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1、科技论文、技术总结申报表题名鄂拉山隧道软弱富水破碎带施工技术作者姓名刘昌坤工作单位第四工程有限公司工程名称共玉公路职称、职务技术员工程完成时间/曾在何刊物发表或奖励/内容提要介绍了鄂拉山隧道出口施工中,采用小导管预加固地层,布设锁脚锚管限制支护沉降施工方法及地下水引排、复合衬砌、中心水沟设置的防排水措施,解决了施工地质条件较差的难题。综合评价鄂拉山隧道采用三台阶开挖方法,留核心士以保持土体的稳定,并施以灵活方便的小导管,通过小导管注浆加固围岩,提高了围岩自稳性能,引排地下水减少了围岩坍塌,控制了结构沉降,使鄂拉山隧道顺利通过了出口含水软弱破碎带,给施工单位带来了较好的经济效益和社会效益。
2、.申报单位评审意见及推荐等级（盖章）2014年月日集团公司评审意见（盖章）年月日备注填报部门：制表人：鄂拉山隧道软弱富水破碎带施工技术刘昌坤（中铁二十一局集团第四工程公司）〔提要〕介绍了鄂拉山隧道出口施工中,采用小导管预加固地层,布设锁脚锚管限制支护沉降施工方法及地下水引排、复合衬砌、中心水沟设置的防排水措施,解决了施工地质条件较差的难题。〔关键词〕软弱破碎含水地层小管棚防排水中心水沟1工程概况鄂拉山隧道位于青海省海南州兴海县温泉乡,是共和—玉树国道主干线上的重要工程。该工程为一次规划分期实施的一级汽车高速公路,左洞为二期工程,隧道全长4715m,断面净宽11.1m,净高7.18m,采用
3、新奥法原理施工,复合式衬砌支护形式,设置隧道通风、照明、通信、监控、安全等措施,施工难度大,技术标准高,工程量大,质量要求严格。2工程地质及水文地质鄂拉山地区主要为三叠系上统海相沉积碎屑岩、火山岩、火山碎屑岩组成；第三系为一套内陆湖相沉积砂砾岩夹泥岩层；第四系中更新统冰水堆积地层、全新统坡洪积地层、全新统的坡积物。测区属典型的高原大陆性半干旱气候,冬季气候寒冷漫长，多风雪，易成雪灾；夏季气候凉爽短促，雨水较充足，中高山脉终年霜雪不断，降水分布地区差异明显，随地势升高降水量增加，且降水主要集中在5-9月份，地下水属山区基岩裂隙水,基本受地质构造控制,地下水来源系大气降水,大都存在于断裂破碎
4、、节理裂隙和不同岩体接触带附近,其富水性较强,地表有大量积水坑,位于鄂拉山山顶及两坡面。出口段K304+500～K304+600工程地质较差,为全风化鞍山岩坡积土,塑性粘土,结构松散,易坍塌,属I类围岩,埋深160m,有遇水成泥的特性,强度极低,自稳性极差,变形大,地层中地下水发育。3施工设计出口围岩破碎带按新奥法原理施工,初支采用I22钢拱架，4m长超前小导管,外插角10°,环向间距40cm,纵向间距240cm,另设环向系统锚杆,L=3m,环向间距1m,纵向间距80cm,格栅支护,喷射砼厚28cm,三台阶法施工,由于在雨季施工,地下水,裂隙水渗透到土体内,围岩含水量增大,承载力下降,围
5、岩自稳能力降低,在水力冲刷下,产生涌水流泥,坍塌,掉块的现象,拱顶沉降增大,给施工安全带来隐患。4施工方法为了加固围岩,治理地下水,经施工单位与设计单位多方比选,采用小导管超前支护,增设锁脚锚管,先拱后墙开挖,及时封闭,勤量测,二衬紧跟的施工方式。411方案比选根据鄂拉山隧道施工情况,对地表环境要求不高,允许有一定的沉降,但要确保结构安全,因此，四级围岩段采用两新奥法施工基本上分为全断面施工法、台阶施工法和分部开挖法几个方面以及演变发展方式,每个工程由于其地质条件不同、环境影响不同以及工期和造价各方面因素,需要选取比较合理的施工方法,显然,软弱地层不可能采用全断面法施工。因此采用台阶法，
6、五级加强段采用三台阶七步法施工。412加固方式隧道施工超前支护应把隧道开挖线以外一定范围松散围岩加固,并与开挖面后方的支护体系组成一体,以保证开挖面的围岩稳定。通过比较,初期支护选用φ42mm小导管注浆加固地层,同时,初支由原来的140×140格栅改为拱墙部为I22型钢,仰拱也为I22型钢支撑,喷设砼厚度由原来的24cm改为28cm。小导管施工优点为:(1)比超前锚杆支护能力强大,通过注浆固结围岩,能提高围岩强度和自稳能力。(2)比管棚简单易行,灵活方便不需要大型钻机机械,能根据地质条件及时调整。(3)喷射砼与围岩和小导管拱架结合紧密,形成共同变形体,受力条件合理。(4)注浆加固地层,具
7、有较好的防水性能减少由于水力冲刷引起地层松弛、变形和坍塌现象。413小导管设计参数(1)小导管采用φ42钢管,L=3.5m长,前端做成尖锥状,梅花形开孔,间距8～10cm。(2)加固范围:根据管棚整体作用效果,加固层要保证开挖施工的要求,拟注浆加固拱顶及边墙外1～12m。(3)外插角度:管棚外插角为10°。(4)注浆压力为0～1MPa。(5)导管布置:小导管环向间距40cm,纵向间距240cm,梅花型交错布置。414注浆材料注浆采用
