雁门关隧道浅埋不良地段施工技术

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1、雁门关隧道浅埋不良地段施工技术摘要：针对雁门关隧道工程的特点，隧道浅埋处、偏压、围岩破碎、稳定性差等不良地质情况，提出相应的技术措施，确保隧道工程施工安全以及隧道施工质量。关键词：浅埋，不良地质，施工，隧道，技术措施一、雁门关隧道工程简介隧道位于山西省朔州市山阴县与忻州市代县交界地区，起讫里程为DK110+855～DK124+940,14.085km，隧道沿线村庄有庙家窑、大峪口、雁门关、罗庄、富拉沟和太和岭等，隧道最大埋深约830余米，为单洞双线隧道，隧道以直线通过，隧道人字坡，上坡坡度为7‰

2、，DK120+980至出口为3‰的下坡。雁门关隧道穿越以恒山山脉为主干的构造侵蚀、剥蚀基岩山区地貌，主山脊走向为北东南西向，区内地势总体西高东低，山峦叠嶂，沟谷幽深，地形崎岖复杂，切割强烈，地形起伏较大，由中段向南北两端地形逐渐降低，属中山地貌。进口为山前洪积扇，地形较平缓；隧道中部大部基岩裸露，偶见稀疏草木生长，出口在缓山坡上，地表第四系覆盖层较薄。二、浅埋地段施工技术措施雁门关隧道进洞地段黄土土质松散，围岩自身承载力小，埋深较浅，易造成较大的沉降和地表开裂。根据类似隧道浅埋地段的施工经验，根

3、据浅埋地段“护拱稳定边仰坡，大管棚注浆加固土体，浅打眼、弱爆破、强支护”的施工方法，确保施工和洞身结构安全。具体做法如下[1]：1、护拱稳定边仰坡。在洞口外灌注5m长的混凝土护拱，用其顶住两边边坡以及正面仰波，阻止隧道坍塌开裂，然后在洞顶打竖向地锚，防止雨水渗透而导致滑坡。2、大管棚注浆加固土体。用地质水平钻孔机钻孔，并及时用钢管顶入孔内，孔的位置沿开挖轮廓线外均匀布置，管棚内压注水泥——水玻璃双液浆，。3、浅打眼、弱爆破、强支护。注浆结束后24h后，就可以开挖，土质部分人工开挖，石质部分要多打

4、眼少装药控制爆破。边开挖边浇注混凝土护拱，以保证安全。三、不良地段施工技术措施该隧道工程不良地质包括软弱围岩、断层、涌水、岩爆等。根据以往隧道不良地段的施工经验，在这些特殊地段进行施工时，要加强地质预报，利用超前预报，提前探明地质。1、软弱围岩处施工技术措施[2]本隧道洞口段围岩为新黄土、细圆砾土、粗圆砾土，结构松散软弱围岩，软弱围岩地应力大、抗压强度低，开挖后主要表现为变形量大、变形时间长、出现松弛、塑性范围大等特点。采用“注浆加固、改善构造、以柔克刚、边支边放、底部加强”的主动式控制原则。严

5、格按设计支护参数进行施工；采用可缩式钢架支护；改善洞室形状，加大边墙和底部的曲率；加强掌子面正面的注浆处理以防外鼓；部分地段采用6m长注浆锚管进行加固；加强二衬配筋。2、断层带施工技术措施[3]先利用超前地质探测手段，提前预测松散、破碎带的情况，然后选择合理的施工方法进行断层破碎带施工。根据以往经验，断层破碎带施工时必须遵守超前支护、分步开挖、随挖随护、密闭支撑、围岩量测，及早衬砌的原则。通过断层带时，要及早作初期支护，来减少岩层的暴露、松动，各施工工序的距离尽量缩短。断层破碎带采用人工开挖，当

6、采用爆破法掘进时，要严格掌握炮眼数量、深度及装药量，防止爆破震动对围岩的影响。3、岩爆施工技术措施[4]隧道施工中可能发生岩爆时，应遵循以防为主，防治结合的原则，对开挖面前方的围岩特性，水文地质情况等进行预测、预报，当发现有较强烈岩爆存在的可能性时，应及时研究施工对策措施，作好施工前的必要准备。预报应该采取超前探空为主，辅以地震波、电磁波、钻速测试等手段。如果真的发生岩爆，要根据岩爆强度大小采取不同的技术措施:（1）对于微弱岩爆地段，直接在开挖面上洒水，这样可以软化表层，促使应力释放和调整。（2

7、）对于中等岩爆地段，在隧道断面轮廓线外10～15cm范围内的侧壁以及拱部，打设注水孔，同时向孔内喷灌高压水，以软化围岩，加快围岩内部的应力释放。（3）对于双线隧道和多线隧道，先掘进贯通一个小导洞，其断面积大约为15～30m2的，使岩层中的高地应力得以部分释放，然后再进行隧道的开挖。4、涌水施工技术措施[5]洞内涌水对隧道施工的危害很大，施工过程中必须采取相应的防水、排水措施。预测涌水量的大小，提前封堵和疏排，并做好应急准备，一旦发生涌水，尽快安装设备，迅速将水排出，防止大量地下水涌入洞内，造成危

8、害、影响施工。在开挖进入富水地段前，加强地质预探、预报工作，采取超前探水为主，相似比拟法预测为辅的预测方法。以此准确掌握前方地下水含量、压力、分布，并结合预测结果设置超前探水孔，判断是否有发生涌水的可能。如果出现涌水情况，采用帷幕注浆、超前注浆和管道引排等方法，尽可能排除部分地下水，降低水压。涌水在较厚断层泥中还会导致突泥，此时隧道周围的岩体会产生空隙，甚至是大体积的空洞，产生的危害更大。这时预防措施显得很重要，首先预测涌泥量的大小，采取超前小导管注浆或者超前帷幕注浆将涌口堵住，并加固地层，堵住