浅议高速公路大跨度软弱围岩隧道浅埋段施工安全控制

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1、浅议高速公路大跨度软弱围岩隧道浅埋段施工安全控制摘要：本文以天马山隧道进洞施工为例，介绍了高速公路大跨度软弱围岩隧道浅埋段施工安全控制措施，望对类似隧道工程施工有所帮助。关键词：大跨度软弱围岩；浅埋；安全施工中图分类号：U455文献标识码：A一、工程概述（一）隧道工程概况天马山隧道为莆永高速公路永春至永定泉州段控制性工程之一，设计为上、下行分离的双向六车道高速公路隧道。A1合同段施工天马山隧道进口端，施工里程为：ZK1+756〜ZK3+903.234,K1+745〜K3+900,洞口段间距小于25米，设计为V级围岩，为小净距隧道。

2、（二）工程地质概况（1）地层岩性隧址内岩体为全一微风化花岗岩，岩层稳定；各组段地层岩性特征及分布如下：全风化花岗岩，原岩已风化成土状，强度低，工程性质差，受水浸润后极易产生软化、垮塌；作为洞口仰坡岩体，容易在水的冲刷下产生坡面变形破坏，形成浅层滑塌、松动剥落，对洞口安全不利。强风化花岗岩，风化裂隙极发育，岩体破碎，强度较低,自稳能力差，受地下水影响，易发生软化变形、坍塌、落石破坏。在干燥状态时，有一定的自稳能力。完整系数Kv=O.45,属较破碎软岩。中风化花岗岩，块状构造，岩质较硬，节理裂隙较发育,岩体结构较破碎，以碎块状为主，自

3、稳能力一般。在开挖震动及地下水渗透左右下，岩体易沿拱形顶板产生松动破坏，进而发生中、小塌方，洞壁易发生落石等危害。岩石单轴饱和抗压强度标准值为RC=34.3Mpa,完整系数Kv=O.47-0.84,属较破碎软岩-完整的较坚硬岩。微风化花岗岩，块状构造，岩质坚硬，节理裂隙发育，岩体结构较完整，自稳能力强，作为洞身围岩可基本保持稳定。岩石单轴饱和抗压强度标准值为RC=62.31Mpa,完整系数Kv=0.52-0.95,属较破碎软岩-完整的较坚硬岩。（2）围岩级别划分隧道围岩级别划分统计表围岩级别IIIIIIVV总长（m）右线围岩长度（

4、m）1218.2342804701742142.234所占比列56.9%13.1%21.9%8.1%左线围岩长度（m）12552504202252150所占比列58.4%11.6%19.5%10.5%(3)不良地质及特殊岩土本隧道不良地质主要为洞口全风化花岗岩段及洞身的构造破碎带。隧道洞口地层为浅埋全风化花岗岩段；ZK2+480-ZK2+510/K2+450-475处构造破碎带F1,ZK3+570-ZK3+575/K3+560-580处构造破碎带F2。二、隧道施工安全分析由于本工程隧址内为全风化花岗岩，原岩已风化成土状，强度低，工

5、程性质差，受水浸润后极易产生软化、垮塌;作为洞口仰坡岩体，容易在水的冲刷下产生坡面变形破坏，形成浅层滑塌、松动剥落，对洞口安全不利，需要采取支护措施保证施工安全。在软弱围岩隧道施工过程中，可采用的施工方法一般有：喷锚构筑施工法和复合衬砌法。喷锚构筑施工法是借助新奥法原理，把岩土力学原理作为基础，再将围岩承载力进行合理利用，并在开挖隧道过程中最大限度地减少扰动围岩，最后使围岩成为支护体系的重要部分。三、隧道安全施工技术(一)地表加固措施挂©8钢筋网一层，网眼间距20X20cm,和一层"22钢筋骨网，间距60X40cm,挂双层钢筋网后

6、喷混凝土封闭地表o施设©42注浆小导管，小导管间距l.OXl.Om,长5〜8m。小导管压注水泥-水玻璃双液浆固结覆盖土层，减小由于隧道施工引起的地表沉降，保障施工安全。(二)洞顶地表下沉量测观测点的埋设(1)浅埋隧道地表沉降测点必须在隧道开挖前布设。地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。一般条件下，地表沉降测点纵向间距应按表2—1的要求布置。表2-1地表沉降测点纵向间距序号隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距(m)12B2、超前小导管设计与施工 ；超前小导管配合型钢或格栅钢架使用，应用于隧道IV、V级围岩拱部超前注浆预支

7、护，其纵向搭接长度不小于1.0m。 ；超前小导管设计参数： ；超前导管规格： ；(ø；42X4mm). ； ；小导管环向间距：40cm；倾角：外插角5。〜8。,可根据实际情况调整； ；注浆材料：1：1水泥净浆，注浆压力为0.5〜l.OMPa；设置范围：拱部120°范围。 ；①小导管的制作 ；小导管前端做成尖锥形，管壁上每隔15cm梅花型钻眼,眼孔直径为8mm,尾部长度10cm作为不钻孔的止浆段。①小导管安装 ；a、测量放样，在设计孔位上做好标记，用风动

8、凿岩机钻孔，孔径较设计导管管径大20mm以上。 ；b、成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入，与钢架共同组成预支护体系（五）CD法开挖1、利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部180°范围及上到坑中隔