论文部分内容阅读
中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号：
摘要:本文根据石郎山隧道洞口施工实例，简单阐述复杂地质隧道洞口施工困难影响原因，采取的方案及措施，以对同类施工提供参考。
关键词;复杂地质;洞口施工;困难分析
Abstract: in this paper, according to the ShiLang mountain tunnel construction example, briefly elaborated the complex geological tunnel construction difficulties influence, take solutions and measures, in order to provide reference for similar construction.
Key words; The complex geological; The mouth of the cave construction; Difficult analysis
1工程概况
1.1工程概况
奉化市莼湖镇对外快速通道工程，全长6.164KM.本项目设分离式特长隧道一座，其中右线长3250米，左线长3270米，双向四车道，隧道建筑界限净宽10.25米，净高5.0米；
1.2地址水文
1.2.1现场地形描述：
从现场地形上来看，石郎山隧道进口右洞位于山谷冲沟中，西南高，北东低，汇水面积大。南、西、北三面环山，植被茂盛。隧道右洞洞顶上方沿隧道前进方向100m范围内为当地村民开垦的农田，田间种有桔树、花木等。隧道左右洞中间有东西向上山道路，靠路南侧有经雨水冲刷形成的自然沟。北侧山下有自然的沖沟一道，距隧道右洞右侧约15m左右，自我部2011年1月进场以来，沟中水流不断。
1.2.2水文地质情况
1.2.2.1地勘资料地质情况描述
进洞口自然坡向南东倾，地形坡度5°～15°。表部未第四系坡洪积含粉质黏土碎石，厚约7.5m～19.0m，下伏基岩为玻屑凝灰岩，岩体破碎。地下水类型主要为孔隙型潜水和基岩裂隙水。孔隙型潜水赋存于含黏性土碎石中，主要受大气降水和地表水的补给。由于地表水汇水条件较好，地下水稍丰。基岩裂隙水主要赋存于基岩的风化裂隙和构造裂隙中，含水性和透水性差，含水不均匀，无统一的地下水位，主要受大气降水和地表水的补给，以泉、渗流的形式排泄，动态变化大。
1.2.2.2现场施工地质情况
从现场施工情况来看，地质条件与设计图纸描述不相符。围岩结构松散，基本为块径不等的碎石、泥土的堆积物，在长时间没有降雨时，地下水量较少。有降水时，地下水量明显增大。
2原始方案拟定
原方案拟定根据施工图提供数据确定。工艺如下：
3原方案存在的问题及分析原因
3.1存在问题
3.1.1洞口边仰坡开挖
① 开挖比较困难，车辆无法通行。
② 边仰坡坡度无法满足设计要求。
3.1.2洞口边仰坡防护
① 锚杆无法施工
② 泄水管无法施工
3.1.3洞口套拱浇筑
① 套拱加固困难
3.1.4大管棚施工
① 大管棚成孔困难
② 钢管顶进困
3.2存在问题的原因分析
3.2.1洞口边仰坡开挖困难
1）开挖比较困难，车辆无法通行
①、洞口地质情况为粘土砂砾层，结构比较松散，遇水软化成流塑状态，基础承载力较差致使车辆无法通行。
②、洞口地质结构比较松散，土层无粘结力、自稳定性比较差。
③、洞口所处的位置为山谷区域，南、西、北三面环山，汇水面积较大。
④、地质情况为砂砾粘土层，孔隙发育，有较好的过水通道，渗水量较大。
2）边仰坡坡度无法满足设计要求
①、边仰坡地质结构比较松散，土层无粘结力、自稳定性比较差。
②、边仰坡地质情况为砂砾粘土层，渗水量较大。
③、边仰坡因地下水产生边仰坡塌方。
3.2.2洞口边仰坡防护
1）、 砂浆锚杆无法施工
①、边仰坡地质为粘土碎石层，土层中砾石较多，在钻孔时遇石易发生偏孔卡钻等，无法成孔。
②、因地质结构松散，土层无粘结力、自稳定性比较差，部分成孔因孔内石块、土块掉落而堵孔，锚杆无法安装。特别是遇水情况时堵孔现象更为明显。
2）、 泄水管无法施工
1、因无法钻孔成孔，软式透水管无法安装。
3.2.3洞口套拱浇筑
1）、套拱加固困难
①、因防护锚杆无法施工或锚杆无法与土层形成握裹力，套拱加固锚固困难，在砼的侧压力下易使套拱发生倾斜、偏移。
②、因地质条件原因，地基承载力较差，套拱加固支撑不稳易引起沉降，致使导向孔发生偏斜而引起大管棚施工问题。
3.2.4大管棚施工
1）、 大管棚成孔困难
①、钻孔经常发生偏斜卡钻。
a、因地质原因，土石结合软硬不一，易发生钻孔偏斜。
②、孔内钻渣无法完全排出。
a、因粘土碎石渣遇水附着在孔壁上而不易排出。
b、因为是粘土碎石层空隙比较大不严密，产生漏气无法完全吹出钻渣。
2）、 钢管顶进困
1、偏斜孔因钢管扭曲管壁与孔壁接触面变大致使摩擦力加大。
2、孔壁掉落物时，钢管顶进时钢管被掉落物支撑起来，致使钢管前端插入土层阻力加大，管壁与孔壁接触面同时加大摩阻力增大。
以上问题的产生的原因为：松散的粘土碎石层地质和水
4如何解决原方案问题：
因洞口位置确定，地质情况无法改变，只能从水和施工方法予以解决。
4.1解决水的问题
水的问题提出三点处理意见：
4.1.1.“截”：截断地表水，不能让水流至坡洪积层，增设洞顶截水沟并加大尺寸。
4.1.2.“引”：在边仰坡、端墙涌水量大的区域增设泄水孔，避免水积压在仰坡、端墙后方，造成大的水压力，导致仰坡失稳。
4.1.3.“堵”：保证长管棚的施工质量，确保长管棚的注浆止水效果，不能按常规进行压浆，要求帷幕注浆。
4.2施工方法的优化
4.2.1洞顶边仰坡截水沟先行施工，以截断雨水汇入洞口施工段落内。
4.2.2洞口边仰坡开挖时，先开挖出一条排水通道，加强临时排水做好临时边沟，待地下渗水基本疏肝时再开挖至设计位置及坡度（根据实际情况确定是否开挖到位）。
a、地下水排出后地基承载力提高，同时铺设钢板可以满足开挖运输通行。
b、地下水疏肝后土层自稳性提高，基本可以开挖至设计坡度。（流塑态 可塑态固态）
4.2.3洞口边仰坡防护采取开挖（设计位置）一段防护一段，仰坡锚杆采用钻杆替代一部分，同时采用小导管替代一部分，小导管靠击打入土。
软式泄水孔采用小导管替代，以击打入土，起引水排水功能。
仰坡底部喷射砼预留底部不喷，预留渗水通道，减小仰坡面水压力。
4.2.4洞口套拱施工，支撑采用加大支撑面（下垫木板）借助施工机械（挖机2台）
4.2.5大管棚施工
a、钻孔时如遇偏斜时应慢速钻进，来回扫孔确保顺直。
b、钻孔采取跳孔，避免钻孔内部串通漏气，不能完全吹出钻渣。
c、采取钻一个装一个。
d、钢管顶进困难时，采取把钢管旋转一个角度再继续顶进。如无法继续顶进时应及时拔出钢管采取二次成孔。
e、避免在雨天施工，待地下水基本疏肝时再施工，如水量较大泄水孔无法满足泄水要求，使用潜孔钻在仰坡渗水层钻孔泄水。
5所取得成绩：
在隧道洞口地质条件差，降水持续时间长、雨量大。我们保质、保量、安全的、提前完成业主下达任务，同时得到监理及业主的好评和认可。这是我们项目经过认真的研究分析，找出问题解决问题方针。所取得了较好的成绩。
6结论：
水是引起复杂地质施工困难最主要原因，如何处理好水的问题是复杂地质条件施工的核心问题。
程大录，男 198305 ，本科，助理工程师
摘要:本文根据石郎山隧道洞口施工实例，简单阐述复杂地质隧道洞口施工困难影响原因，采取的方案及措施，以对同类施工提供参考。
关键词;复杂地质;洞口施工;困难分析
Abstract: in this paper, according to the ShiLang mountain tunnel construction example, briefly elaborated the complex geological tunnel construction difficulties influence, take solutions and measures, in order to provide reference for similar construction.
Key words; The complex geological; The mouth of the cave construction; Difficult analysis
1工程概况
1.1工程概况
奉化市莼湖镇对外快速通道工程，全长6.164KM.本项目设分离式特长隧道一座，其中右线长3250米，左线长3270米，双向四车道，隧道建筑界限净宽10.25米，净高5.0米；
1.2地址水文
1.2.1现场地形描述：
从现场地形上来看，石郎山隧道进口右洞位于山谷冲沟中，西南高，北东低，汇水面积大。南、西、北三面环山，植被茂盛。隧道右洞洞顶上方沿隧道前进方向100m范围内为当地村民开垦的农田，田间种有桔树、花木等。隧道左右洞中间有东西向上山道路，靠路南侧有经雨水冲刷形成的自然沟。北侧山下有自然的沖沟一道，距隧道右洞右侧约15m左右，自我部2011年1月进场以来，沟中水流不断。
1.2.2水文地质情况
1.2.2.1地勘资料地质情况描述
进洞口自然坡向南东倾，地形坡度5°～15°。表部未第四系坡洪积含粉质黏土碎石，厚约7.5m～19.0m，下伏基岩为玻屑凝灰岩，岩体破碎。地下水类型主要为孔隙型潜水和基岩裂隙水。孔隙型潜水赋存于含黏性土碎石中，主要受大气降水和地表水的补给。由于地表水汇水条件较好，地下水稍丰。基岩裂隙水主要赋存于基岩的风化裂隙和构造裂隙中，含水性和透水性差，含水不均匀，无统一的地下水位，主要受大气降水和地表水的补给，以泉、渗流的形式排泄，动态变化大。
1.2.2.2现场施工地质情况
从现场施工情况来看，地质条件与设计图纸描述不相符。围岩结构松散，基本为块径不等的碎石、泥土的堆积物，在长时间没有降雨时，地下水量较少。有降水时，地下水量明显增大。
2原始方案拟定
原方案拟定根据施工图提供数据确定。工艺如下：
3原方案存在的问题及分析原因
3.1存在问题
3.1.1洞口边仰坡开挖
① 开挖比较困难，车辆无法通行。
② 边仰坡坡度无法满足设计要求。
3.1.2洞口边仰坡防护
① 锚杆无法施工
② 泄水管无法施工
3.1.3洞口套拱浇筑
① 套拱加固困难
3.1.4大管棚施工
① 大管棚成孔困难
② 钢管顶进困
3.2存在问题的原因分析
3.2.1洞口边仰坡开挖困难
1）开挖比较困难，车辆无法通行
①、洞口地质情况为粘土砂砾层，结构比较松散，遇水软化成流塑状态，基础承载力较差致使车辆无法通行。
②、洞口地质结构比较松散，土层无粘结力、自稳定性比较差。
③、洞口所处的位置为山谷区域，南、西、北三面环山，汇水面积较大。
④、地质情况为砂砾粘土层，孔隙发育，有较好的过水通道，渗水量较大。
2）边仰坡坡度无法满足设计要求
①、边仰坡地质结构比较松散，土层无粘结力、自稳定性比较差。
②、边仰坡地质情况为砂砾粘土层，渗水量较大。
③、边仰坡因地下水产生边仰坡塌方。
3.2.2洞口边仰坡防护
1）、 砂浆锚杆无法施工
①、边仰坡地质为粘土碎石层，土层中砾石较多，在钻孔时遇石易发生偏孔卡钻等，无法成孔。
②、因地质结构松散，土层无粘结力、自稳定性比较差，部分成孔因孔内石块、土块掉落而堵孔，锚杆无法安装。特别是遇水情况时堵孔现象更为明显。
2）、 泄水管无法施工
1、因无法钻孔成孔，软式透水管无法安装。
3.2.3洞口套拱浇筑
1）、套拱加固困难
①、因防护锚杆无法施工或锚杆无法与土层形成握裹力，套拱加固锚固困难，在砼的侧压力下易使套拱发生倾斜、偏移。
②、因地质条件原因，地基承载力较差，套拱加固支撑不稳易引起沉降，致使导向孔发生偏斜而引起大管棚施工问题。
3.2.4大管棚施工
1）、 大管棚成孔困难
①、钻孔经常发生偏斜卡钻。
a、因地质原因，土石结合软硬不一，易发生钻孔偏斜。
②、孔内钻渣无法完全排出。
a、因粘土碎石渣遇水附着在孔壁上而不易排出。
b、因为是粘土碎石层空隙比较大不严密，产生漏气无法完全吹出钻渣。
2）、 钢管顶进困
1、偏斜孔因钢管扭曲管壁与孔壁接触面变大致使摩擦力加大。
2、孔壁掉落物时，钢管顶进时钢管被掉落物支撑起来，致使钢管前端插入土层阻力加大，管壁与孔壁接触面同时加大摩阻力增大。
以上问题的产生的原因为：松散的粘土碎石层地质和水
4如何解决原方案问题：
因洞口位置确定，地质情况无法改变，只能从水和施工方法予以解决。
4.1解决水的问题
水的问题提出三点处理意见：
4.1.1.“截”：截断地表水，不能让水流至坡洪积层，增设洞顶截水沟并加大尺寸。
4.1.2.“引”：在边仰坡、端墙涌水量大的区域增设泄水孔，避免水积压在仰坡、端墙后方，造成大的水压力，导致仰坡失稳。
4.1.3.“堵”：保证长管棚的施工质量，确保长管棚的注浆止水效果，不能按常规进行压浆，要求帷幕注浆。
4.2施工方法的优化
4.2.1洞顶边仰坡截水沟先行施工，以截断雨水汇入洞口施工段落内。
4.2.2洞口边仰坡开挖时，先开挖出一条排水通道，加强临时排水做好临时边沟，待地下渗水基本疏肝时再开挖至设计位置及坡度（根据实际情况确定是否开挖到位）。
a、地下水排出后地基承载力提高，同时铺设钢板可以满足开挖运输通行。
b、地下水疏肝后土层自稳性提高，基本可以开挖至设计坡度。（流塑态 可塑态固态）
4.2.3洞口边仰坡防护采取开挖（设计位置）一段防护一段，仰坡锚杆采用钻杆替代一部分，同时采用小导管替代一部分，小导管靠击打入土。
软式泄水孔采用小导管替代，以击打入土，起引水排水功能。
仰坡底部喷射砼预留底部不喷，预留渗水通道，减小仰坡面水压力。
4.2.4洞口套拱施工，支撑采用加大支撑面（下垫木板）借助施工机械（挖机2台）
4.2.5大管棚施工
a、钻孔时如遇偏斜时应慢速钻进，来回扫孔确保顺直。
b、钻孔采取跳孔，避免钻孔内部串通漏气，不能完全吹出钻渣。
c、采取钻一个装一个。
d、钢管顶进困难时，采取把钢管旋转一个角度再继续顶进。如无法继续顶进时应及时拔出钢管采取二次成孔。
e、避免在雨天施工，待地下水基本疏肝时再施工，如水量较大泄水孔无法满足泄水要求，使用潜孔钻在仰坡渗水层钻孔泄水。
5所取得成绩：
在隧道洞口地质条件差，降水持续时间长、雨量大。我们保质、保量、安全的、提前完成业主下达任务，同时得到监理及业主的好评和认可。这是我们项目经过认真的研究分析，找出问题解决问题方针。所取得了较好的成绩。
6结论：
水是引起复杂地质施工困难最主要原因，如何处理好水的问题是复杂地质条件施工的核心问题。
程大录，男 198305 ，本科，助理工程师