09年岩土工程师经验交流-某隧道过软基段的施工处理技术

　　2.5隧道下沉处理
　　2.5.1隧道下沉情况
　　根据牛岭界隧道洞口段的地质情况，洞身结构设计，采用下行线采用上下半断面环行开挖施工，在开挖之前先进行长45米，φ89超前管棚预支护，边坡采用φ42×4的长5米小导管和挂网喷混凝土进行封闭。套拱施工完成即进行下行线洞身开挖。
　　在ZK30+940~ZK30+957段采用半断面环行开挖，开挖后初期支护变形大，拱顶沉降最大值达到47厘米，收敛值达到20厘米；地表出现较大裂缝，裂缝最大宽度5厘米，地表严重被破坏，由于该段隧道埋深较浅，从起拱线开始开挖轮廓线以外的45°线以内的土体自重基本由初期支护承担。变形过大严重影响隧道衬砌厚度，隧道安全。从施工情况看，在Ⅰ类围岩段采用半断面环型开挖，初期支护变形大，地表被严重破坏，在埋深较浅的地段初期支护，变形虽然较大，但还不致意被破坏，但在施工此段时对施工安全已经构成一定的威胁。在该段施工工序少，因产生较大变形，经常出现停工观看的现状，造成窝工严重，进度较慢，下行线从2004年6月1日至2004年8月15日，历时2.5月完成开挖17米，平均每天完成开挖0.26米。因此停止开挖。
　　2.5.2隧道下沉处理
　　由于隧道下沉较大处理较困难，根据岑梧高速公路施工进展情况，前后两个标段均没有开工，给降坡提供了条件，因此采用降坡的方法处理下沉过大。将原设计0.9%的坡度调成0.87%，即改变坡度和坡长。
　　3.隧道开挖分析
　　3.1讨论采用双下侧导坑施工方案的可行性
　　牛岭界隧道左线出口洞口Ⅰ类围岩施工中，隧道拱顶下沉大，地表出现不同程度的下沉及开裂现象，拱脚局部有开裂的现象。通过对左线施工情况及右线地质资料的分析，洞口段（即YK30+960～ YK31+075段）隧道位于堆积土中，隧道斜穿沟心，且土层松软、松散、含水，地基承载力低，较左线地质条件更差。同时隧道埋深浅，极难形成自拱度，靠调动围岩自身无法控制围岩变形，必须采取主动支撑措施，而基础承载力是主动支撑有效的前提和保证，为此，为确保安全通过二级路，必须要超前探明地质情况，并进行基础处理。采用台阶法施工，无法在有效的时间内通过基础处理提供足够的承载力，控制围岩变形。
　　采用超前小断面双下侧导坑方案可先行探明地质条件，并为处理基础提供空间，进行基础处理，为隧道的开挖提供足够的基础承载力，从而达到控制围岩变形的目的。导坑断面小，易于操作和控制变形，导坑底板支护（需进行软弱层处理）提供足够地基承载力抵抗拱脚的垂直压力，隧道垂直压力是通过拱架传至整体的条形基础，从面大大减少拱架及地表下沉的可能性；隧道的侧压力通过条形基础底部传至下部原状土再传至另一侧的条形基础，形成了一个封闭的结构，侧位变形也因此大大改善。下部中心土开挖时同设计有底部仰拱，所以结构仍是封闭成环的。侧压力问题也由于水平的及时封闭支护得以解决。
　　3.3优化设计方案
　　3.3.1结构设计优化
　　根据施工本段地质条件，取消洞内系统锚杆，范围为圆心上1.5米的拱部范围，桩号为ZK30+970~ZK31+055，YK30+960~YK31+075不设系统锚杆；其它部位系统锚杆同原施工设计图。
　　在取消系统锚杆范围内布设双层超前注浆小导管，长6m，环向间距30cm，搭接长度不小于2.5m，外插角分别为15度、60度，注水泥水玻璃双液浆；实施桩号为ZK30+940~ZK31+055，YK30+960~YK31+075未施工大管棚段。钢架支撑采用Hk200b，间距50cm；连接筋由螺纹钢改为厚度为9mm的钢板，间距调整为1.2m.
　　3.3.2其他
　　上行线施工φ89×4大管棚长45米，下行线施工φ89×4大管棚长40米，其他地段施工双排小导管。小导坑采用格栅拱架，间距80cm进行支护。为了提高仰拱承载力，仰拱打设φ89×4的钢管桩进行加固，梅花型布置，其间距50cm，长3.50米，打设后注超细水泥浆。

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