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斜井衬砌施工技术在南吕梁山隧道施工中的应用探究.doc
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1、斜井衬砌施工技术在南吕梁山隧道施工中的应用探究摘要:斜井衬砌施工技术被越来越广泛运用到目前的隧道施工当中。本文就南吕梁山隧道施工1号斜井为例,先分析了斜井施工的工程概况,再对斜井的施工方案和方法进行分析,阐述斜井衬砌施工技术在南吕梁山隧道施工过程中的具体应用,突出斜井施工技术在施工过程中的实用性和可操作性。关键字:斜井衬砌;南吕梁山隧道;施工 为了满足我国发展的需求,隧道施工技术快速发展起来。在长隧道进行施工的过程中,为了便于施工,增加施工的工作面,加快施工进度,增设斜井和竖井成为了隧道施工过程中的必要手段。本文主要讲斜井施工在南吕梁山隧道施工中的应用。斜井即为为了方便施工在隧道的中间部位,从
2、地面上斜着向下打出的一条连通正洞的隧道。衬砌技术主要用于隧道工程和水利渠道工程中。南吕梁山隧道施工中的衬砌施工就可利用斜井有效地完成。一、 南吕梁山1号斜井工程概况1.1 范围及工程概况南吕梁山隧道的左线即为南吕梁山隧道1号所在位置,与正洞相交于DK304+200处,斜井总长为2460m,每300m设置了一个30m的长缓坡段,计算出的坡率是3%,其他地段的坡率为12%,是临时的工程。施工采用的运输方式是双车道无轨运输,每个缓坡段都设置了倒车洞室,以及防溜车砂堆。1.2 地质、水文特征概况以吕梁山为主干的吕梁山地区是侵蚀剥蚀基岩山区,南吕梁山隧道通过的地方即为吕梁山地区。该地区最高地段的海拔是1
3、946m,一般来说,谷岭间的高度差在300500m之间,主要以侵蚀为主,剥蚀作用相对次之。此外,西面坡有断崖出露,山势较为陡峭。东面坡有大量覆盖的黄土,地势相对比较平缓。隧道区域西面,主要是吕梁山坡的紫荆山断裂与鄂尔多斯盆地相接,东面则以霍山断裂和太岳山地相接。因区内经过了多次的构造改动,地质构造相对复杂,存在一系列非常复杂的褶皱和断裂结构。南吕梁山隧道主要通过的底层岩性多种多样,围岩坚固程度和完整性的变化都比较大。由于受到紫荆山断裂和罗云断裂所控制的复式向斜构造带的影响,南吕梁山隧道区主要呈现出的地质特征是中低山区水文地质特征。该区内的地表径流不强,但却是地下水补给的主要源头。此外,因吕梁山
4、两侧分布有较多的黄土丘陵,所以也呈现出丘陵区水文特征,地表径流条件较好,其下有岩溶水和裂缝水。该区地下水主要分为三个类型:基岩裂缝水、松散岩类孔隙水以及碳酸盐类裂缝岩溶水,其PH值为6.88,显现弱酸性。地下水对混泥土的侵蚀环境作用等级为H1。1.3 设计概况南吕梁山斜井设计的支护参数可见下表所示:南吕梁山隧道斜井设计参数表 表1支护类型围岩级别喷C25混凝土(cm)锚杆(m)钢筋网(cm)钢架间距(m)二衬(cm)拱墙仰拱部位长度间距(环纵)部位间距型式间距拱墙仰拱/底板喷锚支护II100局部2局部252525III150拱部21.21.5拱部252525IV2015拱墙31.21.5拱墙2
5、020格栅1.20设仰拱复合式衬砌(浅埋段、瓦斯、正洞交接段)II5-局部2局部局部3025III8-拱部21.21.5拱部25253525IV18-拱墙2.51.21.5拱墙2525格栅1.24040V2020拱墙311拱墙2020格栅14040二、斜井的施工方案及方法2.1 斜井整体施工方法南吕梁山隧道左线1号斜井采用ZNTJ-6进行标识,其综合坡度分别是-11.1%,长度分别是2450m,所以决定采用无轨运输方式。1号斜井都是采用双车道无轨运输的断面设计,是临时工程。施工过程中,采用全断面法进行斜井洞身二级和三级的开挖施工,采用多功能作业台架钻孔,光面爆破,装载机装碴等方式协助施工。四级
6、和五级围岩则采用台阶法进行开挖,向上部位利用人工进行手持风钻钻孔,向下部位则采用机械设备多功能能作业台架风钻钻孔,并进行光面爆破,上断面的碴要利用挖掘机转移至下断面,再利用挖装机装下断面堆积的碴,最后由自卸汽车将碴移至指定的弃碴场。进行斜井开挖施工之后,要对其进行及时的初期支护。初期支付要做的工作是采用人工配合孔引顶入法对锚杆进行安装,再由人工安装拱架及钢筋网。此外,还要采用湿喷施工工艺对混凝土进行喷射施工。斜井四级和五级围岩段仰拱的施工记录开挖面不超过60m,二级和三级围岩段的底板施工距离开挖面不超过100m,采用栈桥的方法跨越施工地段,并采用钢木组合模板进行立模工作。斜井二级、三级和四级围
7、岩不采用喷锚的方式进行支护衬砌,五级围岩的衬砌则需采用模筑衬砌的方式。对于斜井拱墙的衬砌,需采用模板台车泵送混凝土进行作业。自动计量大型拌和楼生产出混凝土之后,经过搅拌,需通过运输车运送至需要进行衬砌施工的工作面。斜井施工的排水工作要综合考虑斜井的坡度量值及水泵型号的选择,采用逆坡式的有压排水。在设置泵站的时候,要依照分级来进行,每30m高差的地方就设一处中继泵站,每处设置的中继泵站还需要设3台WS40-16KW污水泵,其中一台为备用。中继泵站之间采用的是2趟159钢管进行纵向联通的方式排水,将水抽排至洞外沉淀池,经沉淀和净化处理之后,再排入河道。移动潜水泵、集水坑以及159钢管是掌子面排水所
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