隧道开挖方式的技术经济分析VIP专享VIP免费

隧道开挖方式的技术经济分析摘要：目前隧道开挖的方式多样，而怎样选择一个安全可靠、经济合理的开挖方式，是一个值得研究探讨的问题。作者参加了陕豫界高速公路丹界段孤独庙隧道的施工，特对项目隧道施工中采用的两种不同的开挖方式进行技术经济比较，与大家一起探讨，希望能在类似项目中有参考价值。关键词：掘进方案比较经济分析1、隧道地貌、地质水文情况公路一局三公司承建的商界高速公路孤独庙隧道地处秦岭东段南部山区，为一切割剧烈的山岳地区，行政区划属于丹凤县境内，总体地势西高东低。隧道进口段堆积少量碎石亚粘土，结构松散；基岩为强风化石英片石岩，片理很发育，节理较发育，洞口完整性、稳定性较差。出口前沿为丹竹路开挖的碎石堆积，结构松散稳定性极差，设计图纸建议对人工堆积碎石进行适当清方，后设计变更为将洞口围岩进行注浆加固。隧道出口基岩为强风化石英片石，片理发育倾向与坡向一致，岩体易顺层滑落，另节理发育对岩体有一定的切割作用。洞身围岩主要呈块石镶嵌结构，围岩级别分别为Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级。隧道进口洞口围岩级别以Ⅴ级为主，断层破碎带及其附近围岩呈碎石状压碎结构，围岩级别为Ⅵ级，Ⅴ～Ⅵ级围岩区域稳定性差，应加强衬砌和防护。洞室处于地下水位以上，开挖时一般无水，但雨季时会有洞壁潮湿、渗水现象，应注意洞室围岩的加固支护。孤独庙隧道工程地质分段描述详见下表：序号桩号围岩级别长度（m）工程地质描述1YK156+219～+229VI10人工填土：杂色，土质不均，结构松散，含碎石，硬塑，稍湿。另外进口处丹竹路上方为基岩破碎边坡，常有溜滑掉块现象。2YK156+229～+254V25强风化石英片石：青灰色，细粒鳞片状变晶结构，片状构造，原岩结构构造大部分破坏，片理极发育，节理较发育，岩体呈碎石状压碎结构，围岩稳定性较差。3ZK156+219～+229VI10人工填土：杂色，土质不均，结构松散，含碎石，硬塑，稍湿。另外进口处丹竹路上方为基岩破碎边坡，常有溜滑掉块现象。4ZK156+229～+254V25强风化石英片石：青灰色，细粒鳞片状变晶结构，片状构造，原岩结构构造大部分破坏，片理极发育，节理较发育，岩体呈碎石状压碎结构，围岩稳定性较差。2、施工方案介绍2.1、施工方案确定原则针对孤独庙隧道施工的洞口加强段的特殊地质情况，项目经过认真研究，针对相同地质条件，不同外界条件的右洞进口段与左洞出口段分别采取了不同的施工方案。在施工时按照新奥法原理，坚持“光面爆破、支护紧跟、监控量测、及时反馈和修正、及时采取应急措施”的原则。施工开挖采用人工配合机械，必要时采取弱爆破。根据实际围岩情况左洞出口段采用双侧壁导坑开挖法；而在右洞进口段根据地质等条件确定采用超短台阶法施工，超前支护掩护下开挖上拱部，然后拱腹两侧，再下部边墙开挖。初期支护中中空注浆锚杆、钢拱架、单层挂钢筋网、喷砼紧跟开挖掌子面并及时封闭仰拱，形成环向受力支护体系。2.2、施工方法2.2.1、左洞出口采用双侧壁导坑开挖法施工（如图一）图一考虑到左洞出口距丹竹路的距离小于20米，施工受上方丹竹路车辆通过的影响教大，经项目研究决定在洞口加强段则采用双侧壁导坑开挖法，具体开挖步骤：①先进行左侧导坑上部开挖、并进行初期支护和临时支撑。②进行左侧导坑下部开挖、并进行初期支护和临时支撑。③后进行右侧导坑上部开挖、并进行初期支护和临时支撑。④进行右侧导坑下部开挖、并进行初期支护和临时支撑。⑤中部导坑拱顶开挖、初期支护和钢架支撑⑥、⑦中部导坑其余部分开挖。双侧壁导坑开挖法适用于浅埋大跨度隧道、Ⅴ～Ⅵ级围岩的隧道施工；同时也适用于新奥法指导施工的大跨度软弱围岩地下通道及洞室施工。采用此施工方法的优点在于：双侧壁导坑法支护开挖断面分块多，扰动大，初次支护全断面闭合时间长，但是每个分块都是在开挖后各自闭合的，所以在施工中间变形不大；在特殊的地质条件下，双侧壁导坑法易控制围岩变形，值得推广；安全性高。双侧壁导坑法施工的缺点：速度较慢，要耗用大量的临时支护材料，导致施工成本较高。2.2.2、右洞进口采用开挖台车配合施工的超短台阶开挖法（如图二）图二右洞进口段施工时，结合实际现场的地质情...