金鸡山计算方案.docx

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金鸡山计算方案

金鸡山隧道开挖方案优化

2014年02月

金鸡山隧道开挖方案优化

一、原设计洞身开挖方法

原设计V级围岩段采用交叉中隔壁（CRD）施工法施工，中隔壁及临时仰拱均采用I14工字钢+18cm厚C25喷射混凝土，开挖施工工序详见下图：

特点：

原方案为标准的CRD工法，每一步都对导坑进行封闭，且各导坑超前距离短，有利于更快形成断面，减少沉降，适用于较软弱的土质和松散的岩质围岩。

难点：

1、本隧道V级围岩段基本处于中风化粗粒花岗岩及中风化正长斑岩地段，为较坚硬岩，需进行爆破开挖。

爆破时对临时支撑有一定影响，尤其是左侧下台阶开挖时对临时仰拱影响较大。

2、与主洞初支刚度相比，中隔壁刚度相对较小，且曲率较大，承载能力相对较小。

二、施工单位优化方案

施工单位结合现场实际地质情况及施工组织对原设计工法进行优化，开挖施工工序详见下图：

不足之处：

1、中隔壁底部直接撑于原洞二衬上，全长均未与围岩紧贴，且临时仰拱滞后较久，对第一个导坑的稳定不利。

2、左右导坑上台阶先行，四车道大跨度形成且未封闭的时间相对较长。

3、中隔壁两次落底，对整体受力不利。

4、中隔壁曲率不宜过大，但是改为完全竖直也不利于承受侧向力时的稳定。

5、锁脚锚杆外插角过大。

三、本次优化方案

通过原设计方案和施工单位优化方案的分析，结合本隧道实际情况，拟定了优化方案如下：

1、先扩挖既有隧道侧上台阶，并完成初期支护及临时支撑施工，中隔壁紧靠围岩且施做长3.5米φ22锁脚砂浆锚杆，每处设两根，外插角不大于45°。

此步对跨度较大且最先行的右上导坑进行封闭，有利于较长时间的稳定。

2、开挖既有隧道侧下台阶右侧，在满足施工空间的前提下尽量多保留左侧回填部分。

此时由于开挖的主要是回填洞渣和原隧道结构，对临时仰拱影响较小。

3、扩挖隧道上台阶部分，并完成上台阶初期支护施工。

V级围岩段上台阶围岩虽然为中风化岩但较破碎，通过系统的控制爆破来减小对中隔壁的影响。

4、开挖隧道左侧下台阶左侧部分，并将主洞初支落底。

5、完成左侧下台阶开挖，接长中隔壁，临时仰拱及初支仰拱封闭。

6、完成右侧下台阶开挖，初支仰拱封闭。

（若从施工角度，此步可考虑拆除右侧临时仰拱，保留左侧临时仰拱。

）

7、施工二衬仰拱及回填。

8、逐榀拆除临时支撑，浇筑二衬混凝土。

优化方案特点：

1、尽可能保留原设计意图，同时考虑施工方便和安全因素，尽早封闭开挖断面。

2、下台阶均分左右两步开挖，可尽快完成初支仰拱施工。

3、将中隔壁位置和曲率进行适当调整，加强中隔壁自身稳定性。

与原设计相比，中隔壁位置可向扩挖一侧适当外移，以尽量避开原隧道空洞位置。

4、考虑施工爆破因素，适当调整临时仰拱施做时机。

右侧下台阶爆破对临时仰拱影响较小，因此按原设计及时施做临时仰拱；左侧下台阶临时仰拱按施工单位优化方案适当滞后。

建议：

1、加强监控量测，尤其是临时支撑的内力变化。

2、建议对中隔壁支护进行适当加强。

3、加强控制爆破及振动监测。