湿陷性黄土隧道洞口浅埋段安全控制技术

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1、湿陷性黄土隧道洞口浅埋段安全控制技术孟伟（中铁十七局集团第一工程有限公司山丙太原030032）秦安隧道进口端111DK813+500〜111DK814+600位于王家墩滑坡体前缘堆积区，为湿陷性浅埋黄土隧道，施工中容易引起隧道围岩坍塌及变形或侧向变形破坏，若地表变形大容易引起地表滑坡体局部复活。木文以此工程为例，探讨了湿陷性黄土隧道洞口浅埋段安全控制技术，望对类似工程施工有所帮助。关键词：湿陷性黄土隧道；浅埋；安全控制；超前支护一、工程概况秦安隧道位于天水市秦安县，隧道地处天礼盆地低中山丘陵区丙北部，通过区地形起伏较大，沟深坡陡。隧道起讫里程为I11DK

2、813+500〜111DK818+405.3,全K:4905.3m,为单洞双线隧道。最大埋深约335m。隧道全部位于半径为R-8700m的曲线上。秦安隧道，秦安隧道Ill级围岩段长1160m,IV级围岩段长2130m，V级围岩段长1615.3m,分别占隧道全长的24%、43%、33%。IIIDK813+603〜IHDK813+653段位于隧道进U处，为滑坡堆积体前缘，地表覆盖第四系黏质黄土，淡黄色，粉土颗粒为主，第四系黏质黄土只II级自重湿陷性，湿陷土层厚度约10〜15m,第三系泥岩具中强膨胀性，为隧道浅埋段，V级围岩。二、洞口浅埋段安全控制技术（一）超

3、前支护1、大管棚施工木隧道正洞进、出口明暗分界处沿拱部开挖轮廓线外设一环长管棚超前支护。长管棚采用热乳无缝钢管，管棚长50m,直径108mm，环向间距1根/40cm，外插角0〜10,压注水泥浆。（1）施作套拱混凝土套拱作为长管棚的导向墙，套拱在洞身开挖轮廓线以外施作，套拱内埋设1榀工字型钢拱支掌，钢拱支掌与管棚导向孔管焊成整体。孔U管作为管棚的导向管，它安设的位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。为克服钻机具自重所产生的下垂，拱部导向孔

4、外插角选大值（10），至拱脚逐渐过渡为10,。孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土吋产生位移。(2)搭钻孔平台安装钻机钻机平台可用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设平台吋间，便于钻机定位。平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。防止在施钻吋钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。钻机定位：钻机要求与己设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。(3)钻孔钻机距工作面距离不大于2m，采用两台钻机同吋作

5、业，由两侧向中间，互不干扰，加快进度。钻机开钻吋，可低速低压，待成孔几米后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。为防止黄土堵塞钻机风孔，加人高压风清孔频率,切忌高压水清孔。钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的现象及吋判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事敌。钻孔出现卡钻或坍孔吋应先注浆后再钻孔。(4)清孔、验孔用Φ108mm岩芯管进行来冋扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔；用高压气从孔底向孔U清理钻渣；用经纬仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。(5)安装管棚钢管钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻Φ

6、8出浆孔；钢管接头采用丝扣连接。为使钢管接头错开，钢管按9m、6m不等长加工，保证相邻管棚在同一截面的接头错开。(6)注浆注浆前用喷射混凝土封闭掌子面并对孔UI进行封堵，以防孔UI冒浆，注浆压力控制在1.5〜2MPa左右，注浆吋控制好注浆压力和注浆量，以防注浆过量而引起地面隆起。注浆前按参数进行注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验按实际情况确定，以确保达到固结围岩的0的。2、超前注浆小导管施工超前注浆小导管采用风动凿岩机钻孔，并保证小导管纵向搭接长度不小于lm,注浆作业中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。开挖前试挖掌子

7、面，无明显渗水吋进行开挖作业。小导管采用Φ42热乳无缝钢管加工，长度为3.5m，拱部间距0.4m，外插角10〜15度，其搭接长度不小于lm。安装超前小导管并与钢架焊接固定，小导管外插角符合设计，注浆压力一般为0.5〜1.5MPa,施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。小导管在构件加工厂制作，前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径为6〜8mm。钻孔完毕后，将小导管按设计要求插入孔中，围岩软弱地段用游锤或凿岩机直接将小导管沿钢架中部打入，尾部与钢架焊接到一起，共冋组成预支护体系。注浆前先喷射混凝土5〜

8、10cm封闭掌子面作止浆墙，当单孔注浆量达到设计注浆量吋，结束注浆。注浆参数位根