堆积层地段的隧道成洞方法

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1、堆积层地段的隧道成洞方法梁巍(中交第二公路勘察设计研究院武汉430052)摘要辽宁省丹东至本澳高速公路张家隧道从304国道下穿越，其中右线随道进口段较大区城为早期修建该国道时的弃渣。本文详细介绍了综合处理堆积I层成功穿越该地段的措施:抗滑钢管桩，坡面钢管注桨加固，超前及系统自进式锚杆，并对此地段的衬砌结构设计进行了分析，为类似情况的随道设计与施工提供一定的借鉴作用。关健词公路随道洞口}“钻4aif巨},1.引言丹本高速公路是国家规划的丹东至拉萨国道主干线的起始段，是辽宁东部边防城市丹东通过沈本线连接沈阳、具有重

2、要政治、经济及国防意义的国道主干线，也是辽宁省建设的第一条山岭重丘区高速公路。隧道通过区域地形复杂，地质条件差，路线傍山而行，受路线走廊带盘山路304国道的影响，高速公路只能从国道路面下穿越，且直接从早期修建国道时废弃的碎石土堆积层进洞。由于涉及国道的安全、畅通，更增加了本次工程的难度。隧道平面位置布置见图1。2.隧道概况张家隧道为上下行分离的四车道高速公路隧道，左线长525m，右线长440m.隧道建筑限界净宽10.5m.净高5.5m，最大埋深约75mo隧道建筑限界及净空断面见图20区内和本隧道进口有关的岩土层

3、按成因时代、岩性特征、埋藏分布条件及物理力学性质可分为以下情况，具体分布见图30①素填土:为50年代修建304国道对山体开挖形成的人工堆积物，仅分布在304国道路肩部位，松散。②第四系残坡积碎(块)石土。由石英岩、混合花岗岩碎石组成，粒径印一150mm，含量大于50%;充填物为亚粘土，中密一密实。为修建304国道的弃值。③太古界鞍山群混合花岗岩:原岩为黑云母变粒岩、片麻岩。由于区域变质作用，形成混合花岗岩。呈粒状结构，块状构造.混合岩化不均匀，局部有混合岩化黑云母变粒岩、混合花岗片麻岩残留体。a)全风化很合花岗

4、岩:灰白一黄褐色，碎裂结构，岩石多呈碎块状，地表风化呈土状。213厂丫户，1.明图2建筑限界及净空断面图.隧道平面位t图3701K125.MK12&M010心匆NO050图3工程地质纵断面图b)强风化混合花岗岩:灰一~黄褐色，碎裂结构，风化强烈，节理裂隙很发育。0弱风化混合花岗岩:浅灰色一浅肉红色，粒状结构，块状构造，节理裂隙较发育，局部有混合岩化变粒岩、混合花岗片麻岩残留体。右线隧道进口侧墙以上基本由第四系残坡积碎(块)石土极盖，其纵向长度约有15m左右，碎石土高度逐渐由侧墙向拱顶攀升。侧墙以下基本为强弱风化

5、混合花岗岩。成洞面隧道拱顶离304国道路面垂直距离约为12m，与国道路肩水平距离约为20m.304国道路肩外基本为碎石土及素填土，路肩内为全风化混合花岗岩。隧道轴线与，14国道交角约为450a3.进洞前的加固处理及超前支护3.1抗汤钢管桩为了保证304国道的安全、肠通，避免隧道进洞时坡面或掌子面产生滑动，使国道产生214滑移、塌陷，中断交通，首先要求在304国道路肩外约lm,隧道衬砌中线两侧约20m宽的范围内，沿304国道打一排间距为lm的沪108mmx6mm的热轧有孔钢管作为抗滑桩，钢管要求深人强风化花岗岩2

6、m。有孔钢花管施工顺序应从两侧向中间，必须保证注浆完成后才能施作下一个。注浆采用水泥一水玻璃浆液:水泥浆液体积与水玻璃体积比1:0.5，水泥浆水灰比1:1，水玻璃浓度为35玻镁度，水玻璃模数为2.4,注浆压力保证初压0.5一1.OMPa,终压2.OMPa。注浆结束后应及时清除管内浆液，并用30号水泥砂浆紧密填充，增加钢管的刚度和强度。注浆参数应在施工中不断调整，以尽量保证钢管之间浆液充填饱满，以形成稳定壳体。3.2坡面钢管注桨加固在抗滑钢管桩施工完成后，再对仰坡面进行局部刷方清除表面危石、滚石，并根据抗滑钢管桩

7、施工效果进行适当清方。整个边仰坡面采用沪42mmx3.5mm、长3m热轧小钢管，间距lmxlm单液注浆加固。钢管前端locm加工成尖锥状，管壁四周钻佃二的压浆孔，但尾部1.0m不设压浆孔。注浆前以归钢筋网(20cmx20cm)及1Ocm厚喷射混凝土封闭坡面。单液注浆不仅可简化工艺，降低造价，而且浆液结石体固结强度高，但初、终凝时间长，不能准确控制，容易流失。因此，本单液注浆以水泥砂浆为主，添加5%的水玻璃(重量比)。由于空隙率较大，注浆压力要求较低，终压不超过0.5MPa。如注浆可淮性差.效果不好，易流失.不能

8、达到固结围岩的目的.应改成水泥一水玻璃双液注浆实验。3.3超前支护进洞辅助施工措施的好坏是本项工程成败的关键。长管拥是对付隧道不良地质的有效手段，适合特殊困难地段，如极破碎岩体、塌方体、岩堆等地段。设计时优先考虑以管栩作为进桐的辅助施工措施，应该说这是行之有效且较安全的超前支护手段。当然，在本堆积碎石土中因大块状碎石含蛋较多且直径较大，管拥的施作相对来说有一定的难度，要求比较高，必须要