特长隧道双向施工贯通技术分析
2018-02-16王宇
王 宇
(广西路桥工程集团有限公司路面公司,广西 南宁 530023)
特长隧道双向贯通误差的控制是整个隧道施工过程中的技术重点和管理难点。由于隧道施工受到空间的限制,导线点不能通视,只能依靠大量的反复复核,及时调整开挖断面位置以保证隧道掘进方向正确。因此,本工程采用GPS等先进的测量仪器进行长距离对测,科学计算各点坐标,形成闭合导线点。另外,通过超前地质预报选择围岩性状较好的位置作为贯通点,并根据监控量测信息及时调整预留变形量及开挖轮廓线,实现了在施工过程中根据围岩情况和实时采集数据来动态调整开挖参数与支护参数。
1 工程概况
项目河百№2标位于河池市金城江区长老乡境内。线路经长老乡金洞村、隘口村、高村、里门、屯达、巴翁,终于山脚村弄茶屯,主线全长19.82 km。巴翁隧道为分离式隧道。隧道左行线桩号为Z4K26+453.5~Z4K29+575,长3 121.5 m;隧道右行线桩号为K26+423.5~K29+560,长3 136.5 m。根据地形条件,右线进口采用直切式洞门,左线进口采用削竹式洞门,出口均采用削竹式洞门,进出洞门后明洞洞身均采用明挖法施工,其余洞身开挖采用新奥法。隧道位于上坡段上,右行线纵坡采用2.4 %/3 270上坡段,左行线纵坡采用2.37%/3 270上坡段。隧道轴线通过路段地面标高402~897 m,相对高差495 m,最大埋深约400 m。
2 贯通误差的分析
在特长隧道开挖过程中多采用双向掘进,因此会有不同的劳务协作队伍在两端施工,要有一个统一的施工贯通方案,由一个部门或者负责人来统一指挥贯通施工,采用有效的管理避免较大误差的产生。开挖面受到长距离单导线、围岩收敛变形、局部初期支护施工不规范等原因的影响造成了误差的产生,应做好地面控制点贯通复核。洞内导线点的连续复测,贯通面确定在较好围岩处是较为关键的施工节点,只要控制好以上要求就能有效控制贯通误差。
3 贯通措施
3.1 超前预报措施
TSP按照正常的搭接程序施做,以地质调查法等综合物探及钻孔为主进行综合超前地质预报。通过超前地质预报预测掌子面前方围岩不良地质与软弱围岩范围,用以确认并划分围岩等级,再结合掌子面观测和施工图设计,对不良地质的处理措施及时提供施工方案建议,以降低贯通施工风险。
3.2 量测措施
为及时提供施工所需的围岩稳定性程度、支护结构的状态以及掌子面前方围岩的地质和岩性情况,以确保施工安全,提高施工效率,修正支护参数。结合本项目隧道的实际工程情况进行隧道监控量测和超前地质预报。通过监控量测准确把握隧道开挖后围岩变化趋势,提醒施工队伍做好安全施工管理,做好贯通准备工作。
隧道单洞双向掘进前剩余150 m,由测量工程师带队及时进行导线点联测复核,特别是本隧道最高点海拔895 m的位置要设置一个导线点,对隧道进出口设置的导线点进行通视复核,及时进行掘进调制,尽量减少贯通误差。
本隧道贯通点设置在Ⅲ级围岩处,所以开挖断面的精度尤为重要,在贯通前150 m就要进行加密监控量测点,并增加监控频率,精确掌握收敛值,及时调整施工工艺。当距离贯通30 m时,打超前钻孔进行贯通里程的复核确认。
在监控数据信息化管理过程中,按照规范要求及时进行观测,数据收集整理要及时,分析到位,围岩稳定性判断准确,发现突变及时调整支护参数。
3.3 调整开挖轮廓线降低贯通误差
本项目为保证双向掘进贯通面围岩的稳定性,将贯通面设置在Ⅲ级围岩处,为控制贯通段衬砌断面顺接和净空尺寸,在单洞贯通点前后80 m范围根据测量数据,调大开挖轮廓线5~10 cm,衬砌台车外放7 cm,在保证衬砌厚度的情况下利用衬砌对贯通误差进行调整。
3.4 保证措施
(1)成立隧道贯通突击小组,统一安排现场施工,负责施工质量、安全、环保、量测等检查、督促工作。
(2)通过竖半断面开挖,增加周边眼的数量、减少对围岩的扰动,适当增加开挖轮廓线降低贯通误差,隧道贯通突击小组定期、不定期的检查,控制施工质量,保证隧道顺利贯通。
(3)进出口作业面必须做好防排水设施设备等物资准备,疏通两测排水沟槽、清理反坡集水井,超前钻孔前出口端顺坡段的设备、人员必须做好应急准备,做好险情应对准备工作。
(4)严格遵循计划贯通点纪律,进口端施工至本方案指定里程点时停止掘进,非正式调整贯通点里程的情况杜绝继续冒进。
(5)联络警戒措施:建立洞内与洞外的通信联络系统,确保洞内与洞外通信畅通。隧道同一洞双向开挖剩余距离在50 m以内或者左右洞两个提前掘进面距离30 m以内时,应加强联系,统一指挥,项目部和分部指定专人负责,统一协调下达放炮指令,放炮时人员机械必须确认安全撤离;当同一洞剩余距离在30 m以内时,必须采取出口端掘进、进口端停止作业并撤走人员和机具的措施,同时在安全距离处设置警戒封
闭并专人警戒。
(6)严格落实标准化管理对二衬与掌子面的距离要求。
(7)隧道剩余距离在30 m以内时,严格控制循环开挖进尺在2 m内,控制装药量,减少爆破振动对围岩的影响,及时支护到位;剩余5 m时采用单层小导管等超前加固措施,确保贯通面安全。
4 结语
通过此次巴翁隧道贯通施工技术研究,总结了丰富的施工经验,对导线点的复测、围岩超前地质预报、掘进速度、贯通面的确定都有了深刻的认识,根据围岩情况采用合理的开挖支护参数是较为有效的施工方法,对广西高速公路隧道贯通施工具有指导意义。
[1]JTG/T F60-2009,公路隧道施工技术细则[S].
[2]JTG F60-2009,公路隧道施工技术规范[S].
[3]杨林德.公路施工手册:隧道[M].北京:人民交通出版社,2011.