论浅埋-偏压及软弱围岩隧道施工技术

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1、论浅埋偏压及软弱围岩隧道施工技术【摘要】本文以具体介绍了高速公路浅埋、偏压、软弱围岩隧道的施工工艺、施工方法，并提出新的进洞方案，此方案可减少对山体及植被的破坏，同时更有效地保证施工安全。　　【关键词】浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术　　在浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工中，由于施工技术运用或处理不当，经常会造成较大面积的坍方，由此带来人身伤害、财产损失及工期延误等是无法估量的。通常浅埋、偏压及软弱围岩多见于变质岩性。变质岩岩性主要有两种：　　(1)、变质砂岩层：青灰色—灰黑色，厚层状构造，局部夹粉砂质千枚状板岩，硅质砂岩

2、，岩性坚硬致密，饱和单轴抗压强度60~80Mpa，抗风化强，主要分布于K203550~K203670，为Ⅲ~Ⅳ类围岩。　　(2)、千枚状板岩层：以黄绿色斑点板岩、粉砂质斑点板岩为主，偶夹灰黑色变余长石石英砂岩，千枚状构造，岩性较软，强度低，抗风化能力差，为IV类围岩。　　整个隧道段岩体节理裂隙发育，地下水较发育。　　2工艺流程　　为保证施工安全，采取早进晚出的进洞方案，即洞门修建应尽量避免对山体的扰动，尽可能减少边仰坡刷坡范围。洞口处已有部分按路基开挖，且边坡较高（约55米），不宜再破坏洞口边坡，就采取了回填贫砼反压

3、、套拱、超前长管棚等辅助施工措施，确保了施工安全。　　2.1进洞套拱工艺流程　　该隧道进洞方案首次提出了“亲嘴”原理，其工艺流程如图2：　　　　　　图2套拱工艺流程图　　2.2偏压、浅埋、软弱围岩工艺流程　　软弱围岩承载力低、稳定性差，易发生坍方，再加上处于偏压、浅埋段，因此，如何对围岩进行预加固和消除偏压对隧道施工的影响成为关键。其工艺流程如图3：　　　　　　　　图3偏压、浅埋、软弱围岩工艺流程图　　3施工方法　　3.1套拱　　隧道采用了在设计进行方案论证时由交通部蒋博士提出的“亲嘴”原理进洞，即在洞外一定距离首先

4、施作一个类似明洞的暗洞，逐步向洞内方向推进，直到完全嵌入山体。该隧道采用I16工字钢作为内模支撑，再浇注90cm厚C25#钢筋混凝土，将I16工字钢一起浇注在混凝土中，并在浇注前预埋Ф150mm钢管作为超前长管棚施工的定位、定向套管。在套拱砼两侧回填贫混凝土至套拱外拱顶标高，然后回填土。这样，洞口的边仰坡几乎不会受到破坏，而且，套拱与回填的贫混凝土形成整体支护作用，有效地保证了洞口段及边仰坡施工的安全。　　3.2超前支护　　在偏压、浅埋及软弱围岩隧道施工中，一般须进行超前支护。本隧道洞口采用Ф108mm热扎无缝钢管长

5、管棚注水泥单浆液进行超前支护，导管长20米，节长4米，两节之间用“V”型对焊，环向间距40cm，注浆终压为2Mpa（注浆孔孔径为16mm，间距为20cm，呈梅花型布置）。洞身Ⅱ类围岩地段采用Ф42热扎无缝钢管短管棚注水泥水玻璃双浆液进行超前支护，导管长4米，环向间距40cm，注浆压力为0.8Mpa（注浆孔孔径为6mm，间距为15mm，呈梅花型布置4排）。　　3.3开挖　　待超前支护注浆强度达85%后，方可开挖。考虑处于偏压、浅埋及软弱围岩段，虽已进行超前支护，但也不能大意，因此,采用预留核心土开挖方法，即先沿隧道轮廓

6、线开挖，每循环进尺0.5~1.0m，待锚喷支护达到一定强度后，再开挖核心土。开挖外轮廓时，采用风镐配合人工开挖，局部遇到坚石时，为减少对周边围岩的扰动，采用弱爆破将坚石震裂后用风镐开挖。核心土采用挖掘机开挖，局部坚石采用弱爆破将坚石震裂后用挖掘机开挖。　　3.4围岩量测　　根据新奥法施工原理，监控量测是隧道施工的重要环节，对围岩的监控量测的目的：①掌握围岩动态，对围岩稳定性作出评价；②确定支护形式、支护参数和支护时间；③了解支护结构、受力状态和应力分布；④评价支护结构的合理性和安全性。在施工中，我们通过对围岩周边收敛

7、量测、拱顶下沉量测数据的分析，发现局部地段变形较快并出现细小裂缝，通过及时修改支护参数，采取了加强支护措施，并及时施作仰拱，有效避免了安全质量事故的发生。　　3.5初期支护　　初期支护采用了常规的锚喷支护，即采用I16型钢钢架，间距50cm，用Ф22钢筋环向联接，钢筋间距1m；系统锚杆采用Ф22钢筋，长350cm，间距80cm，呈梅花型布置；钢筋X采用