隧道偏压地形条件下洞口设计实例全套.docx

隧道偏压地形条件下洞口设计实例隧道洞口崩坡积体塌方案例针对于不利地形和地质相结合的情况，在设计应在加强地形测量和地质调查基础上，对洞口进行精细化设计，合理提出技术措施，如反压回填、半明半暗，或直接清除不利因素。以下通过一则偏压地形和松散地层不利组合下，。1 .隧道洞口地形、地质情况地形条件：隧道进洞口轴线与坡面呈较小角度相交，位于沟谷一侧，该段坡体覆盖层厚度不大，但偏压严重，是典型的偏压洞口O隧道洞口位广沟谷地质条件：地表以碎石土和块石土为主，局部粉质黏土含量较高，胶结一般，稳定性较差。隧道右洞洞口前近125m长度范围内发育崩坡积体，由块石、碎石混粘性土组成，厚度达312米。围岩岩性较多，可见花岗斑岩、辉绿岩及晶屑凝灰岩，以晶屑凝灰岩为主。强风化岩呈碎块状，岩质较坚硬，节理裂隙发育，岩体破碎；中风化岩，较破碎为主，岩质坚硬。该段隧道埋深浅，受偏压影响大，主要穿越覆盖层、强中风化基岩，节理裂隙发行，围岩以松散结构碎石状镶嵌结构，BQ<250,综合评定为V级国岩。地质建议隧道施工应加强支护、和防排水措施。隧道洞口处岩层易崩塌设计需要解决的问题主要是地形偏压严重、岩层易崩塌、隧道左右洞口之间间距较小，如下图所示。隧道洞口地形图2 .对测量和勘察的要求1、详细测量洞口前30m,后50m的横断面，实测横断面间距应不小于5m。2、在实测横断面基础上绘制地质剖面图。3 .设计思路可采用两个方案进洞进洞。方案1：右洞和左洞前后错开进洞，根据地形，右洞暗洞进口前于左洞暗洞进口。要实现方案1，洞口设计需采用反压回填、半明半暗等特殊处理。方案2：左右洞暗洞大致在一个横断面进洞。第一种方案优点是边坡开挖量最小，但需要考虑左洞边坡开挖对右洞暗洞进洞的影响，要确保右洞覆盖层定厚度，减小扰动，这种方案设计工作量大，施工工序复杂。第二种方案优点比较简单，但缺点是洞口开挖量大，边坡高。由于隧道洞口原始地形较陡，第二种方案开挖量和边坡高度偏大,因此最终采用方案Io右洞边坡防护：根据实际地质和地形合理设计坡率和支护工程量。表面以碎石土和块石土为主，开挖中易崩塌，但总体厚度不大，因此采用普通的砂浆锚杆和喷射混凝土。第一级位于中风化岩层，坡率1：0.3,10m；第二级位于中风化与强风化之间，坡率取1：0.5,高Iom；第三级边坡位于坡积层和强风化层，坡率取1：0.75,最高IOmo起坡点位于明洞起拱点，以降低边坡开挖高度。减小左洞对右洞影响的措施：TZK91+500-TZK91+520半明半暗；TZK91+520K91+526反压碎。4 .设计图纸按上述的设计思路对洞口进行了设计，左洞需要采用半明半暗、反压回填降低对右洞的影响，具体见卜.图。a）右洞洞门设计图b）右洞洞口边仰坡设计图右洞洞口明暗交界处d）左洞明洞设计，在该处右洞已暗挖e）左洞洞口半明半暗设计,目的是减小对右洞的影响f）左洞洞口半明半暗设计,目的是减小对右洞的影响g）左洞洞口反压回填设计,目的是减小对右洞的影响h）左洞洞口反压回填设计,目的是减小对右洞的影响左、右洞洞口细化设计5 .施工方案为了降低对右洞暗挖的影响，设计方案中提出，左洞应先于右洞施工，待左洞暗挖段完成后，右洞可进行进洞施工，施工过程应对爆破施工进行振动监测，严格按照施工工序施作,加强隧道内外变形等监控量测，确保施工与结构安全。左洞完成明洞衬砌施工、土石回填后，右洞进洞施工.具体施工方案设计图如下：洞口施工工序半明半暗施工工序6 .施工情况洞口施工总体上是按照设计方案进行，左洞完成偏压挡墙和反压回填后，采用半明半暗进洞，如下图所示。左洞偏压挡墙和反压回填施工情况实际施工中，也存在一些对设计方案的变更。设计方案中要求：左洞完成明洞衬砌施工、土石回填后，右洞进洞施工,即左洞全部完成后右洞进洞。实际过程中如果采用左洞全部完成后右洞进洞，工效偏低，对施工进度的影响较大，施工单位并不赞成。为了实现左右洞尽可能平行施工，加快施工进度，在右洞洞口浅埋处增加了处混凝土反压回填，如F图所示。右洞变更增加反压回填挡墙以实现左右洞平行进洞在完成隧道左、右洞进洞后，施工明洞，并施工右洞的偏压挡堵，如下图所示。右洞明洞施工7 .结论偏压地形下隧道洞口设计是隧道设计的重点内容之一。从前述内容可以看出：1）虽然可以在隧道施工过程中可以根据施工阶段实测横断面进行动态调整，但能够在设计阶段比较准确地确定洞口的方案有利于施工安全。2）通过加强洞口的测量和勘察，在基于比较可靠的地形和地质条件基础上，细化后的设计方案可以很好地指导施工。3）施工阶段要加强设计和施工的沟通协调，在确保安全的前提下，考虑施工单位的诉求，动态调整设计方案有利于隧道项目的实施。