下半断面开挖前要求上半断面洞段变形速率连续观测小于0.2mm/d后方能进行。落实下半断面开挖施工时的抽排水措施,是避免绿泥石片岩遇水软化,影响洞室稳定的关键。全断面落底开挖后,由于绿泥石片岩洞段围岩破碎,难以形成自承拱,为此确定支护的技术原则是“早支护、强支护”:“早支护”,以防止围岩松动,并与上半断面形成封闭环;“强支护”,以维护隧道整体稳定。支护的具体技术方案是:初喷混凝土封闭岩面→格栅钢架(型钢拱架)→复喷混凝土→锚杆,与围岩形成联合支护体系,增强围岩镶嵌、咬合作用,防止岩面错动,抵抗围岩变形压力;须保证下半断面拱架与上半断面拱架可靠连接,并保证锁脚锚杆及系统锚杆施工质量。绿泥石软岩洞段下半断面施工支护参数详见表1。
表1 绿泥石片岩洞段下半断面支护参数表
注 表中B、C型处理措施仅在型钢拱架间排距上不一致,其他一致。A型处理措施为格栅拱架,而非型钢拱架,两种拱架承受岩体应力变形的程度均不同。
绿泥石片岩洞段落底开挖时,为控制上半断面变形的发展,保证上半断面的稳定性,综合采取弱爆破为主、机械破除为辅的合理开挖方式,降低爆破开挖对上半断面围岩和支护结构的影响。下半断面采用先中间拉槽、后全断面落底的开挖方式。中槽横向剖面为倒梯形(图7),开挖高度3.0m,上部宽9.74m,下部宽6.28m,中槽开挖与支护形成50m之后,进行下部全断面扩挖与支护工序,下半断面开挖拱架安装见图8。中槽开挖后,在两侧边墙设置3排φ25,L=4.5m,@1.0m×1.0m玻璃纤维锚杆(图9),注浆用砂浆配合比为水泥:砂∶水=1∶1.28∶0.45,并喷10~20cm厚CF30纳米钢纤维混凝土进行封闭。全断面落底施工时,为防止两侧边墙及掌子面坍塌,保证施工人员及设备安全,开挖前对两侧边墙及掌子面设置玻璃纤维锚杆(φ25,L=4.5m,@1.0m×1.0m)。
A、B型洞段循环进尺控制在2.0m,C型洞段控制在1.0m。弱爆破的基本原则是:多打孔、浅孔,少装药、多用段、拉开时差,尽可能单孔起爆,炸药消耗量控制在0.4 kg/m3以下;周边孔间距0.35~0.45m,线装药量不超过70g/m,在破碎围岩处可以不装药。全断面开挖爆破图见图10。(www.xing528.com)
图7 下断面中槽开挖
图8 下断面开挖拱架安装
图9 绿泥石片岩中槽开挖支护图
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