金硚隧道洞口偏压段软弱围岩施工技术

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1、金硚隧道洞口偏压段软弱围岩施工技术杨景峰孙庆华（中铁十二局集团二公司太原市030032）摘要：本文结合泰井高速公路的金硚隧道施工实例，介绍了复杂地质条件下洞口偏压段软弱围岩的施工技术及要点，针对影响质量的关键因素，进行经验总结。关键词：偏压隧道：洞口：软弱围岩0前言泰井高速公路金硚隧道位于江西省泰和县津洞村，全长4032.3m（其中左线全长2027m，右线全长2005.3m），为双线分离式隧道。隧道区位于剥蚀低山丘陵区，山势陡峻，洞口段局部基岩裸露，为强风化砾岩，上部为第四系砾土、碎石土。洞口段纵向坡度50°-60°，横向为单面

2、坡，坡度为40°-45°，为偏压隧道。隧道洞口段构造节理裂隙发育，水文地质复杂，岩体松散，地质条件较差，围岩类别为Ⅱ类，属软弱围岩。洞口边仰坡及围岩自稳能力差，易坍塌，在这种情况下，如何做好洞口偏压段的施工，尽快形成进洞局面，就成为津洞隧道能否确保工期的关键。1施工技术1.1施工方案根据隧道洞口段特殊的地质条件，为了有效的控制围岩的收敛变形，防止隧道在开挖过程中发生坍塌，施工时严格按新奥法原理组织施工，遵循“早进晚出”的原则，经过反复比选形成如下施工方案：1.1.1施工前为确保洞口施工安全，施工前先施作洞顶仰坡排水天沟，然后对洞

3、口顶部一定范围的地表采用锚杆、钢筋网、喷混凝土组合支护；1.1.2套拱法进洞采用“套拱法”进洞，采用长管棚及超前小导管进行注浆预加固及超前支护；1.1.3洞口偏压施工洞口偏压段采用上部弧形导坑预留核心土法，以人工风镐开挖为主，必要时辅以预裂、微振爆破；1.1.4开挖后开挖后钢支撑，锚喷支护、仰拱快速封闭；1.1.5量测进行围岩量测，根据量测结果，适时或提前施作二次衬砌。1.2施工方法及措施1.2.1进洞前的准备工作1、洞口施工前做好洞口边仰坡排水天沟，截水沟施作完后，自上而下进行边仰坡开挖，按设计坡度一次整修到位；2、刷坡的同时

4、，对洞顶仰坡及地表进行加固，加固范围为隧道轴线，左右两侧各15m，纵向沿山顶15m范围布设，边仰坡采用挂网喷锚防护，顶部采用锚杆预加固，具体加固示意图见图1；3、施作“套拱”，即在洞口段隧道洞身上部衬砌轮廓线外，立模浇注厚60cm钢筋混凝土，长度2m，同时预埋Φ127×4mm,环向间距50cm，长度2m的管棚导向管，以便下步管棚施工，确保洞口段山体稳定；4、洞口超前支护，沿套拱外轮廓水平打入一排φ108大管棚，环向中心间距0.5m，长度为16m，钢管上钻φ8压浆孔压注水泥-水玻璃浆液固结围岩，管棚示意图见图2、图3；1.2.2正

5、洞开挖采用预留核心土三级台阶开挖（见图4），上导二次开挖高度3.8m，中导高度3m，下导高度3.0m，上、中导断面相距5m-7m，中下导断面相距10m。1.2.2.1上导开挖开挖前采用小导管超前支护，开挖时以人工风镐或挖掘机开挖为主，需要时辅以弱爆破，先由人工预留核心土开挖弧心槽，然后由挖机配合进行开挖，每一循环进尺1.0m，开挖达到设计断面后，立即进行初期支护施工，核心土的开挖必须在初期支护封闭成环后再开挖，开挖时采用控制爆破措施以免损坏初期支护。图4正洞偏压段上弧导预留核心土施工示意图1.2.2.2中、下导开挖中导及下导的开

6、挖，采用左右错开，分边施工，若边墙围岩较好时，可将中、下导合并为一个导坑施工。施工时采用钻爆法施工，YT28风动凿岩机钻孔，光面爆破，下导接拱架采用左右错开，单侧视地质情况跳槽开挖，以人工风镐下挖马口方式施工，采用挖掘机扒碴、出碴。1.2.3超前支护超前支护拱部采用φ42小导管注浆，小导管采用外径42mm，壁厚3.5mm，热轧无缝钢管，钢管前端显锥状，尾部焊上φ6加劲桩，管壁四周钻8mm压浆孔，但尾部不设压浆孔。施工时，钢管与衬砌中线平行以14°仰角打入拱部围岩，钢管环向间距40cm，每打完一排钢管注浆后，开挖拱部及第一次喷射混

7、凝土，架设钢架，初期支护完成后，隔2.4m再打另一排钢管，超前小导管保持1.0m以上的搭接长度，注浆采用水泥-水玻璃浆液。水泥水灰比1:1，水泥浆与水玻璃体积比1:0.5，水玻璃浓度35波美度，模数2.4，注浆压力0.5MPa-1.0MPa。浆液扩散半径采用0.65倍钢管间距，注浆按间管达到设计注浆量作为注浆结束的标准，当注浆压力达到设计终压20s后，其进浆量级达不到设计注浆量，也可结束注浆。1.2.4初期支护每开挖循环进尺一次，相应的进行一次初期支护的施工，初期支护采用每1榀/0.5mⅠ16钢支撑，环向布置3.5m长φ22锚杆

8、系统砂浆锚杆，双层φ6@20*20钢筋网，24cm厚C20喷射混凝土。初支施工时，为防止拱圈下沉，于拱墙脚以上0.5m、4.0m、6.5m处增设锁脚小导管，锁脚小导管采用φ42mm钢管，长度3m，在钢支撑两侧错位布置，卡住钢支撑并焊牢后压注水泥水玻璃浆液。1.2