2.5.2.1 超前导洞排水技术方案
15#隧洞在15SD1+132.10~1+013.70桩号段穿越上半部为砂卵砾石,下半部为静水沉积密实粉土的地质结构。砂卵砾石层,透水性较好,自稳性较差;静水沉积密实粉土层,透水性较差,自稳性较好;该段地层地下水非常丰富,出水量较大,地下水刚好从二元地层分界面通过,因地下水压力作用,分界面上部的砂卵砾石层极易产生塌方,易形成流砂。
针对上述地质结构,采取在下层静水沉积密实粉土层打超前排水导洞方法进行施工,超前导洞排水法有效降低了掌子面附件水位及水压力,大大降低施工过程中上层砂卵砾石层塌方和形成流砂的几率。
2.5.2.2 施工方法
(1)在该段开挖前,首先在静水沉积密实粉土层开挖超前排水导洞,导洞高1.2m,宽0.6m,导洞边开挖边采用预制好的钢架进行支护,导洞支护采用提前预制好的预制φ25钢筋制作的桁架,间距15 cm×15 cm,同时喷5 cm厚混凝土,支护完成后在排水导洞顶部打φ50的排水孔,与轴线呈45°角,间距1 000,孔深穿透粉土层(排水孔采用轻型电动螺旋钻打孔)。
(2)超前排水导洞开挖约5m后,对上半部砂卵砾石层进行超前支护,超前支护采用自进式注浆超前锚杆,锚杆为φ25,L=4.5 m,间距30 cm,前后排搭接长度为3.0 m,同时对砂卵砾石层进行固结灌浆,有效的对松散起到了固结和超前支护作用。
(3)超前支护施工完后再进行隧洞断面的二次扩挖,每扩挖完进尺约50 cm立即按设计进行初期支护。
超前排水导洞和超前自进式注浆锚杆,两者的联合使用对穿越地下水丰富的砂卵砾石层与静水沉积密实分图层地质结构的实际施工中效果显著,开挖支护方法及施工效果分别如图2-11、2-12、2-13、2-14所示。
(4)施工工序为:超前排水导洞施工→自进式超前注浆锚杆施工→二次扩挖施工(每进尺约50 cm)→按设计对开挖面进行初期支护→按开挖及支护循环进尺约3.0m→超前排水施工,为一个大循环方式进行施工。(www.xing528.com)
图2-11 15#隧洞穿二元地层开挖支护示意图
图2-12 A—A剖面图
图2-13 B—B剖面图
图2-14 15#隧洞导洞法施工地质情况及排水导洞
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