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一、工程簡介
雙江口水電站場內交通工程【6#路(含壩下大橋)】標段起點接于下游圍堰處的右岸低線公路,沿大渡河右岸順流而下,在k0+691處采用隧道穿越陡崖后,設置“壩下大橋”跨至大渡河左岸,沿上游與左岸過壩公路相接,向下游與原S211省道相接。主線長約1km,陡崖隧道長112m,大型鋼橋98.5m/1座。隧道所經陡崖地段地形較陡,坡度50°~70°,出露基巖為燕山晚期二云二長花崗巖,巖體呈微新~弱風化。因隧道整體水平埋深33m~45m,隧道整體呈嚴重偏壓狀態。
二、施工案例
1、 方案一:6#隧道進口段洞門端墻與襯砌施工
(1)進口段地質情況
6#隧道進口洞門設計樁號為k0+691,經現場實際勘察,該段地形為陡崖,高度約80m,坡度約70°,水平法線方向基本與洞軸線垂直。且該段呈偏壓狀態,靠河床側水平埋深約15m,靠山體側多為破碎巖體。距洞口約20m處(靠山體側)存在一條寬度約1m的破碎帶,構筑一個滑動面,方向N55°~75°E/SE∠45°~75°;另洞口頂部存在一天貫徹裂縫,寬度約0.9m,垂直于洞軸線方向,使洞口一巖體與山體巖體(母體)分離。該分離巖體高度約5m,寬度約10m。
(2)洞口段施工方案的選擇
方案一:洞口向山體側平移20m;
方案二:清除洞口頂部分離巖體,增加明洞;
① 方案一
按照施工設計文件要求,洞口經放樣,開挖輪廓線將侵占洞口頂部分離巖體。由于洞口頂部貫徹裂縫寬度較大,無法采用錨桿或小導管進行支護,若采取其他方法(管棚、錨索)存在施工難度大、投資過高、工期長等缺點。為避免不良地質地段,調整部分線路線形,將洞口向山體側平移約20m。但洞口平移同樣存在一下問題:
a.若洞口向山體側平移20m,將穿越破碎帶,擾動巖體基礎與滑動面,不利于山體穩定與后期開挖支護。
b.不利于整體規劃與后期6#隧道安全運行,距6#路水平方向(向山體側)約50m,垂直方向約70m是后期2#導流洞以及放空洞開挖區,若洞口向山體側平移,6#隧道將整體向山體側偏移,后期導流洞、放空洞開挖將影響6#隧道的安全運行。
c.進洞口向山體側平移,為滿足線路線形以及道路通視條件的要求,部分明路段線路也將向山體側偏移,增加路基邊坡開挖量;同時需砍伐樹木和植被,不利于環保。
綜上考慮,舍棄方案一。
②方案二
a.采用爆破的方式先清除洞口頂部分離巖體,再進行洞口段開挖。開挖后,洞口樁號平移至k0+700,即沿路基中心線向上游平移7m.。
b.為減少對山體側破碎巖體的擾動,避免破壞山體側基礎的穩定,保留洞口兩側巖體,增加明洞,明洞段樁號k0+693~k0+700。
c.靠山體側增加局部錨桿,澆筑貼坡C20混凝土擋土墻,確保山體穩定性以及防止因爆破振動形成的懸空孤石滾落。
(3)洞口施工方法與措施
①清除洞口頂部分離巖體
分離巖體頂部寬度約1.0m,為減少對兩側巖體的擾動,采用淺孔松動爆破方式進行爆破。孔深控制在2m~3m,孔距為1m,按單耗0.1kg/m³控制每孔裝藥量。爆破效果:成功清除頂部巖體,兩側山體原巖保存完整,形成凹槽。
②洞口邊仰坡、兩側巖體進行錨噴支護
分離巖體清理后立即對洞口邊仰坡、兩側巖體進行系統錨噴支護。
a. 開挖輪廓線外1m范圍內的鎖扣錨桿有原設計支護參數L=4.5m,Φ22更改為L=6.0m,Φ25。
b. 在距開挖輪廓線15m~1m范圍內的系統錨桿參數有原設計L=3m,Φ22,間排距3.0m×3.0m更改為L=4.5m,Φ25,間排距2.0m×2.0m。
c. 對局部存在裂隙或不穩定巖體采用L=6.0m,Φ22加強錨桿支護。
③k0+693~k0+700段采用鋼支撐支護(明洞段)
a. 處理侵占隧道支護凈空的兩側巖體;
b. 鋼支撐按照間距0.6m/榀架立,直至掌子面(k0+700),鋼支撐型號選擇I20a型;
c. 焊接連接筋,噴射混凝土,使鋼支撐形成穩固的整體;
d. 兩側巖體與鋼支撐空隙處采用混凝土回填,并回填至拱頂,給山體側巖體施加側向約束力,防止進一步變形。
④洞門端墻、出口k0+693~k0+700段混凝土襯砌以及頂拱回填砼整體澆注
a. 仰拱處理:由于該段為偏壓明洞段,仰拱澆注必須延伸至洞門端墻以外,仰拱鋼筋主筋(橫筋)采用Φ22、間距20m,縱筋采用Φ12、間距20m布置,仰拱鋼筋必須延伸至拱墻襯砌范圍之內。
b. 防水處理:防水板沿拱墻鋪設,在k0+700,k0+693處分別設置波紋管。K0+700處防水板焊接長度不小于15cm,且該段防水板鋪設長度延伸至洞門端墻內,防止后期在k0+693以及k0+700處出現滲漏水情況。
c. 襯砌鋼筋綁扎:拱墻襯砌鋼筋布設與仰拱鋼筋相同,主筋(橫筋)采用Φ22、間距20m,縱筋采用Φ12、間距20m布置。縱向間連接鋼筋采用焊接方式,雙面焊接長度為22cm,橫向間連接鋼筋雙面焊接長度12cm。縱橫向間用細鐵絲綁扎。
d. 洞門端墻與襯砌整體性澆筑,模板用小型組裝鋼模板。模板拼裝必須緊密可靠,底部采用無縫鋼制搭設“滿堂紅”排架作為支撐。
e. 混凝土澆筑:混凝土澆筑需緩慢進行,分部對稱澆筑,每次澆筑高度不超過1m,避免因過快澆筑使模板出現較大變形。
⑤內側貼坡墻澆筑
洞門內側巖體多位破碎體,其中部分為松散土質段,采用錨噴支護的方式不能滿足支護要求。為避免出現碎石體滾落等現場的發生,采用澆筑貼坡混凝土護壁。
三、工程體會
通過6#隧道進口段開挖以及后期延續施工,得道一下幾點體會:
1、重視現場地形、地質勘察,第一時間了解現場情況,為正確選擇技術方案或施工方案提供有力的支撐。
2、方案的確定應遵循“結合實際、謹慎科學、安全第一、經濟高效”的原則,避免盲目確定方案。
3、精心組織,合理安排各施工工序;嚴禁野蠻施工,避免帶來不必要的安全風險或經濟損失。
4、嚴格管理、有效控制,使各施工過程處于可控狀態。