膨胀土隧道施工技术要点

膨胀土隧道施工技术要点

膨胀土隧道施工技术要点

Vol119　No16

公　路　交　通　科　技

JOURNALOFHIGHWAYANDTRANSPORTATIONRESEARCHANDDEVELOPMENT

2002年12月

文章编号:100220268(2002)0620102203

膨胀土隧道施工技术要点

郝中海1,2

(11交通部公路科学研究所,北京　100088;21,　538001)

摘要:,,对膨胀土地区隧道施工具有指导和现实意义。

关键词:膨胀土;中图分类号:U1455文献标识码:B

　　目前,国内隧道施工大多采用新奥法,新奥法施工的精髓在于将围岩作为支护的一部分,共同承受上覆荷载压力,然而,膨胀土围岩的隧道由于膨胀土本身遇水后土体膨胀,强度降低的性质,在施工中,特别是地下水发育的地区极为不利。针对山西省祁临高速公路一膨胀土隧道阐述新奥法施工技术要点及在膨胀土隧道施工中应特别注意的事项。

新奥法隧道设计和施工的技术要点是:11新奥法视围岩为支护的一部分,应尽可能保存原围岩强度,防止岩体松散;21支护应不早、不迟、不弱也不强,加强围岩变形检测;31利用喷射混凝土对围岩的全结合支护,使围岩与喷射混凝土形成整体,共同受力;41喷射混凝土和衬砌应尽可能薄,加强支护应从加强整个承载环入手,如利用锚杆、钢骨架等;51根据地质情况变化调整支护形式;61在围岩不依赖拱圈时将其封闭,拱圈封闭越快越好;71如果可能,要进行全断面开挖,进尺尽量小,衬砌尽量薄;81对混凝土和衬砌与围岩接触面处的应力状态进行跟踪监测和控制。利用新奥法进行隧道施工,无论在进度上、质量上还是工程费用上都有着明显的优越性,然而,对于不同类别的围岩,隧道设计的支护形式和施工工艺可能相差较大,在施工过程中要根据围岩性质及地质变化适时调整施工工艺及支护形式。本文针对祁临高速公路陈家山隧道的膨胀土围岩性质,提出膨胀土围岩隧道的施工工艺及特别注意事项。1　工程概况

祁临高速公路DK81+995到DK82+470路段,由左、右两个隧道组成,两洞相距约30m。左右两隧道总长

805m,其中左线长335m,右线长475m。

设计主要参数:隧道纵坡左线为+11183%,右线为+115%;横坡为2%;建筑限界净宽9175m,净高510m;地震烈度按VIII度设防。

隧道洞身围岩为第三系弱膨胀性亚粘土和冲洪积相卵石层,围岩呈压密性结构,稳定性差,开挖时拱部易坍塌,侧壁易失稳,呈透镜状分布的卵石层中含有渗出状地下水。

隧道出口分布有第四系残坡积层,结构松散,围岩稳定性极差。

隧道根据地形、地质条件在进出口设置明洞。洞身采用复合式衬砌,即以锚杆、喷混凝土、格栅钢拱架等为初期支护,二次支护为模注钢筋混凝土,两次支护之间敷设橡塑防水层。

陈家山隧道膨胀土物理力学指标:ωL=50%,ωP=2518%,IP=2412%,自由膨胀率FS=48%,土样命名为高液限粘土,从膨胀性上划分为弱膨胀土,

CBR=213%。

2　膨胀土围岩变形分析

膨胀土隧道,特别是地下水发育地区的膨胀土隧道,应尽可能早的进行仰拱施工,使隧道衬砌尽早形成环向受力。隧道衬砌环向受力的形成是膨胀土隧道施工安全的重要保证。根据陈家山隧道所处的地质水文条件及现场具体施工情况确定出隧道施工主要工序的最大间隔时间:即上导坑开挖与衬砌支护、下导坑

山西省祁临高速公路第九合同段陈家山隧道位于

收稿日期:2001212212