浅埋隧道偏压进洞技术

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1、浅埋偏压隧道进洞施工技术王延民王毅中铁隧道集团有限公司第一工程处摘要：本文介绍了广西平乐至钟山高速公路贺州支线上木冲隧道的浅埋偏压进洞技术，为今后类似隧道工程施工提供一点借鉴。关键词：浅埋偏压注浆超前支护半自钻式管式锚杆1.工程概况1.1地理位置木冲隧道处于平乐至钟山高速公路贺州支线上，位于钟山县凤翔镇木冲村南约1公里处，横穿红花岭和犁头山，木冲隧道是全线的重点控制工程之一，并且是目前广西境内最长的的公路隧道。1.2工程地质木冲隧道位于两岩溶侵蚀盆地之间的低山区，处于地面较明显的东西分水岭地带。隧道通过段主要为浅切割的低山地形，地面起伏较大。隧道区受地质构造的影

2、响较严重，受两条较大的区域性断层影响，形成数米至十多米的挤压破碎带。隧道洞口段（贺州端）主要有坡残积层的粘土混碎石和已风化成碎石混粘土状的强风化页岩组成，局部夹灰岩，受地下水及降雨入渗形成的地下水影响较大，并且左右线洞口段还存在着不同程度的偏压现象。1.3结构型式隧道设计为两座独立的分离式隧道，两座独立隧道的轴线间距为50米，其中右线长3695米，左线长3670米。左右线路面纵坡均为1.165%，横坡为2%。隧道建筑限界为10.25米，紧急停车带处断面加宽2.5米，高为5米，采用单心圆断面，半径为R=5.65米。2.洞口段原设计概况木冲隧道洞身结构按新奥法原理进

3、行设计，采用洞口加强衬砌，初期支护为锚杆、喷射混凝土、钢筋网及钢拱架，二次衬砌及仰拱采用模筑混凝土，以确保洞口段安全稳定。洞口段40米采用长大管棚超前支护，管棚规格外径为Φ89mm壁厚为8mm的热轧无缝钢尖管，钢管前端呈尖锥状，在尾部焊接Φ10mm加劲箍，管壁四周钻二排Φ20mm压浆孔。施工时钢管沿隧道周边以1°外插角打入围岩，再灌注30号水泥砂浆，其环向布置间距为50cm，管棚长度为40米。管棚的固定端采25号砼套拱，拱内设两榀20b型钢，在其中布33个Φ110孔口管，孔口管与20b型钢焊为整体。边仰坡支护采用锚网喷的支护体系，锚杆采用Ф22的砂浆锚杆，L=3

4、.0米，间距为1.0m×1.0m。3.进洞方案的确定因洞口Ⅱ类围岩段工程地质条件差，岩体易失稳，对开挖施工及洞脸安全极为不利，原设计的支护体系不能有效保证施工期隧道洞口稳定、施工安全。根据现场实际地质及开挖洞脸过程中所掌握的情况，经研究决定，对原设计的进洞支护体系进行优化，优化方案如下：3．1填土加载由于左右线洞口段均存在着不同程度的偏压现象，为了保证在洞门边仰坡开挖及进洞后隧道的结构安全。在边仰坡开挖之前，对左右线洞门偏压侧进行填土加压，每填高50cm用压路机或夯实机夯实，填至隧道两侧土压力相近为止，完成后再开始进行洞门边仰坡施工。3.2边仰坡支护加强填土加载

5、完成后，就可以开始开挖边仰坡。针对洞门段的工程地质，边仰坡不能一次性开挖至设计标高，宜台阶式开挖。由上至下每开挖2～3米后，及时进行支护。首先将坡面虚渣清理干净，便于喷射混凝土能与坡面连接牢固，然后初喷3cm厚混凝土，挂钢筋网，再喷5～6cm厚的混凝土。原设计的锚杆为Ф22的砂浆锚杆，L=3.0米，间距为1.0m×1.0m，考虑到洞门边仰坡地质为碎石混粘土，开挖暴露后开裂，受雨水入渗后容易造成坍塌。鉴于安全，将Ф22的砂浆锚杆改为半自钻式管式锚杆，锚杆长度及间距不变。半自钻式管式锚杆采用Φ42X5mm的无缝钢管。钢管前端加工成尖锥形，前段1.5米管壁上每隔10～

6、20cm交错钻眼，眼孔直径宜采用6～8mm。注浆采用水泥浆，配比为水泥：水=1：1～0.8，注浆压力不低于3kg。采用半自钻式管式锚杆，通过高压注浆，可以对边仰坡的破碎岩体进行固结，提高边仰坡的整体稳定性。施工工艺如下：3.3超前支护原设计洞口段采用40米的大管棚超前支护，但由于长大管棚太长，且所注浆液为30号水泥砂浆，注浆效果差，浆液对破碎岩体不能很好的固结，不能很好的改善围岩的自稳能力，在施工中易出现坍孔漏碴现象，甚至引发围岩坍塌事故；同时长管棚的角度和方向的精度要求高，且长管棚的钻孔深度长，施工难度比较大，钻孔时钻杆有下倾现象，易侵入开挖净空。对开挖造成不

7、利影响；爆破时，长管棚又有传导冲击波作用，对围岩造成频繁扰动影响。由于长管棚注浆效果差，且成排的长管棚对围岩形成一个切割圈，圈内围岩，即大管棚圈内和开挖线以外的部分围岩易坍塌。不仅造成喷砼等支护工程量的增加，还影响到工程质量和安全。另外，长管棚钻孔施作需要套拱定位定向，需要一定的时间，且钻孔需要较长的时间，若出现坍孔现象，对安装造成很大的难度。综合利弊，采用小导管代替长大管棚。小导管采用Φ42×5mm的无缝钢管，长度为5米。钢管前端加工成尖锥形，前段管壁上每隔10～20cm交错钻眼，眼孔直径宜采用6～8mm。施工时钢管沿隧道周边以一定外插角（不超过15°）打入围

8、岩，再灌注水泥浆或水泥-