厦深铁路莲花山隧道施工技术浅析

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1、厦深铁路莲花山隧道施工技术浅析摘要：结合工程实例，介绍厦深铁路莲花山隧道施工技术，供同行参考借鉴。关键词：隧道断层破碎带支护施工1工程概况莲花山隧道横穿莲花山，属低山丘陵地貌，地表起伏较大，进出口地面坡度30°～50°，植被发育。进口位于饶平县东镇新村，出口位于潮安县铁铺镇洪厝铺村，附近为县X086，交通方便。进口里程为DK174+123，出口里程为DK181+771，中心里程为DK177+947，全长7648m，隧道最大埋深245m。全隧道设无轨运输斜井两座。本隧道DK181+618-DK181+718段通过V级围岩断层破碎带，岩体局部破碎，多为强风化碎块状，可见绿泥石化，为断层破碎带，致使

2、围岩自稳能力极差，成型困难。根据围岩情况，结合施工生产要素及施工生产能力，按照“早预报、勤量测、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭”的施工原则，在拱部超前小管棚注浆预固结围岩的保护下，采用三部台阶法进行施工。拱部预留核心土，周边采用风镐开挖，核心土及中槽运用PC200挖掘机开挖。2施工方法2.1超前小管棚施工2.1.1工艺原理在破碎松散岩体中超前钻孔，打入小导管并压注具有胶凝性质的浆液，浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中，并将其中的空气、水分排出，使松散破碎体胶结、胶化，形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性；使超前小管棚与固结体

3、形成一个具有一定强度的壳体，在壳体的保护下进行开挖支护施工。2.1.2　小管棚及注浆设计采用4.5m/根的Ф42mm小导管布设在拱部，外插角5°~7°，环向间距40cm，纵向2.4m/一环；压注1：1水泥浆液，采用425#普通硅酸盐水泥，浆液中掺水泥用量3～5％的40Be’水玻璃，以缩短浆液的胶化固结时间，控制浆液的扩散范围。2.1.3施工要点2.1.3.1小导管加工4.5m／根的Ф42mm小钢管一端加工成尖锥形，距另一端100cm的位置开始至尖锥端之间按梅花型间距为20cm布设Ф6mm的孔眼4排，以利于小导管推进和浆液渗入破碎岩体。2.1.3.2小导管安设如岩体松软，采用YT-28型风动凿岩

4、机直接推送，如遇夹有坚硬岩石处，先用YT-28型风动凿岩机钻眼成孔后再推进就位。在施作小导管前应注意：第一，喷3～5cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙，为注浆作好准备工作；第二，准确测量隧道中心线和高程，并按设计标出小导管的位置，误差±15mm；第三，用线绳定出隧道中心面，随时用钢尺检查钻孔或推进小导管的方向，以控制外插角达到设计的标准；第四，施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行，为提前注浆留好作业空间。2.1.3.3注浆选用UB6型注浆泵注浆，采用浆液搅拌桶制浆。为防止浆液从其他孔眼溢出，注浆前对所有孔眼安装止浆塞，注浆顺序从两侧拱脚向拱顶。由于岩体孔隙不均匀，考虑风镐环形开挖的方便，同时要达到固结

5、破碎松散岩体的目的，保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定，形成有一定强度及密实度的壳体，特别是确保两侧拱脚的注浆密实度和承载力，采取注浆终压(0.8～1.2MPa)和注浆量双控注浆质量，拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶。通过现场试验确定拱脚终压为1.2MPa，拱腰范围为1.0MPa，拱顶为0.8MPa。注浆时相邻孔眼需间隔开，不能连续注浆，以确保固结效果，又达到控制注浆量的目的。2.2开挖为控制超欠挖及减少对围岩的扰动，拱部弧形及边墙周边均采用风镐分台阶开挖，核心土及中槽均采用挖掘机开挖，开挖进尺根据围岩稳定性确定为0.6～1.2m，边墙按钢拱架的两个单元分两个台阶施工，上下台阶相距2m，左右边墙错开2

6、m。2.3初期支护2.3.1初期支护参数系统锚杆3.5m／根，拱部为Ф25中空注浆锚杆，边墙为Ф22砂浆锚杆，纵向、环向间距为1.0m，梅花型布置；拱墙设I20b钢拱架，间距60cm，钢拱架拱脚设Ф42锁脚锚管，4m／根，每侧2根；挂Ф8双层钢筋网，网格尺寸为20cm×20cm，喷射混凝土厚28cm。2.3.2　喷射混凝土材料2.3.2.1机具喷混凝土采用Bz—5型混凝土喷射机，压力为0.2～0.4MPa。2.3.2.2水泥及细骨科采用P.O425普通硅酸盐水泥；细骨料选用潮洲韩江砂，砂率控制在50％，含泥量≤3％。2.3.2.3粗骨科采用规格为5～10mm的碎石，经试验检测指标均达到规范要求

7、。2.3.2.4粘稠剂选用STC型粘稠剂，经现场试验，最佳掺量为水泥用量的10％，3min初凝，6min终凝，而且可大量减少回弹量。2.3.2.5水灰比水灰比过大、过小都会使混凝土回弹量增加，浪费大量的材料；经现场多次试验确定，水灰比为0.47的混凝土喷射效果最佳。2.3.3喷射混凝土开挖后为缩短围岩的暴露时间，防止围岩进一步风化，必须先初喷混凝土3～5cm厚再封闭围岩；待钢拱架、系统锚杆及钢筋网