导流隧洞工程进口渐变段洞挖改明挖施工技术.docx
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1、某导流隧洞工程进口渐变段洞挖改明挖施工技术1 工程概述导流隧洞位于右江流域,是某水利枢纽工程前期的关键工程,由进口明渠、进水塔、洞身和出口明渠等部分组成。导流隧洞进口渐变段长25m,桩号0+005.000+025.00,开挖断面为城门洞形,开挖尺寸17.5m(宽)21.4518.35 m(高),底部高程为115.000, 145高程以上为业主前期施工形成的平台,洞顶部覆盖层厚1013m。属浅埋大跨度隧洞。2 地质条件渐变段围岩为D3l1层灰黑色薄中厚层状含硅质泥岩夹薄极薄层炭质泥岩,全强风化,围岩层理、节理发育,层间挤压强烈,硅质泥岩受挤压、风化卸荷呈松驰碎裂结构,炭质泥岩被挤压成透镜状、碎片
2、状,湿时可塑、结构破坏,层理、片理光滑镜面十分发育,局部岩层挤压揉皱厉害,0+0080+016段内有F9断层及其影响带,F9断层宽3050cm。除F9断层外,小断层和挤压破碎带均布。有地下水呈泉状、点滴状出流。3 原设计施工方案进口渐变段原设计采用CRD法施工,共分10块20步施工(见图1)。为保证开挖过程中洞顶稳定,在145平台施工竖直管式注浆锚杆及1.0m厚C20混凝土盖板。图1 进口渐变段原设计施工方案示意图4 原设计施工方案在实际施工中存在的困难原设计的竖直加固锚杆平均长度12m,最大长度19.65m,伸入导流洞渐变段开挖轮廓线内0.3m,这给开挖施工带来较大困难,且存在较大安全隐患。
3、4.1 工期难以保证原设计方案施工顺序为:(地表加固)洞顶竖直加固锚杆洞顶混凝土盖板渐变段CRD法分部开挖。洞顶145平台竖直加固锚杆共405根,总长4848m,单根长度为7.219.7m,平均长度为12.0m。锚杆为竖直方向,深度不一,且岩体破碎松散,如采用凿岩台车、潜孔钻等设备钻孔,因塌孔、卡钻等使施工难度增大,钻孔及锚杆安装质量无保证。故须采用地质钻进行钻孔,但地质钻成孔速度慢,设备搬移次数多,施工效率低。经计算,洞顶加固竖直锚杆施工总时间至少需20天。洞顶管式锚杆施工完成后,方可开始洞顶145平台混凝土加固盖板施工,钢筋制安及混凝土浇筑(7天养护)共需约10天时间。故洞顶地层加固工作至
4、少要用30天时间。而根据施工总进度安排,进口渐变段必须于4月底完成开挖,5月底雨季来临之前完成衬砌,以开始进水塔混凝土施工,保证洞身及145平台以上山坡稳定。而进场时为3月下旬,渐变段工期非常紧。4.2 施工难度大a. 锚杆密度较大(1.01.0m),渐变段开挖钻孔时钻头如遇到锚杆,则极易造成卡钻、断钎,延长钻孔时间和造成设备损坏,从而影响施工进度。b. 渐变段开挖后初期支护形式为钢支撑(I20a)+钢筋网+喷混凝土,由于管式锚杆伸入设计开挖轮廓线内,必须将锚杆伸入洞内部分割除,方可安装钢拱架。c. 因围岩破碎、风化程度较深,深孔锚杆垂直钻孔难度大且易塌孔,钻孔质量无保证。d. 采用CRD法开
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