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1、浅谈浅埋隧道软弱围岩施工技术范鹏摘要：结合新建哈尔滨至佳木斯铁路马鞍山隧道工程施工，针对浅埋隧道软弱围岩施工段落的导向墙开裂变形，隧道初期支护挤压沉降、变形，隧道掌子面围岩坍塌等不良地质情况施工技术。以期可以我国隧道施工提供借鉴。关键词：隧道工程；浅埋；软弱围岩；施工1 工程概况马鞍山隧道位于哈尔滨市依兰县境内，隧道全长1035m ，为单洞双线铁路隧道，隧道最大埋深为62.1m。位于林场内，低山缓坡，地形起伏较大，中间高，两端低，进口山体自然边坡7，出口山体自然边坡5。树木茂盛，地表多覆盖腐殖土，厚约0.4 米。隧道区域地层简述，勘探深度范围内地层为第四系上更新统坡洪积层（ Q3dl+p1）黏
2、土、粉质黏土、含砾土、碎石；下元古界（Ptl ）片麻岩。水文地质情况，未发现地表水，经提水试验计算，渗透系数：粉质粘土 K=0.003m/d，片麻岩（ w4 ）k=0.018m/d，片麻岩（ w3 ）k=0.003m/d。隧道地质情况较差，全部为、V级围岩，采用超前大管棚支护进洞，洞内采用超前小导管支护，主要采用临时横撑法、台阶法开挖施工。2 隧道施工中遇到的困难马鞍山隧道出口明洞段施工中发现，围岩为粉质黏土，夹有少量粗角砾，裂隙水从地面及拱脚流出，围岩遇水软化成淤泥，承载力降低，造成DIK258+895明暗洞分界处导向墙变形开裂。隧道工期紧张，且时至春融季节雨水多，通过监控量测发现边仰坡沉降
3、及位移变化较大，边仰坡不稳定。随着施工进一步发现马鞍山隧道出口暗洞段，隧道初支围岩护挤压沉降、变形大，加之隧道出口埋深浅只有 5.5 米，存在严重施工安全隐患。3 隧道施工技术方案3.1 隧道 DIK258+895处导向墙变形开裂施工处理导向墙设置在隧道拱部144范围内，由于导向墙自重大，围岩承载力低，造成导向墙下沉达 21cm ，朝隧道洞口方向位移达15cm ，导向墙已开裂变形已失去作用，反而影响施工安全，决定拆除DIK258+895处导向墙；综合考虑隧道埋深浅、原导向墙内管棚已施工完，拆除导向墙对地层扰动等不利因素，新导向强位置向暗洞方向移20 米，移至 DIK258+875处，DIK25
4、8+895 DIK258+875段由暗洞变为明洞；为确保导向墙的稳定，在导向墙左右两侧基础下各设置桩径1m钢筋混凝土桩，根据隧道开挖深度，桩基锚固深度不小于8m 。在导向墙上设置3 个位移、沉降观测点，在后期隧道施工中，经过观测导向墙，未发现明显变形，导向墙稳定确保了隧道安全进洞。3.2 隧道出口边仰坡加固考虑到春融季节雨水多，及监控量测发现边仰坡沉降及位移变化较大，边仰坡不稳定等不利因素，在暗洞改明洞里程DIK258+895 DIK258+875段两侧边坡设置桩径 1m钢筋混凝土桩，桩间距2m ，桩长 15m ，锚固深度不小于8m ；根据地质情况对出口明洞及洞门段DIK259+025-DIK
5、258+875边仰坡坡率按照黏土1：1.75 ，片麻岩全风化 1：0.75 刷坡，每级坡高 6m ，一级坡与二级坡间设2m宽平台，边坡采用 22 砂浆锚杆，长 4m ，锚杆采用梅花形布置间距1.2*1.2m ，垂直坡面打人岩体，挂8 钢筋网片，间距 20*20cm ，喷射 c25 混凝土，厚度15cm 。在后期隧道施工中，边仰坡基本穩定，确保了施工安全。3.3 暗洞初支大变形应对措施暗洞掌子面揭示围岩为粉质黏土夹少量碎石，潮湿、软塑状，裂隙水从地面及拱脚流出，围岩遇水软化成淤泥，承载力降低，造成隧道初支沉降、收敛变形大，存在安全隐患。现场在中台阶采用潜孔钻机垂直向下钻孔，孔径130mm ，孔深
6、 3.5m，钻孔后观察裂隙水沿孔壁流出，1 分钟后测孔内积水深达0.7 米左右。针对隧道初支沉降、收敛变形大的问题，加强支护措施。超前支护采用108 加单层超前小导管注浆超前加固围岩。由原设计三台阶临时横撑法，改为三台阶临时仰拱法施工，确保隧道及时封闭成环，上、中、下台阶预留核心土防止掌子面坍塌。原设计全环120a 钢拱架，变更为全环122a 钢拱架，中台阶设置 120a 工字钢临时仰拱，间距0.6 米每榀，设置 22 连接钢筋间距 1 米，临时仰拱喷射 27cm厚 C25混凝土，待隧道仰拱封闭成环后方可拆除临时仰拱；隧道初支每榀拱架的上、中、下台阶均设置单层锁脚锚管，向下45角打入岩体，采用
7、 6m长，锚管采用 108 无缝钢管，管壁打孔，钢管头设置锥尖，锁脚锚管与钢架连接采用30c*50cm*16mm 钢板焊接，采用 1：1 水泥浆注浆，注浆压力12MP ；加大隧道初支预留沉降变形量由15cm加大到 25cm ，防止隧道初支侵限。采用以上措施加强支护，防止隧道初支沉降、收敛变形，取得良好效果确保了隧道施工质量、安全、进度。3.4 加强监控量测针对隧道初支沉降、收敛变形大，变形持续时间长的特点，加强隧道围岩监控量测频率，监控量测数据及时进行回归分析为动态施工提供数据支撑，确保施工安全、质量。4 总结（1）大变形隧道施工应对措施应以加快仰拱跟进及封闭成环为核心，严控各施工措施的细节及工艺质量，同时做好控制开挖工作，减少施工振动对初支结构的变形影响。（ 2）监控量测是对支护围岩的测量，不能对支护结构变形情况进行全断面评价，施工中必须结合断面扫描情况判断支护结构的变形侵限情况。（3）为减少施工中侵限情况的发生，宜根据监控量测情况及断面扫描数据，动态合理确定初期支护预留变形量，以防止初支侵限及衬砌混凝土的数量增加。（4）施工过程中应注意洞内外地下水及时引、排，防止浸泡拱脚、坡脚等现象。（ 5）隧道施工中一定要保证洞口导向墙及边仰坡稳定性。- 全文完 -