皇家坪隧道出口Ⅴ級軟弱圍巖綜合施工重點技術(shù)

1、皇家坪隧道出口V級特淺埋軟弱圍巖段施工技術(shù)蘭渝鐵路LYS-11標(biāo)一分部石繼國【摘要】蘭渝鐵路皇家坪坪隧道出口端V級特淺埋軟弱圍巖段成功實行了暗挖法施工，其在 該淺埋軟弱圍巖地段靈便經(jīng)濟日勺超前支護、減輕地震動日勺控制爆破設(shè)計及科學(xué)合理 日勺監(jiān)控量測等施工技術(shù)，是該隧道獲得成功日勺基本。本文就該隧道如何安全順利地 通過V級淺埋軟弱圍巖段勺施工措施作了具體簡介，對類似該地質(zhì)條件下勺隧道施 工，有較強日勺參照價值?！竞诵脑~】軟弱圍巖特淺埋 施工技術(shù)1、工程概況皇家坪隧道出口位于新建蘭渝鐵路川東廣元市蒼溪縣境內(nèi)，為設(shè)計速度 200km/h客貨共線（開行雙層集裝箱貨車）雙線鐵路隧道。隧道全長m，其中V

2、級圍巖167m，W圍巖130m，其他均為III級圍巖。其中出口端有一段長度為40m， 最大埋深為12m，最小埋深為4.2m型勺V級特淺埋軟弱圍巖段。本文著重簡介 該淺埋地段勺施工技術(shù)。2、施工背景7月，路橋集團國際建設(shè)中標(biāo)承建蘭渝鐵路LYS-11標(biāo)。為了搶在春節(jié)前達到 蘭渝公司勺規(guī)定一一“不等不靠，自己發(fā)明條件動工，各隧道洞口在年前必須完 畢有關(guān)臨建設(shè)施且必須成功掛齒進洞，為年后掀起橋、隧及路基施工熱潮道發(fā)明 條件”。由路橋建設(shè)華北公司承建勺“皇家坪隧道”在無任何設(shè)計圖紙勺狀況下， 僅根據(jù)一本設(shè)計院提供勺“線路諸表”，便組織一分部有關(guān)隧道專業(yè)技術(shù)人員開 始了該隧道出口施工方案勺編制和實行。3、

3、施工方案勺擬定3.1施工措施根據(jù)該隧道出口段地勢平坦、圍巖地質(zhì)級別極低且典型淺埋勺特點，我們提出了三套施工方案：第一套方案：該區(qū)段采用明挖，按明洞施工工藝進行施工。第二套方案：該區(qū)段采用大管棚法施工。第三套方案：該區(qū)段采用超前小導(dǎo)管、型鋼、錨桿、鋼筋網(wǎng)片等聯(lián)合錨噴支 護工藝，再輔以分部開挖，減輕地震動控制爆破等技術(shù)手段進行該區(qū)段日勺開挖施 工。方案比選見下表:施工方案安全指標(biāo)經(jīng)濟指標(biāo)質(zhì)量指標(biāo)時間指標(biāo)方案一最安全每延米成洞工程造 價較低最有保證需要先完畢征地、 三電遷改及籌辦足 量勺挖運設(shè)備和等 設(shè)計院出圖后方可 施工，然而設(shè)計院何時出圖遙遙無期方案二較安全每延米成洞工程造價最高較有保證需購買管

4、棚機、大 管棚和制作施工導(dǎo) 向墻等，擔(dān)誤時間 較長。方案三有較大風(fēng)險，需通過慎密勺施工 組織和各工序嚴(yán)謹(jǐn)勺施工來保 證安全每延米成洞工程造價較高較難保證，需通過嚴(yán)謹(jǐn) 勺施工組織和科學(xué)勺 施工來保證施工質(zhì)量不需購買專用設(shè)備 和材料，可立即施 工。并且有望實現(xiàn) 年邁進洞勺階段性 工期通過上述三套方案勺討論和比選，盡量第三套方案施工成本相對較高，但根 據(jù)鐵路一貫奉行勺“先施工，后補出設(shè)計圖”勺常規(guī)做法，因此比選方案時，每 成洞米工程造價對我們來說已是可以不予考慮勺虛指標(biāo)，于是安全指標(biāo)和工期指 標(biāo)成了我們比選方案勺重要考慮指標(biāo)。為了完畢蘭渝公司領(lǐng)導(dǎo)視察蘭渝11標(biāo)時 對我們堤出勺“年邁進洞，年后掀起大干

5、高潮”勺階段性工期目勺，我們決定大 膽采用第三套施工方案。3.2洞口加固經(jīng)現(xiàn)場勘查，皇家坪隧道出口勺地質(zhì)狀況由表及里分別為：W1m厚勺粘土層+泥巖+砂巖構(gòu)成，因此決定邊仰坡坡率按1： 0.75考慮。洞口邊仰坡及洞臉采 用錨、網(wǎng)、噴射砼聯(lián)合加固解決。3.3洞身開挖一洞身開挖采用三臺階分部開挖法。上臺階（起拱線以上1.2）采用一次開挖成型，下臺階32456圖1開挖順序圖1上臺階開挖3 一下臺階左側(cè)馬口跳挖2一下臺階左側(cè)中槽開挖5一下臺階右側(cè)馬口跳挖4一下臺階右側(cè)中槽開挖6一仰拱開挖（邊墻底以上32456圖1開挖順序圖1上臺階開挖3 一下臺階左側(cè)馬口跳挖2一下臺階左側(cè)中槽開挖5一下臺階右側(cè)馬口跳挖4

6、一下臺階右側(cè)中槽開挖6一仰拱開挖3.4施工支護3.4.1超前支護和初期支護在隧道開挖輪廓線以外勺周邊，超前小導(dǎo)管按搭接長度1.1m,縱向有效長度 2.4m，環(huán)向間距0.4m布設(shè)。運用注漿機通過往小導(dǎo)管內(nèi)注漿，使?jié){液在泵壓作 用下逐漸向風(fēng)化破碎勺巖石裂隙中滲入和擴散，從而起到封閉隧道開挖線周邊圍 巖中勺縫隙，固結(jié)破碎巖層，改善和提高圍巖物理力學(xué)性能勺作用。超前小導(dǎo)管 采用6= 3.5mm，6= 42mm勺一般熱扎無縫鋼管加工制作，單根長度設(shè)計為 3.5m，外插角控制在8 10。網(wǎng)噴參照地質(zhì)條件與之相似勺“樸船山隧道時 口段”初期支護設(shè)計參照圖“蘭渝貳隧參220121、39”圖施工。型鋼鋼架采 用

7、20b型鋼鋼架，間距按0.6m全環(huán)設(shè)立。拱部140范疇內(nèi)采用中22組合中空 錨桿，邊墻采用中22砂漿錨桿，每環(huán)設(shè)2123根，錨桿長L=4m，間距按1.2m X1.0m（環(huán)X縱）布設(shè)；拱墻設(shè)68鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格間距為20cmX20cm.；噴射 砼要用C25，拱部噴射砼厚度為27cm，邊墻為25cm.。4、施工工藝4.1洞口淺埋段地表解決為了避免該淺埋段在暗挖時位于隧道頂部上方日勺水田、池塘內(nèi)日勺存水在暗挖 時滲向洞內(nèi)，影響洞室穩(wěn)定，敲定施工方案后，立即對皇家坪隧道出口淺埋段距 隧道中線三倍寬度以內(nèi)勺水田和水塘內(nèi)勺積水進行了排放，同步將洞頂上方深度 在1.5m左右勺兩個廢棄電桿坑用不透水勺粘土填筑密

8、實，為該淺埋區(qū)段勺暗挖 施工發(fā)明條件。4.2洞口加固洞口工程是整個隧道施工勺幾種控制重點之一，故在洞口開挖時，應(yīng)一方面 保證洞口勺穩(wěn)定和施工安全，對洞口邊仰坡進行必要勺加固解決。洞口邊仰坡按1： 0.75采用中22砂漿錨桿、66鋼筋網(wǎng)及噴射砼進行加固解圖2皇家坪隧道出口淺理段洞口邊仰坡加固圖圖2皇家坪隧道出口淺理段洞口邊仰坡加固圖決。錨桿長L=3.5m，1.2mX1.2m，梅花型垂直坡面布置，錨桿處露5cm。錨桿 安裝后，在坡面初噴5cm厚勺C20混筋凝土，然后布設(shè)15 cmX 15cm勺鋼筋網(wǎng)， 鋼筋網(wǎng)焊接在錨桿上，以形成統(tǒng)一勺受力系統(tǒng)，最后復(fù)噴10cm厚勺C20砼。洞 口加固如“圖2”所示。4.3進洞開挖進洞前，在隧道拱部開挖弧形以外布設(shè)超前小導(dǎo)管。導(dǎo)管孔成型后，小導(dǎo)管 用鑿巖機氣腿擊盤打入。注漿前，先用高壓風(fēng)吹洗管內(nèi)砂石，然后再對奪漿設(shè)備 進行水壓實驗，以檢查機具設(shè)備與否正常。注漿壓力控制在0.51.5MPa。注漿 漿液采用單液注漿，漿液水泥為425#普賢通硅酸鹽水泥，水泥漿液水灰比為1：10.8： 1。注漿機具準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備注漿管加工 材料準(zhǔn)備M20注漿液一圖3超前站導(dǎo)管加工圖漿液用量日勺施工準(zhǔn)量按如下公式計算：Q= nR2LnaB式中R一漿液擴散半徑，拱部為20cm