隧道施工的洞口地段,是指隧道进口(或出口)附近对隧道施工有影响的地段,该地段通常因地质地形复杂需要做特殊处理。隧道洞口工程主要包括边仰坡土石方,边仰坡防护,端墙、翼墙等洞门圬工,洞口排水系统,洞口检查设备安装,洞口段洞身衬砌。
由于每座隧道的地形、地质及线路位置不同,要很明确规定洞口段的范围是比较困难的。在一般情况下,可以将由于隧道开挖可能给上坡地表造成不良影响的洞口范围称为洞口加强段。每座隧道应根据各自的围岩条件来确定洞口段范围,一般亦可参照图7-4-1确定,将隧道洞口段定义为洞门向洞内延伸到可能形成承载拱的(1~2)D(D为隧道开挖宽度)埋深的范围,而且洞口处至少应保证2~3 m的覆盖土。
图7-4-1 洞口段的一般范围
1—洞门位置;2—洞口位置;3—上下部开挖分界线。
洞口地段是隧道的咽喉,该地段地形地质均对隧道施工不利。其特点为:
(1)洞口地段地层一般较破碎,多属堆积、坡积、严重风化或节理裂隙发育的松软岩层,稳定性较差,且地表水汇集,施工难度大。
(2)洞口地段受力复杂,当岩层层面坡度与洞门主墙开挖坡度一致时,容易产生纵向推滑力;洞口附近山体覆盖层较薄,一旦坍方可能塌穿到地表面;若隧道处于沟谷一侧或傍山时,通常会产生侧向压力。因此,该地段在开挖时宜特别谨慎小心,随挖随撑,并尽快做好衬砌。
隧道洞口段施工时要结合洞外场地和相邻工程的情况,全面考虑、妥善安排、及早施工,为隧道洞身施工创造条件,一般需注意以下几点:(www.xing528.com)
(1)洞口施工宜避开雨季和融雪期。当不能避免时,应采取防止坍塌的安全保证措施。
(2)隧道洞口开挖前,应结合设计文件,遵循“早进晚出”的原则,复核确认明暗分界位置的合理性,控制边仰坡开挖高度。
(3)隧道洞口段应根据地质条件、对地面建筑物的影响以及保障施工安全等因素选择施工方法,不宜采用全断面开挖;采用台阶法时,严禁长台阶施工;当围岩较差时,应采用管棚法进洞。洞口段围岩自稳能力较差,因此进洞前应按设计施作超前支护。洞口段开挖应加强初期支护,及时形成封闭结构,并尽早施作衬砌,加强对地表下沉、拱顶下沉的监控量测,适当增加量测频率。
(4)洞口部分圬工基础必须置于稳固的地基上。须将虚渣杂物、泥化软层和积水清除干净。对于地基强度不够时,可结合具体条件采取扩大基础、桩基、压浆加固地基等措施。
(5)洞口工程中的洞门施工,一般可在开挖进洞后尽快做,并应做好边仰坡防护,以减少洞门施工对洞身施工的干扰。为了有效地防止洞口地段围岩失稳,保证进出隧道的道路畅通,应及早修好隧道洞口开始一段的衬砌和洞门。
(6)洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工连接成整体,以确保拱墙连接良好。洞门端墙的砌筑与回填应两侧同时进行,防止对衬砌产生偏压。洞口段洞身衬砌应根据工程地质、水文地质及地形条件,至少设置不小于5~10 m长的模筑混凝土加强段,以提高圬工的整体性。
(7)洞门完成后,洞门以上仰坡脚受破坏处,应及时处理。如仰坡地层松软破碎,宜用浆砌片石或铺种草皮防护。
洞口段施工中最关键的工序就是进洞开挖,也要做好边仰坡的开挖及防护,按要求筑作洞门。
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