摘要: |
本文取材于大庆至广州国家高速公路江西段(武吉高速)上奉隧道工程。上奉隧道所处的地层主要是第四系的亚粘土和全风化花岗闪长岩,洞身部位发育多条构造破碎带和裂隙带,围岩强度较低,稳定性差,给隧道施工带来很大困难,且容易发生各类事故。因此,需要研究选择合理的开挖施工及支护方案,并加强施工过程中的管理,这对减少事故发生率、保证工程质量、降低工程成本以及争创优质工程、提高其其企业竞争力等方面具有重要的意义。
本文结合武吉高速公路上奉隧道的施工实际,同时参照其他公路隧道施工的成功经验,对上奉隧道的施工全过程各环节进行了系统的策划、研究和实施,具体了以下工作:
①在综合类比其他公路隧道施工经验的基础上,针对上奉隧道本身的地质状况,研究了该隧道的开挖施工方案、流程以及工艺等。
考虑到武吉高速公路上奉隧道的洞身存在多类围岩,即存在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共 4 类围岩,因此,分别采用了适合各类围岩的开挖方案:对Ⅴ级围岩地段 (碎石土地质条件),采用弧形导坑预留核心土超短台阶开挖法施工;对Ⅳ级围岩地段采用中长台阶法施工,台阶长度 15~30m;对Ⅱ~Ⅲ级围岩地段,视围岩情况,分别采用了长台阶法和全断面法法施工,并在施工过程中采用了钻爆开挖。
在开挖的同时,根据地质勘察揭示的围岩情况,并结合各种开挖方案,采用复合衬砌支护方式,并将洞身衬砌类型(包括紧急停车带) 划分为S2、S3、S4、S4-1、S5~S11 级及明洞S0等共十二种衬砌结构类型。
②上奉隧道围岩多为全风化闪长岩,且洞身部位发育多条构造破碎带和裂隙带,所以,针对围岩级别低、稳定性差等特征,研究确定了上奉隧道超前地质预报及围岩监控量测的方案,并在现场予以实施,对现场围岩监控量测所获数据进行系统分析,评价了围岩安全稳定性;
③针对公路隧道施工过程中的管理现状,研究了武吉高速公路上奉隧道的施工管理过程,通过对该管理过程的优点及弊端进行分析,建立一套从工期、成本、质量及安全四个方面进行控制的高速公路隧道施工组织管理体系,为今后类似地质条件的公路隧道施工提供指导。
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