隧道出洞方案

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1、大断面浅埋隧道单向出洞施工技术蒋生祥（广西宁铁监理咨询有限责任公司，工程师，广西南宁530003）摘要：本文介绍了大断面隧道在地质条件差，洞口边坡陡峭，地形复杂，不能在山体开辟作业面时，从山体内向外反向开挖建成洞门的施工方法，解决了隧道施工中的关键工序和难点问题。关键词：隧道；洞门；施工1工程概述1.1工程简介新建云桂铁路隆安二号隧道，全长260米，为双线隧道，设计时速250km/h,左右线线间距为4.6m，设计7.64‰的单面上坡，全隧均为直线。设计里程D1K86+500～D1K86+750，隧道全长260m。最大埋深约20m。由于隧道出口（D1K+745）紧邻505县道，且洞

2、口坡度陡峭，树木较多，无法开辟安全的作业面，机械无法施工，综合各方面考虑，决定由进口向出口单头掘进并贯通，隧道出口的洞门采用。1.2水文地质情况隧区地表上覆第四第全新统坡残积层粉质黏土，下伏基岩石为三叠系中上统百逢组面岩石夹泥质砂岩，各层岩土特征如下：粉质黏土分布于斜坡地表，厚0～5m;页岩夹泥质砂岩分布于全风化层，厚0～6m。隧道范围内未见明显地质构造，岩层单斜。进口及洞身风化层较厚，岩体破碎，裂隙发育。测区地表水主要为沟水，水量极小。地下水风化带裂隙水及第四孔隙水，主要赋存于基岩风化带裂隙及土层中，地下水受大气降水及地表水补给，水量十分有限。1.3隧道出口洞门情况隆安二号隧道

3、出口洞口段为浅埋偏压地段，为减少高边坡开挖，确保洞口安全和边坡的稳定，采取短进尺、强支护、弱爆破、勤测量的原则施工。隧道出口于D1K+745里程处出洞。2施工方案隧道自D1K86+705至明暗交界处严格按设计要求的大拱脚台阶法施工，增设超前小导管，使用大管棚、超前小导管、钢拱架三者结合共同对围岩进行加固，保证施工安全。大管棚和超前小导管布置见图1。5图1大管棚和超前小导管正面布置图4.1大管棚自D1K186+705处开始在上台阶拱脚2m范围外施做仰角10o、间距为0.6m的108大管棚，共设置12根，每根长度按15m布设，共施做3次，并注入水泥浆。大管棚所用钢管分段安装，分段长为

4、5m，两段之间用丝扣、套管连接。采用单孔注浆方式，注浆压力为1.0～2.0MP，要求注浆压力逐步升高，达到设计终压并稳定10min，注浆量不小于设计注浆量80%，进浆速度为开始进浆速度的1/4。大管棚纵向布置见图2.4.2钢拱架和超前小导管D1K86+710～+730段拱架间距按设计60cm布置，上导拱部范围设置Φ42超前小导管39根/环，按1.2m/环设置，小导管长度为3.5m，间距30cm并注浆；超前小导管布置见图3。51）超前小导管采用Φ12*3.5mm热轧无缝钢管在加工厂制作。前端做成尖锥形，前段管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径8mm，管尾端20cm及管部100cm作

5、为不钻孔的止浆段。2）小导管安装①使用风钻钻孔4m深，人工配合风推送小导管入孔，外露20cm，外露端支撑于开挖面后方的钢拱架上。②用钻机把周边有孔眼（间距15cm）的钢管插入4m深孔内。③钢管在插进后钢管终端要密封。④钢管口端与孔口周壁用水泥密封。3）浆机具及材料：用水泥浆注浆，水灰比为1：1。4）注浆工艺注浆管用高压把水泥浆液压入钢管内，浆液通过钢管孔眼压入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，注浆采用先灌注“单”号孔，待固结后，再灌注“双”号孔的方法。如下图4.3隧道出洞方案①上导开挖自D1K86+740—D1K86+745地段时，采用人工开挖方法施工。逐榀开挖支护，并在核心土上加设

6、临时伞形竖向支撑（或临时仰拱），提高初支的稳定性。②5D1K86+745明暗分界处掌子面正中采用拱门式支架支撑，人工开挖法掘进，施工小导坑，利用小导坑出洞（宽1.2-1.5m，高1.8-2.0m圆拱形），小导坑支护参照综合洞室，由于此处深约为3m左右，小导坑采用台阶式上坡开挖，缩短出洞时间。施工时还要对小导坑以外掌子面进行封闭处理。③小导坑出洞完成后，利用导坑洞口进行贯通测量、地表测量及出口边仰坡加固等工作。④以上工作完成后自D1K86+705开始进行中下导、仰拱及二衬的施工。掌子面中、下导的开挖过程自上面下进行加固封闭，封闭加固方式：Φ22锚杆加固，长度为4.5-6.0m、挂网

7、喷28cm混凝土。二衬到达掌子面后方可利用机械对掌子面及其后的明洞土方进行开挖。5监控量测5.1洞内监测围岩及支护状态观察：采用观测的方法，对围岩的岩性、岩质、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落、掉块现象、有无漏水等；初期支护状态包括喷层时候产生裂缝、剥离和剪切破坏、钢支撑是否压屈等。观察分析，一一进行描述、记录，以此作为支护参数选择的参考与量测等级选择的依据。拱顶下沉、周边位移及收敛量测应布置在同一断面。拱顶下沉量测测点面置在拱顶。周边位移量测以初期支护上个点的绝对位移