为了使忻州隧道隧道快速安全通过高速公路，结合忻州下穿大运高速公路设计及施工方案专家评审会评审意见，提出对该段施工方法进行转换，将原设计双侧壁导坑法转换为短台阶加临时支撑法，以便加快初期支护成环，减少围岩暴露时间。转换后同时将步距进行调整，原仰拱至掌子面35m，二衬至掌子面70m，调整为仰拱至掌子面9，二衬至掌子面15m。

4、具体施工步骤

图1 施工工序断面图

图2 施工工序横断面图

（1）A.利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。B.开挖①部弧形导坑，预留核心土长度不小于3m。C.喷5cm厚混凝土封闭掌子面。

D.施作①导坑周边初期支护即初喷4cm厚混凝土，架立I25a钢架，并设锁脚锚管。为减小沉降①部采用角钢和钢板制作大拱脚见图3。

图3 C节点详图

（2）A.在滞后于①部2.4m（4榀钢架）距离之后，开挖②部。

B.初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网片。C.架立I25a钢架，并设锁脚锚管。

（3）A.在滞后于②部1.2m（2榀钢架）之后，开挖③部。

B.初喷4cm厚混凝土，铺设钢架网片。

C.架立I25a钢架及I25a临时钢架，并设锁脚锚管。（4）A.在滞后于②部1.2m（2榀钢架）之后，开挖③部。

B.初喷4cm厚混凝土，铺设钢架网片。