隧道开挖支护施工技术探讨

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1、隧道开挖支护施工技术探讨本文结合某地质条件复杂的某隧道开挖支护施工为例，探讨了应用新奥法的施工工艺对改隧道采取开挖支护技术，详细介绍其采取的隧道开挖支护技术，对类似隧道开挖支护施工提供有指导意义的参考实例。　　关键词新奥法；隧道开挖；隧道支护　　U45A1674-6708（2011）54-0077-02　　1工程概况　　某隧道系喇叭口隧道，由左、右线单线隧道以喇叭口形式过渡为双线单洞隧道。该隧道洞身贯穿于丘陵底部，进口端位于砂质黄土层中，围岩级别以Ⅲ、Ⅳ级为主，Ⅲ级围岩长5390m，占42.7％，Ⅳ级围岩长5301

2、m，占29.5％，Ⅴ级围岩长1924m，约占15.3％。显然隧道开挖支护施工是本隧道工程施工的重难点。　　2隧道超前支护　　2.1超前小导管支护施工　　根据设计，本隧道的小导管采取Φ42热轧钢管加工而成，每根长度为3.5m，布设在隧道拱部范围内。小导管按设计长度进行切割，并将端头加工成锥形，尾部预留不小于30cm的止浆段，从尾部止浆段以外至楔端管体钻8mm的注浆孔，梅花形布置，间距30cm。施工前，对掌子面的岩层喷射混凝土封闭以防漏浆、跑浆。按设计标出孔位，用YT-28风枪钻孔后并插入小导管，外插角控制在10°~1

3、5°。用风枪或大锤直接将小导管送入，纵向相邻两排小导管水平搭接长度不小于1m，小导管环向间距为0.3m。小导管安装后，根据情况向孔内压注水泥浆液，浆液采用砂浆搅拌机拌制。对于本隧道中有水地段，压注水泥浆液，水泥浆水灰比为1:1。注浆压力控制在0.8MPa左右。注浆时由下向上进行，注浆后立即堵塞钢管孔口，防止浆液外流。在支护施工中，应根据现场的实际情况，对注浆参数进行调整，以取得最佳注浆效果。　　2.2超前大管棚支护施工　　对本隧道断面开挖前在HDK41910-HDK41940和HDYK54525-HDYK54495

4、、HDK54425-HDK54395进出口段拱部120°范围设Φ108长30m超前大管棚，环向间距0.4m，外插角1°~3°管内压注M30的水泥砂浆。为了确保本隧道管棚支护施工精度和质量，管棚用混凝土套拱作管棚导向墙，在套拱内预埋工字钢，按设计孔位准确安放导向钢管，工字钢与导向钢管焊成整体。在导向墙混凝土达到一定强度后，开始钻孔。施钻深孔时，钻机大臂顶紧在套拱导向管上，当第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余20cm时停止钻进，接长第二根钻杆，用联接套把两根钻杆连接牢固，又重新钻孔直至钻孔达到要求深度后。在钻孔时，要确保孔径

5、比棚管外径大30mm~40mm。钻孔完成后，把事先加工好的管节联接套焊接在钢管两端，然后将钢管安放在钻机钻头上，钻机对准已钻好的管棚孔，低速推进钢管。当前一根钢管推进孔内，孔外剩余30cm~40cm时，用连接套接长钢管，直至钻进到棚管设计长度。然后向管内注入水泥砂浆或水泥-水玻璃双液浆。注浆结束后及时清除管内浆液，并用M7.5水泥砂浆紧密填充，增强管棚的刚度和强度。注浆完成后，在管棚支护下组织开挖。　　3隧道开挖施工　　3.1台阶法隧道开挖施工　　本隧道Ⅳ级围岩开挖地段则采用台阶法施工，开挖一环、支护一环，下断面开

6、挖后及时施作仰拱，形成封闭结构。岩石地段采用钻爆法开挖，如遇土石互层则采用弱震动爆破法开挖。采用简易作业台架YT-28风枪钻孔，光面爆破，复式楔形掏槽，选用2#岩石硝铵炸药，有水时采用2#岩石抗水硝铵炸药或乳化炸药，塑料导爆管非电毫秒雷管微差起爆，循环进尺以2m~3m为宜；锚、X、喷初期支护，局部地段拱墙辅以钢拱架加强。Ⅳ级软质围岩及Ⅳ级加强衬砌段施工前先对拱部采用Ф42超前小导管进行预支护，然后采用台阶法开挖，锚、X、喷初期支护，局部地段在拱墙辅以1榀/m的I16型钢钢架加强。施工中，应根据围岩情况，采用合理的施

7、工顺序和确定上、下台阶间的距离。开挖后，先初喷混凝土封闭岩面，及时施做初期支护和临时支护。钢支撑安装后，要及时打设锁脚锚杆。尽早施工仰拱，使隧道断面形成一个封闭环，增加隧道的稳定性。　　3.2环形开挖留核心土法隧道开挖施工　　对于本隧道Ⅴ级围岩软弱地段、浅埋偏压地段及隧道进、出口均采用环形开挖留核心土法施工。具体的施工方法如下：人工持小型机具开挖，遇岩石较好时采用预裂松动爆破施工，并严格控制装药量。台阶长度为3m~5m，开挖循环进尺为0.5m~0.75m，上台阶初期支护完成后开挖核心土；下一台阶先开挖边墙部分，完成

8、支护结构，然后开挖核心土，继续分段开挖下台阶边墙部分，完成支护结构。开挖前先施工超前小导管或超前锚杆支护，开挖成洞后，尽早进行仰拱封闭，以便形成封闭受力结构。初期支护后，待各测试项目所显示的位移率明显缓慢并已基本稳定后，及时施作二次衬砌。　　3.3全断面法隧道开挖施工　　本隧道Ⅲ级围岩采用全断面法开挖。根据围岩情况，循环进尺为3m~4m为宜。开挖主要采用YT