浅埋软岩大跨度铁路隧道施工技术探究

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1、浅埋软岩大跨度铁路隧道施工技术探究　　摘要：本文结合工程实例，对浅埋软岩大跨度铁路隧道施工技术进行了分析研究，通过对多种方法的对比分析，确定了最为合理的施工技术方法，已达到良好的施工效果，进而保证施工质量，取得了较好的经济效益。关键词：隧道工程；软岩；铁路；施工技术中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：高速公路和铁路作为非常重要的基础设施，近些年来国家加大了基础设施建设的投入，高速公路和铁路得到了迅速的发展，而在高速公路和铁路的建设中，难免会遇到软岩大跨度隧道的施工，这就增加了施工的难度。而且软岩隧

2、道的开挖和初期支护的好坏会直接影响隧道工程的进度和质量。所以对软弱围岩条件下大跨度隧道的开挖和支护方案进行研究和改进是必要的，这可以对今后隧道施工过程中起到一定的指导作用，在提高工程质量同时降低工程的费用等方面都有着积极和现实的意义和作用。工程概况8某隧道为某电气化改造工程中的一条双线隧道，总长度为1250米，该隧道工程的主要工程特点有：第一，埋深浅，断面大，此隧道按照满足200千米每小时的时速要求以及通行货车双层集装箱的净空要求来设计的。平均的开挖面积是160平方米，最大开挖宽度为15.1米，高为13.

3、0米。隧道的埋深一般在20-40米之间，入口90米的埋深为3到8米之间，隧道中部成马鞍形浅地段洞身的埋深为17到22米之间；第二，工程所在地的地质较为复杂，多裂隙水。该工程所处的地质为全风化至严重风化的变质砂岩和砾岩。在开挖的过程中发现，变质砂岩和砾岩经过全风化之后成为土质，在严重风化的部分还夹杂有砂砾，而且呈现明显的层状分布，多裂隙水，岩土的稳定性极差，施工难度较大。施工技术方案8此隧道工程从2008年6月开始动工之后，出现了多次的坍塌，在施工的过程中发生多次险情，正是由于施工现场各方加强了安全质量管理

4、工作，在每次险情都及时采取了应急处理措施，才避免了安全事故的发生；在该工程中增设了明洞，这中方法对治理坍塌起到了一定的作用，但是该工程施工进度造成了严重的影响，该工程原计划工期为12个月，至2009年1月工期已过半，但已经完成的工程量还不到总工程量的30%，因此想要在原计划的时间之内完成施工难度是非常大的。针对这种情况，技术人员深入施工现场进行了仔细的调查和并对设计文件进行仔细的分析研究，发现在原来的设计文件中，设计支护强度较弱，该隧道属于浅埋深、软岩和大跨度地质条件，所以原有设计中的施工方案不能较好的保

5、证施工及今后运营安全。为了使得施工顺利的进行，技术人员经过了综合的对比分析，最终确定了该隧道工程的支护方案，即采用I20型钢钢架作为初期支护的环形开挖预留核心土的施工方法，该种施工方法的基本步骤为：超前小导管注浆加固→开挖上部弧形及初期支护→左上部路核心土开挖和支护→右侧上部核心土开挖及支护→左下部核心土开挖及支护→右侧下部核心土开挖及支护→仰拱开挖及支护（及早进行仰拱混凝土浇筑）→进行防排水及拱墙二次衬砌。每步开挖后及时初喷混凝土封闭。施工技术要点3.1施工的基本原则根据相关施工要求中的规定，针对工程的

6、实际情况，施工中严格遵循“管超前、短开挖、严注浆、强支撑、早成环、勤测量、衬砌紧跟”的原则，采取超前预支护和强支撑，实时对围岩的收敛情况进行测量，保证对初期的预支护情况进行完善，确保在安全和质量得以保证的基础上进行施工。该隧道施工中，超前预支护与初期支护采用的技术参数如表1所示：表1超前预支护、初期支护参数3.2环形开挖预留核心土法施工步骤3.2.1超前预支护8在该工程中，洞口采用了φ89mm大管棚，而洞内采用了φ42mm小管超前注浆预支护。浆液的水灰比为1：1到0.6：1的范围之内，注浆的压力在0.6-

7、1.5Mpa。施工现场的地质主要为变质的砂岩和砾岩，该种岩土集中了岩石和土质的特性。起初，工程设计中并未采用大管棚，小管为单层，在施工时坍塌现象非常严重，后来对设计进行变更后采用φ89mm大管棚和φ42mm小管超前注浆预支护，就是做好超前支护，在这个环节主要是施作超前小导管，使用短进尺进行环形开挖，利用小导管的棚护作用实现混凝土的初喷。这种支护方式是鉴于对该施工现场地质条件进行充分分析的基础上实施的，因此，对施工中的坍塌问题很好的进行了解决，取得了较好的施工效果。3.2.2拱部环形的开挖在该环节中，对于环

8、形拱部土体的开挖中，采用人工配合机械开挖，勾机配合自卸汽车出渣，每循环进尺0.6-1.0米。每循环开挖完成后，现场安全管理人员立即指导工人进行排险工作，对于局部不稳定的围岩进行清理，确保施工作业人员安全。然后对掌子面和拱墙部立即进行喷混凝土封闭。3.2.3拱部初期支护8在该环节主要是要完成I20型钢钢架的安装，完成φ50mm锁脚锚管以及系统锚杆的打设，并挂好钢筋网，复喷混凝土封闭。在支护的过程中，要严格按照设计要求进行，避免由