龙洞堡机场隧道出口DI3K30+053～DI3K29+970段浅埋区下穿弃土层施工方案(上报监理站终稿)

1、龙洞堡机场隧道出口DI3K30+053DI3K29+970段浅埋区下穿弃土层施工方案一、工程设计及施工概况（一）地表及工程地质情况龙洞堡机场隧道出口DI3K30+053DI3K29+970段位于机场近期规划用地范围内，地表为前期机场扩建的所弃的杂土。隧道洞身顶部覆盖层厚约10m16m，线路右侧约20m以外为高约7m弃土堆，线路左侧约20m34m以外为深约5m的洼地。据调查该段隧道洞身处于洼地内，洼地四周均为弱风化强风化的灰岩，洼地内土层上部为松散的杂质弃土，下部为致密的红黏土。洼地最深处位于DI3K30+000前后（仰拱及填充顶面下约1.2m），底部红黏土厚约7.5m，上部杂质弃土厚约17.5

2、m(深入隧道开挖面拱顶以下约4m)。根据纵断面地质资料和洞内开挖揭示, 洞内开挖面弃土层起止为DI3K30+047DI3K29+979，洞内开挖面黏土层起止里程为DI3K30+037DI3K29+973。上台阶上部2m3m为杂质弃土，下部为致密的红黏土。根据现场取样试验，2011年9月26日洞内上台阶红黏土层（1m深处）含水率36%，密度1.88g/cm3,孔隙率46.8%，干密度1.38g/cm3,颗粒密度2.6g/cm3,液限58%，塑限30%，塑性指数28%，自由膨胀率5%，初步判定为高液限黏土。2011年9月27日在地表弃土层3m深处取样，颗粒最大粒径40mm,颗粒密度2.46 g/c

3、m3,含水率23.7%，孔隙率32.3%，碎石含量35.4%。（二）施工咨询图设计概况龙洞堡机场隧道出口DI3K30+053DI3K29+970段下穿回填土，先在隧道两侧边墙外5m范围采用75钢管桩注浆加固，钢管桩嵌入基岩不小于1m，然后在隧道顶部开挖范围外采用袖阀管（50PVC管）注浆加固土体，均采用1m1m梅花形布置；注浆材料为普通水泥浆，建议配合比W:C=1:1, 注浆压力控制在0.15MPa0.5 MPa，平均单管注浆量0.385m3/m。施工前进行工艺试验，根据试验验证结果调整工艺和有关技术参数。该段洞内开挖拱部采用89中管棚超前支护，纵向每4.8m一环，环向间距0.5m，每根长10

4、m，开挖时全环设置H175型钢钢架加强支护（0.6m/榀），上台阶设置1m宽的大拱脚，上台阶拱脚采用锚管锚固并加固土体；采用级型加强衬砌，二衬厚度80cm,仰拱厚度85cm。 DI3K30+026DI3K29+982段边墙位于土层，边墙增设42超前小导管，纵向每2.4m一环，环向间距0.5m，每根长3.5m。（三）施工进展情况及现状隧道采用预留核心土上下台阶开挖，上台阶预留核心土环形开挖。目前上台阶掌子面开挖至DI3K29+998，下台阶开挖至DI3K30+030，仰拱及填充浇筑至DI3K30+032，二衬浇筑至DI3K30+037.5。上台阶预留核心土长度约4m,弧形导坑宽度约2m3m，掌子

5、面采用喷射砼封闭后变形外鼓开裂。上台阶底部DI3K30+030DI3K30+003段设置临时仰拱（H175型钢、28cm厚喷射砼）；上台阶DI3K30+031DI3K30+011段施作套拱（H175型钢、28cm厚喷射砼）；上台阶DI3K30+023DI3K30+011523段并采用I20型钢设置了扇形支撑和横撑；上台阶DI3K30+011DI3K29+998段对开挖工作台架改造，设置了临时门式钢支撑。在隧道上台阶开挖支护初期，初期支护变形不大，但随时间推移变形加大。初期支护出现环向开裂（多发生在型钢钢架处），较少发现斜向、水平向裂缝；隧道初期支护变形表现为拱顶下沉变形大于水平变形值，呈明显的

6、初期支护整体下沉状态；地表随之出现开裂，其最大裂缝宽度达17cm。为保证施工安全，对已出现变形地段（DI3K30+031DI3K30+011）上台阶施作了套拱（H175型钢、28cm厚喷射砼），变形在停工状态基本稳定，但套拱已侵入二次衬砌72cm，在套拱段（DI3K30+023DI3K29+998）采用工字钢设置了临时的型钢支撑。DI3K30+031DI3K30+006段初期支护侵限统计表（截止2011年09月25日）里程部位侵限值（+为超，-为欠）cm备注右侧拱脚右侧AB节点拱顶右侧AB节点右侧拱脚DI3K30+029-18-15-16-24-14包括厚约28cm套拱DI3K30+024-4

7、1-39-29-25-21DI3K30+022-45-51-45-29-37DI3K30+020-68-57-47-20-33DI3K30+018-63-66-60-24-36DI3K30+016-63-77-61-19-34DI3K30+014-72-78-63-28-40DI3K30+012-47-63-52-25-37DI3K30+010-8-21-26-12-14未设套拱2011年8月4日，上台阶DI3K30+031DI3K30+011初期支护多处变形开裂，局部有砼掉块现象，对DI3K30+031DI3K30+025变形较大段落增设套拱和锁脚锚管注浆加固。2011年8月7日，对上台阶D

8、I3K30+031DI3K30+011段设置临时仰拱，前方掌子面采用喷射砼封闭暂停掘进，变形速率减缓，并趋于稳定状态。2011年8月26日，在恢复上台阶掘进，施做掌子面中管棚超前支护时，DI3K30+031DI3K30+013段套拱表面再次出现较大大面积环向裂缝，裂缝长度最长达5米，最宽达2cm，且发展速度较快，对应地表位置也出现不同程度的裂缝。初期支护已经侵入二衬轮廓线内，线路右侧侵限数值较大，左侧数值相对较小。随即对地表偏压弃土进行卸载减压，卸载宽度为隧道中线外20米范围，高度以原地面至地表注浆施工平台标高位置为准，纵向长度为DI3K30+035DI3K29+950段里程范围。对上台阶新开

9、挖段加大预留沉降量，增设临时仰拱的措施进行加强和控制。2011年8月27日2011年9月20日，经过地表及洞内监测发现，洞内及地表沉降加大。上台阶DI3K30+011DI3K30+998初期支护及已施做套拱的DI3K30+030DI3K30+011段二次支护表面均出现环向裂缝。对洞内初期支护局部采取增设锁脚锚管、42径向导管注浆加固；2011年9月21日，上台阶掌子面到DI3K30+998停止掘进，喷射砼进行封闭处理；9月22日，施做中管棚超前支护；9月23日对变形开裂的套拱段及初期支护段设置临时钢架支撑；9月25日临时钢架支撑完成后，截止目前拱顶下沉及收敛尚无明显变化。2011年10月10日

10、，对隧道中线两侧各25m范围的地表弃土二次卸载整平，整修平顺的排水坡，完善区域周边的截排水系统。（四）对变形的认识及分析1、本段为人工弃土的原自然洼地，根据钻探其下部为08m的红黏土，上部为杂质弃土。下部红黏土经多年饱水、失水交替，地表的沉降变形已基本稳定。2、从初期支护变形特征分析，开挖导致土体松驰、围岩压力增大，拱脚沉降导致松驰范围扩大等，是初期支护出现较大变形的主要原因。初期支护钢架未发生明显扭曲变形、喷砼水平开裂较少、水平变形值小于预留变形量，说明初期支护体系的刚度、强度是基本适应其荷载环境、满足结构要求的。控制变形的主要措施应是预加固土体、减少开挖扰动、抑制拱脚变形（拱脚变形包括：下

11、台阶开挖后，边墙钢架与拱部钢架对接时的体系转换过程；仰拱开挖后，上下台阶钢拱架对接时的体系转换过程）。3、在该段采取地表注浆对隧道周边围岩进行预加固是必须的。由于人工回填土体与经压密的原生土体的物理性差异，注浆必须通过试验方可确定注浆参数；注浆压力大则在人工填筑土中导致浆液流失，注浆压力小又无法有效固结原状土。因此，地表注浆必须通过工艺试验和效果验证对注浆参数加以调整。地表注浆应根据注浆孔深度及土层特性，分段采用不同浆材、不同水灰比和不同压力，甚至采用不同类别的注浆方式。4、地表注浆后的隧道开挖，必然对隧道周边注浆固结体产生扰动，导致已注浆的土体结构发生变化，诱发初期支护、地表的变形；因此洞内

12、开挖加强初期支护的强度并对隧道开挖扰动部分的围岩（或围岩改良体）进行补充加固是保证施工安全的必备措施。初期支护完成后，宜对初期支护后的空隙进行补充注浆（跟踪注浆），以充填钢架与围岩间的空隙，约束围岩的松弛、改善初支结构的受力环境；这一点对浅埋、土质、地表变形要求较高的隧道尤为重要。5、高度重视隧道开挖对未开挖段土体的影响（纵向效应），尽量减少未开挖土体“预变形”对土体结构及稳定性的破坏。在采取超前支护的基础上，强化保证掌子面稳定的工程措施。对于含水量大的黏土、结构松散的块石土，应加长超前支护，掌子面采用纤维锚杆加固，可采用上台阶留核心土的弧形导坑法。6、高度重视刚架基础的稳定、尽量减少初期支护

13、拱脚、边墙脚的沉降和过大水平位移。凡拱脚基础位于杂填土、粘性土内，采取扩大拱脚，设置注浆锁脚锚管的方式。拱脚注浆根据拱脚土质选用浆材，杂填土内采用水泥砂浆、粘性土内采用水泥净浆，注浆终压不小于1Mpa。7、高度重视开挖前对注浆效果的检查、分析，结合监控量测数据分析初期支护的变形特征，进而采取有针对性的辅助、补充工程措施。应将注浆盲区的补充注浆、初支后的“跟踪注浆”纳入工程措施和工序中。二、各段落具体处理措施（一）DI3K30+053DI3K29+970段地表处理在恢复洞内施工前首先做好地表的处置工作：1、在隧道中线两侧各25m范围内，回填凹地、裂缝，形成平顺的排水坡，防止积水。对隧道地表右侧堆

14、土按单侧25m进行平整及局部卸载，填平线路左侧洼地。2、在隧道中线两侧各25m范围内，修整成平顺的单面坡或人字排水坡，区域周边设置截、排水沟和集水坑，安装好水泵等排水设备，进一步完善地表截排水系统。3、对隧道中线两侧各25m范围内地表及周边截、排水沟表面，喷洒水泥浆液渗透固结封闭，以防止和减少地表水下渗到隧道洞身周边土层。4、地表在隧道通过填土段前后20m、中线两侧各40m范围内设立地表变形观测网，网格间距510m，隧道范围内适度加密观测点，在复工前读取初始数据；自洞内复工开始，按照铁路隧道监控量测技术规程相关要求，结合洞内主要工序安排进行观测和分析，用以指导洞内信息化施工、调整工程措施及参数

15、，确保施工安全。（二）DI3K30+053DI3K30+031正常段的施工安排目前仰拱及填充浇筑至DI3K30+032，二衬浇筑至DI3K30+037.5。对仰拱及填充已经浇筑，尚未施做二衬的DI3K30+037.5DI3K30+032段初期支护进行做好监控量测，在前方仰拱及填充紧跟下台阶并能够提供工作面时，及时紧跟施做二衬。（三）DI3K30+031DI3K30+011段变形侵限处理措施该段上台阶开挖后变形较大并已施作护拱，其中DI3K30+023DI3K30+011段已经采用型钢架设了临时钢支撑；初期支护以垂直下沉为主，侵入二衬限界最大值为72cm，必须拆除套拱及原初期支护并扩挖换拱，确保

16、二衬厚度不小于设计要求。处理措施及施工步骤如下：1、在DI3K30+011DI3K29+998段洞内注浆加固完成后，随即开展本段上半断面全面径向补充注浆；注浆采用直径42mm钢花管，长度为3.5m，间距为环向1.0m、纵向0.6m，梅花形布置；注浆压力：弃土层内0.5Mpa，黏土层内0.8Mpa，浆液采用水泥浆，水灰比0.60.8，达到终压维持压力至不进浆。2、上台阶左、右两侧拱脚处，对应于每榀初支钢架各设4根直径42mm拱脚注浆锁脚锚管，锚管内插长度不小于100cm的直径25mm螺纹钢筋加强。锁脚锚管2根下倾角7100，2根下倾角10200，拱脚注浆锁脚锚管长度4.5m，管在土石界面应进入岩

17、石不小于1m，在土层内其有效长度不小于3m。拱脚注浆根据拱脚土质选用浆材，弃土层内采用水泥砂浆、黏土层内采用水泥净浆，水灰比0.60.8，注浆终压不小于1Mpa。3、待注浆完成并固结后，由大里程向小里程方向逐榀破除喷射砼，拆除套拱及原初期支护，重新扩挖并进行初期支护。从首榀换拱开始，按照纵向2.4m、环向0.4m间距，向小里程方向施做长度3m、直径42mm的超前小导管注浆，注浆压力0.8Mpa，浆液采用水泥浆，水灰比0.60.8，达到终压维持压力至不进浆。4、拆除套拱及原初期支护并扩挖后，立刻初喷砼封闭开挖面；更换的钢拱架仍采用H175型钢，每榀间距0.6m，钢拱架的制作应根据上台阶尺度并预留

18、不小于25cm沉降量，设置宽度1m的大拱脚，设置双层钢筋网。5、更换钢架就位连接后，复喷C30早强喷砼至初支设计厚度，随即在钢架各设4根直径42mm拱脚注浆锁脚锚管，锚管内插长度不小于100cm的直径25mm螺纹钢筋加强。锁脚锚管2根下倾角7100，2根下倾角10200，拱脚注浆锁脚锚管长度4.5m，管在土石界面应进入岩石不小于1m，在土层内其有效长度不小于3m。拱脚注浆根据拱脚土质选用浆材，杂填土内采用水泥砂浆、粘性土内采用水泥净浆，水灰比0.60.8，注浆终压不小于1Mpa。 6、上台阶段套拱及初期支护每拆换不超过3榀拱架，随即左、右侧前后错开分别开挖及支护下台阶。下台阶开挖前，对于土质地

19、层边墙部分采用外插角30、下倾70直径42mm超前小导管注浆加固，纵向每2.4m一环，环向间距0.5m，每根长3.5m，水灰比0.60.8，注浆终压不小于1Mpa。7、边墙开挖后及时初喷，钢架就位连接后，设置双层钢筋网，复喷C30早强喷砼至初支设计厚度，随即在拱脚处按与垂线30、60打入两对长4.5m的锁脚注浆锚管，锚管内插长度不小于100cm的直径25mm螺纹钢筋加强，并设“U”钢筋与钢架牢固焊接，锚管在土石界面应进入岩石不小于1m，在土层内其有效长度不小于3m。锚管注浆采用水泥净浆，水灰比0.60.8，注浆终压不小于1Mpa。8、下台阶每开挖3榀拱架，随即紧跟仰拱初期支护，并进行径向补充注

20、浆；注浆采用直径42mm钢花管，长度为3.5m，间距为环向1.0m、纵向0.6m，梅花形布置；注浆压力：弃土层内0.5Mpa，黏土层内0.8Mpa，浆液采用水泥浆，水灰比0.60.8，达到终压维持压力至不进浆。9、边墙初期支护完成后，按正常程序进行仰拱部分施工。该段施工应加强对新设支护的变形监测、观察，及时调整工艺，必要时，加强二衬。10、若经过验证边墙地层使用小导管注浆不能满足加固需要，再采用二重管注浆加固。加固范围为上台阶拱脚以上1m和下台阶全部土层范围，加固厚度按照开挖轮廓线以外不小于2.5m实施。（四）DI3K30+011DI3K29+998段变形处理措施该段上台阶初期支护已经设置了临

21、时钢支撑，其中核心土后方初期支护进行了断面扫描测量，DI3K30+006DI3K30+011段初期支护变形也已达到30cm（以拱部沉降为主），最大侵入设计二衬空间17cm。据地勘资料及现场揭示上台阶上部2m3m为杂质弃土，以下为致密的红黏土，段内侵限的初期支护须拆除，确保二衬厚度不小于设计要求。处理措施及施工步骤如下：1、检查掌子面封闭情况，并对核心土以外弧形导坑掌子面施作3m长水泥砂浆锚杆，布置间距1m；掌子面和核心土表面对补喷砼至15cm。2、检查并恢复初期支护变形监控量测点，并加密进行施工期间的监控量测、数据分析及信息反馈。3、针对地表注浆存在较多盲区、黏土内注浆效果较差的情况，对上台阶

22、进行全面径向补充注浆；注浆采用直径42mm钢花管，长度为3.5m，布置间距为环向1.0m、纵向0.6m；注浆压力：弃土层内0.5Mpa，黏土层内0.8Mpa，浆液采用水泥净浆，水灰比0.60.8，达到终压维持压力至不进浆。4、上台阶左、右两侧拱脚处，对应于每榀刚架各设4根锁脚注浆锚管，锚管内插长度不小于100cm的直径25mm螺纹钢筋加强。锁脚锚管2根下倾角7100，2根下倾角10200，成对设置并设“U”钢筋与钢架牢固焊接。锁脚注浆锚管长度4.5m，锚管在土石界面进入岩石不小于1m，在土层内其有效长度不小于3m。拱脚注浆根据拱脚土质选用浆材，弃土层内采用水泥砂浆、黏土层内采用水泥净浆，水灰比

23、0.60.8，注浆终压不小于1Mpa。5、为保证该段注浆施工安全，可根据支护变形及其发展情况加强设置型钢竖撑或临时横撑。6、严密监控该段在本段注浆及DI3K30+031DI3K30+011段施工的变形及净空变化情况，在DI3K30+031DI3K30+011段侵限套拱及原初期支护拆换完毕，形成正常的支护、衬砌作业循环，对本段的净空进行全面检查，确定初期支护拆换范围或部位，局部侵限段（处）可原位置换。7、该段的全断面径向补充注浆加固、增设拱脚注浆锚管等措施应先于DI3K30+031DI3K30+011段套拱及原初期支护变形侵限处理实施。8、该段的后续施工，可参照“DI3K30+031DI3K30

24、+011段变形侵限处理措施”的第3条第9条实施。（五）DI3K29+998DI3K29+970段未开挖段处理措施该段尚未开挖，在DI3K29+998已向小里程方向施作一环中管棚超前支护，本段处理措施及施工步骤如下：1、在完善地表整平、截排水系统的基础上，对地表注浆进行检查并根据前一阶段试注浆及注浆效果检查，对地表进行补充预注浆；地表补充注浆设计的参数建议为：弃土层内采用水灰比0.60.8的水泥砂浆，注浆压力0.41.2Mpa；下部黏土层内采用水灰比1.01.2的水泥净浆，注浆压力1.52.0Mpa。施工中根据现场试验及进展情况动态调整。2、地表补充注浆完成后进行效果检验，达到固结土体的目的后方

25、可进行洞内开挖。3、洞内开挖视掌子面地质条件选择施工方法，对于含水量大的黏土、结构松散的弃土，应加长超前支护，掌子面采用纤维锚杆加固（间距1m、纵向有效加固范围不小于3m，首环可采用3m、6m相间布置）；对于干燥的粘性土、结构致密且级配较好的块石土，可采用留核心土的弧形导坑法，台阶长度控制在8m。4、开挖前，通过中管棚超前支护钻孔全面了解地表预注浆对围岩（土体）的加固情况和地下水的变化情况，并作好记录。当发现注浆盲区、地下水集中通道，则采用长3.5m4.0m钢花管以3045外插角进行补充注浆。5、开挖前按原设计参数和“本节第3条”进行超前支护。锁脚锚管6、开挖后应及时初喷砼，待钢架就位并连接完

26、毕，立刻复喷C30早强喷砼至初支设计厚度，随即在拱脚处安装2根下倾角7100，2根下倾角10200，的两对锁脚注浆锚管，锚管内穿100cm长25加固钢筋，并设“U”钢筋与钢架牢固焊接，锚管在土石界面进入岩石不小于1m，在土层内其有效长度不小于3m。锚管注浆采用水泥净浆，水灰比0.60.8，注浆终压不小于1Mpa。7、喷射砼完成并达到规定强度后，打孔向初期支护背后压注水泥砂浆，充填初期支护与周围土层之间的空隙。8、边墙开挖要尽量缩短边墙部位初期支护与土体支撑的转换时间，边墙刚架基础位于土层或极破碎岩体时，设置锁脚锚杆或注浆锁脚锚管。三、施工顺序安排（一）DI3K30+053DI3K29+970段

27、下穿浅埋弃土层总体施工顺序DI3K30+053DI3K29+970段地表整平、防渗及截排水处理DI3K30+030DI3K29+998段洞内上台阶临时钢支撑及径向补充注浆DI3K29+998DI3K29+970段地表补充（跟踪）注浆DI3K30+030DI3K30+011段上台阶变形侵限处理、下台阶开挖支护、仰拱封闭成环及仰拱填充浇筑DI3K30+011DI3K29+998段上台阶变形处理、下台阶开挖支护、仰拱封闭成环及仰拱填充浇筑DI3K29+998DI3K29+970段开挖支护、仰拱封闭成环及仰拱填充浇筑。（二）DI3K30+031DI3K30+011初期支护变形侵限段施工顺序上台阶临时钢

28、架支撑上台阶全面径向补充注浆上台阶左、右两侧拱脚底部注浆上台阶拱部超前小导管注浆上台阶套拱和初期支护逐榀拆换（连续不超过3榀）上台阶初期支护背后充填注浆下台阶开挖支护（连续不超过3榀）下台阶初期支护背后充填注浆仰拱封闭成环仰拱及填充浇筑（每次3m6m）。（三）DI3K30+011DI3K29+998初期支护变形段施工顺序上台阶临时钢架支撑上台阶全面径向补充注浆上台阶左、右两侧拱脚底部注浆上台阶拱部超前小导管注浆上台阶初期支护逐榀换拱（连续不超过3榀）上台阶初期支护背后充填注浆下台阶开挖支护（连续不超过3榀）下台阶初期支护背后充填注浆仰拱封闭成环仰拱及填充浇筑（每次3m6m）。（四）DI3K29

29、+998DI3K29+970段未开挖段施工顺序地表补充（跟踪）注浆采用纤维锚杆加固掌子面中管棚超前支护超前小导管补充注浆（外插角3045）上台阶开挖支护（连续不超过3榀）上台阶初期支护背后充填注浆下台阶开挖支护（连续不超过3榀）下台阶初期支护背后充填注浆仰拱封闭成环仰拱及填充浇筑（每次3m6m）。四、主要项目施工工艺（一）地表加固该段（DI3K29+998DI3K29+970）地表跟踪注浆：隧道两侧边墙外5m范围采用75钢管桩注浆加固，钢管桩嵌入基岩不小于1m；在隧道顶部开挖范围外采用袖阀管注浆加固土体，钢管桩与袖阀管均采用1m1m梅花型布置。如现场基岩面与设计不相符，及时通知建设、设计及监理

30、单位现场核对，调整加固深度。地表跟踪加固先施做两侧的钢管桩注浆加固，后施做中间的袖阀管注浆加固。钢管桩注浆从外向内，逐排逐根进行。1、注浆工艺试验在注浆前进行压稀浆试验，核实地层的渗透性，测定地层的吸水率、吸浆速度等参数，为确定浆材类型及浓度、注浆压力及注浆量等提供参考依据。如发现与设计不符时，立即联系建设、设计、监理等单位现场核对调整。压稀浆后冲洗钻孔，检查止浆塞的止水效果和注浆管路连接是否牢固可靠，有无漏水现象。该段注浆设计建议参数：杂弃土层内采用水灰比0.60.8的水泥砂浆，注浆压力0.41.2MPa；下部黏土层内采用水灰比1.01.2水泥净浆，注浆压力1.52.0MPa。注浆前根据设计

31、要求进行注浆试验，确定工艺参数。确定DI3K29+998DI3K29+991段为注浆试验段，注浆前进行配合比选定试验。注浆过程中对浆液流动性、进浆速度、注浆压力、进浆量等参数进行全过程记录，查看是否达到设计要求。注浆完成7天后及时对试验段采用钻芯取样、揭示、静力触探等方法进行注浆效果验证，通过验证结果确定浆液配比和注浆压力是否可行。注浆工艺性试验段注浆顺序示意图由于现场各区段地质情况存在差异，现场施工过程中可根据工艺试验结果对注浆压力进行相应调整：进浆量小、泄浆速度慢、注浆困难孔位，杂弃土内注浆终压按照1.2Mpa控制，原状黏土内注浆终压按照2Mpa控制，并持压510min；注浆顺畅地段，如注

32、浆量超出设计注浆量压力且无上升，注浆终压杂弃土内0.4Mpa，原状黏土内1.5Mpa来控制。2、地表钢管桩注浆（1）工艺参数隧道两侧边墙外5m范围采用75钢管桩注浆加固，钢管桩嵌入基岩不小于1m。（如现场基岩面与设计不相符，应及时通知建设、设计及监理单位现场核对，调整加固深度，保证嵌入基岩深度不小于1m。）采用1m1m梅花型布置，垂直钻孔。（2）施工工艺安装钢管桩钻孔 场地平整 现场情况核对浆液配置 封口注浆作业注浆效果验证袖阀管注浆测量定位工艺试验钢管桩施工工艺流程测量放样：使用全站仪精确放样设计孔位，用水准仪测量地面高程，确定钻孔深度。钻孔：钻孔深度符合设计要求。钻进过程中做好记录，为注浆

33、作业提供参考数据。下管：根据引孔深度逐节安装注浆钢管，钢管采用钢管丝扣接长，直至下到孔底，钢管上口露出地面20cm。清孔：用高压风对孔内进行清理，减少孔内沉渣和泥浆。注浆钢管加工。注浆钢管周边设置注浆孔，注浆孔直径10mm，每环布置3个注浆孔，纵向间距40cm梅花型布置。封口：在孔口周围的原地面采用速凝水泥砂浆封堵，以防止注浆过程中冒浆现象的发生。注浆：先外侧后内侧，先两侧后中间，先单号后双号间隔跳注的顺序进行注浆。（3）施工要点控制目前已经对现场填土的物理力学性能进行试验，掌握了现场加固体的孔隙率和含水率。注浆工艺和注浆参数根据现场实测数据和现场注浆结果作相应的动态调整，注浆过程中，切实加强

34、施工监督管理，严格按照施工规范和设计要求进行。钻孔施工：开钻前，严格按照施工布置图，布好孔位。钻机定位要准确，开钻前的钻头点位与布孔点进行核对，钻杆垂直度应符合设计及验标要求，钻孔和注浆作业间距保持在10m以上，防止串浆漏浆。浆液配制：现场采用准确的计量工具（量筒），严格按照配合比施工。水灰比要根据现场试验及进展情况，经建设、设计、监理等单位核对后进行动态调整。注浆：注浆严格按程序施工，注浆采用进浆量、注浆压力双控。注浆由专人操作，当压力突然上升或从孔壁溢浆，立即停止注浆，每段注浆量严格按设计要求进行，溢浆时，采取措施确保注浆量满足设计要求。 注浆完成后，将注浆孔及时封填密实，保证不溢浆。 注

35、浆过程中做好安全防护措施，尤其是注浆难度较大的注浆孔注浆作业（注浆压力大于0.7MPa），严防爆管伤人。3、地表袖阀管注浆（1）工艺参数隧道顶部开挖范围内采用袖阀管跟踪注浆加固土体，采用1m1m梅花型布置，垂直钻孔。上部弃土层内注浆材料采用水灰比0.60.8的水泥砂浆，注浆压力0.4-1.2MPa；下部黏土层内体内采用水灰比1.01.2的水泥净浆，注浆压力控制在1.52.0MPa。（2）施工工艺 测量放样：使用全站仪精确放样设计孔位，用水准仪测量地面高程，确定钻孔深度。钻孔：钻孔深度符合设计要求。钻进过程中做好记录，为注浆作业提供参考数据。下管：首先根据引孔深度连接袖阀管，袖阀管上口露出地面2

36、0cm，将连接好的袖阀管下口用尖底封好；然后将袖阀管下入孔中，要确保袖阀管下到孔底。清孔：用高压风对孔内进行清理，减少孔内沉渣和泥浆。封口：在孔口周围的地面范围内采用速凝水泥砂浆封堵，以防止注浆过程中冒浆现象的发生。注浆：遵循先钢管桩后袖阀管，先外侧后内侧，先单号后双号间隔跳注，单孔采用先下后上的顺序进行注浆。地表跟踪注浆控制指标：加固施工完成7天后，对加固改善后的改良体取样检查，达到以下指标：地基承载力达到0.3MPa以上；变形模量大于1.5GPa；取芯率不小于70%。改善后的土体达到以上指标要求时方可进安装袖阀管钻孔下套壳料 场地平整 现场情况核对浆液配置 封口注浆作业注浆效果验证暗洞施工

37、测量定位工艺性试验合格不合格行下一步施工。 袖阀管施工工艺流程图（3）施工要点控制合理的进行分序钻孔、分区注浆，严格按照从外围达到“围、堵、截”、从内部达到“填、压、挤”、逐节自下而上并连续的注浆工艺进行注浆施工。 注浆正常孔位，根据单孔设计注浆量及设计注浆压力采取定量、定压双控原则进行注浆施工。进浆量小、进浆速度慢、注浆困难的孔位，采取间歇式注浆，间歇时间控制在2030min，让浆液在地层中充分扩散后再进行注浆，结束条件杂填土内注浆压力1.2MPa，原状黏土内注浆压力2.0MPa。并持压10min。注浆顺畅且注浆量远远超出设计注浆量的孔位，注浆终压杂填土内0.4MPa，原状黏土内1.5MPa

38、。同时要防止注浆速度过快、注浆量过大而引起串浆现象。每次拌制的浆液超过2h，将会影响注浆速度及固结效果，应及时废弃，重新拌制。特殊情况的处理注浆中断：在注浆过程中，由于机械设备、输浆管道、仪表失真等原因，迫使注浆暂停，直接影响注浆质量，同时也会给注浆施工带来麻烦，延误工期。对于注浆中断，及时采取措施，如能尽早恢复，缩短中断时间，恢复注浆，如中断时间较长，应及时清洗注浆管和袖阀管，并检查注浆设备，找出中断的原因，采取有效措施，复注弥补，以保证注浆质量。串浆：在注浆过程中，浆液从其它钻孔内流出发生串浆，其主要原因是该段为杂填土地质，孔隙相互串联，使注浆孔直接或间接地连通，造成串浆，当发现串浆应立即

39、采取措施，可对串浆孔同时进行注浆，或者将串浆孔封闭，待灌浆孔结束灌浆后，再将串浆孔打开，进行扫孔，冲铣，而后继续注浆。冒浆：由于封孔质量差或地表土质疏松，注浆过程中出现浆液从注浆孔外壁或注浆区域裂隙处冒出，造成注浆材料的损失及浆液通过裂隙通道渗透而无法形成均匀的扩散半径，造成注浆盲区，影响注浆加固效果。本段采取加强封孔质量及间歇式注浆措施，必要时可使用水泥-水玻璃双液浆对裂隙通道进行封堵，避免浆液四处流窜。卡管：注浆过程中易出现注浆芯管掉入或卡入注浆管内而无法拔出的现象，导致整个注浆管路的废弃，无法进行分段注浆，从而造成注浆盲区，影响注浆加固效果。为防止注浆芯管掉入或卡入注浆管内，下入芯管前应

40、确保丝扣连接牢固，避免发生脱口而使芯管掉入注浆管的现象；施工过程中密切关注注浆压力变化，防止因压力过大导致注浆管发生变形而发生卡管现象。（3）施工注意事项地表跟踪注浆应先施作两侧75钢管桩，然后施作中间袖阀管。地表跟踪注浆验证合格后，方可进行下一步施工。严格按钻孔和注浆的分序进行，自下而上逐节并连续的灌注浆液。密切关注注浆压力变化，以确保注浆效果，同时严防爆管伤人。中途停止注浆时，应清洗注浆管和袖阀管，以便多次重复灌注浆液。每次灌注的浆液超过2h，将会影响固结程度，及时废弃并重新拌制。注浆过程中注意做好安全防护措施，特别是注浆困难地段要用钢管对外露袖阀管进行包裹防护。4、注浆效果验证（1）注浆

41、验证条件地表跟踪注浆完成7d后，对加固改善后的改良体取样检查，及时对注浆效果进行验证及分析，要求达到固结土体的目的。（2）注浆效果验证方法根据现场实际，按照以下顺序对地表注浆效果进行检查（当前一种检查方法未达到验证效果时，进行下一项方法检查）：分析法：对注浆质量进行初步判断，根据注浆压力和注浆量统计情况推定。首先分析注浆记录，查看各孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求，注浆过程中漏浆、跑浆是否严重，并以浆液注入量估算浆液的扩散半径，分析是否符合设计，初步判断灌浆效果。钻芯取样法：注浆结束后，在分析注浆记录的基础上，钻孔取芯对注浆效果进行检验。在每个注浆段范围内，在注浆薄弱处或出水较多的部位，按

42、照设计孔位及角度用地质钻钻孔取芯检验。检查浆液扩散、固结情况，检验合格后应将检查孔封填密实。岩芯检测项目包括取芯率、固结深度、直径（厚度）、浆液渗透及固结情况。（3）验证后对于不合格区的补救处理措施对不合格地段进行分析，查找原因并进行补注浆，进行加固。补注浆施工完成后，经验证合格后，方可进行下一步施工。（二）洞内加固1、径向小导管注浆径向小导管注浆的目的主要是对地表注浆的盲区进行补充注浆加固，以使洞身周边土层充分固结，从而保证初期支护稳定。径向小导管注浆的的区域范围包括：上台阶已开挖支护变形段全断面补充注浆加固；下台阶开挖支护后对边墙部分的补充注浆加固(见边墙超前、径向或二重管注浆加固范围示意

43、图)；未开挖段拱墙背后地层地表注浆盲区补充注浆加固。（1）工艺参数注浆小导管间距按1.0m（环）*0.6m（纵）布置，单根长3.5m。注浆材料采用水泥浆，水灰比0.60.8，在杂弃土内注浆压力控制在0.5MPa，粘性土内控制在0.8 MPa，达到终压维持压力10min方可结束注浆，具体注浆参数根据现场试验以及加固效果不断进行优化调整。（2）施工工艺孔位布置：按要求在换拱轮廓线上按环向间距1.0m，纵向间距0.6m梅花型准确布设小导管孔位置。钻孔：采用气腿式凿岩机钻孔，钻头60mm，孔深3.5m，钻孔方向与支护面基本垂直。钢管加工：每根钢管加工成长3.5m，将前端加工成锥形，除尾端部1m外，管部

44、每隔20cm交错钻8mm泄浆孔，呈梅花型布置。（对设置了套拱的变形侵限段，每根钢管加工成长4.5m，将前端加工成锥形，除尾端部1.5m外，管部每隔20cm交错钻8mm泄浆孔，呈梅花型布置。）钢管插入及孔口密封处理：成孔后，将钻杆换成专用顶头将导管顶入孔中，钢管顶入长度不小于钢管长度的95%。钢管顶进孔后其外壁与孔壁间隙采用锚固剂堵塞严密。小导管注浆：注浆材料采用水灰比为0.60.8水泥浆，注浆采用KY70/80型注浆机压注，在弃土层内注浆压力控制在0.5MPa，黏土层内控制在0.8 MPa，达到终压维持压力10min方可结束注浆，具体注浆参数根据现场试验以及加固效果不断进行优化调整，因该段为人

45、工杂填土和含水饱和黏土，钻孔、铣孔、成孔是整个注浆小导管施作的关键，须多次采用高压风进行清孔，达到小导管的有效长度。注浆结束以注浆量与注浆压力两项指标控制，当单孔注浆正常进行无渗漏现象，且注浆终压达到，注浆量达到设计量后停止单孔注浆。注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆，并做好注浆记录，以便分析注浆效果。 径向小导管施工工艺框图2、超前小导管注浆超前小导管注浆的目的主要是对拱墙部位开挖前超前预加固，以及保证开挖支护安全。超前小导管注浆区域范围包括：上台阶换拱段开挖前的超前支护；换拱段下台阶开挖前的超前支护(

46、见边墙超前、径向或二重管注浆加固范围示意图)；未开挖段地表注浆盲区补充注浆加固。（1）工艺参数超前小导管采用外径42mm、壁厚3.5mm热轧无缝钢管加工制作而成，钢管长4.5m，环向间距0.4m，纵向水平投影搭接长度1.0m，外插角1015（未开挖段洞内开挖前地表注浆盲区补充注浆预加固外插角3045），小导管每环布设41根（环向间距0.4m，范围为钢架A、B单元），布设方向与隧道线路平行,注浆参数：浆液采用水泥浆，水灰比0.60.8，注浆压力控制在0.8 MPa。达到终压维持压力至不进浆。（2）施工方法测量放样：按要求在换拱轮廓线上按环向间距0.4m准确布设小导管孔位置，并标示清楚。钻孔：采用

47、气腿式凿岩机钻孔，钻头60mm，孔深4.5m，外插角510。（未开挖段洞内开挖前地表注浆盲区补充注浆预加固时外插角3045）导管加工：每根导管加工成长4.5m，将前端加工成锥形，除尾端部1m外，管部每隔20cm交错钻8mm泄浆孔，以便浆液向土体内压注。导管插入及孔口密封处理：成孔后，将钻杆换成专用顶头将导管顶入孔中，导管顶入长度不小于钢管长度的95%。导管顶进孔后其外壁与孔壁间隙采用锚固剂堵塞严密。小导管注浆：注浆采用KY70/80注浆机压注，注浆压力控制在0.8 MPa，注浆参数根据现场试验予以适当调整。3、（锁脚）锚管注浆上台阶左、右两侧拱脚处和下台阶左、右两侧拱脚处，对应于每榀初期支护钢

48、架各设置4根锁脚注浆锚管，注浆锚管两根下倾710、两根下倾1020，成对设置。注浆材料与二重管注浆材料一直，锚管内嵌入100cm长25螺纹钢加强后采用“U”型焊接。锁脚锚管采用42无缝钢管（壁厚3.5mm），长度4.5m(有效长度不小于3m)，25钢筋加工成U型与H175型钢焊接。（详见下图）锁脚锚杆布置示意图4、中管棚超前支护89(壁厚为6mm钢管)中管棚用于未开挖段上台阶开挖前的拱部超前支护，每环39根，每根长10m；环向间距0.5m，纵向每4.8m设置一环， 外插角510o。（1）工艺参数注浆材料采用添加高效早强减水剂的纯水泥浆，水灰比为0.60.8水泥浆，注浆压力0.61.0MPa。注

49、浆终压1.0Mpa，并持压510min, 达到终压维持压力至不进浆。（2）施工工艺钻孔及清孔采用管棚钻机风动干钻法钻进成孔，钻机回旋钻进，钻头直径、钻压、转速、风量、风压等参数必须满足施工需要。根据线路的设计纵坡，以58的外插角进行钻孔，孔径大于管棚直径16mm，钻进时应检测钻杆的倾斜度，偏离原定方向应及时纠正，以免管棚打入到隧道开挖轮廓线以内。钻机开孔时钻速易低，钻孔完成后来扫孔，清除孔内残渣，防止管棚安装过程中卡管。管棚注浆孔制作：管棚上钻注浆孔，孔径为10mm，孔纵向间距20cm，呈梅花型布置。尾部预留200cm的不钻孔止浆段。详见下图。管棚加工示意图顶管：钻孔检测合格后，将钢管连续接长

50、，用钻机旋转或人工配合挖掘机装入孔内，如遇故障，需清孔后再将钢管插入。顶管作业时将钻机调准方向，低速推进钢管，在剩30cm40cm时钻机反转退回原位，装上后一节管，人工用链钳或管钳进行钢管丝扣连接，使两节钢管在连接处连成一体。完成后用钻机推进，以此循环直至完成顶管作业。注浆作业：钢管安装后即封堵孔口，焊制注浆阀，即可进行注浆。注浆材料采用水灰比为0.60.8水泥浆，达到终压维持压力至不进浆。注浆压力0.61.0MPa。将管棚提前编号，先注单号孔管棚，注浆顺序由两侧向拱顶集中。单孔管棚注浆完毕后，再进行双号孔管棚注浆，这样有利于检查孔位注浆 效果，更好的指导施工，保证超前支护效果，确保下一步开挖

51、安全。超前大管棚材料采用水泥净浆，配合比现场试验确定。注浆顺序按先单后双，先下后上的原则注浆。不合格 合格格合施工准备测量放线搭设工作平台、钻机就位钻孔验收补孔管棚加工顶入管棚、封闭孔口喷射砼封闭工作面原材料进场检验注浆效果分析钻孔清孔连接注浆管路、调试下一道工序压浆试验注浆作业初选浆液配合比初配浆液试验注浆确定浆液配合比调整注浆参数超前管棚施工工艺流程框图5、洞内二重管注浆如果经试验验证径向注浆加固效果不能达到预期注浆加固效果，则采用二重管继续进行加固处理。二重管注浆加固区域范围：已开挖变形段及未开挖段的上台阶拱脚以上1m及下台阶边墙部位，开挖轮廓线以外不小于2.5m。采用外插及下斜的方位施

52、做。二重管注浆先进行工艺试验，经建设、设计、监理等单位核对，调整工艺参数后正式施工。（1）可注性分析及目的该段边墙拱脚位置为原状黏土，含水量高，偏软塑状，无支承能力，初期支护完成后钢架不能处于坚实的基础上，从而导致初期支护不均匀下沉变形开裂。二重管双液注浆是一种以改良地层为目的的地基处理技术，其优点在于既可以增加地层的强度又可以达到止水的效果。二重管双液注浆工法具有快速凝结、浆液隔水性优越的特点，通过调整浆液水灰比可以有效置换土层中富余水分，从而起到快速加固的作用，保证钢架拱脚处于坚硬的基础上，减小初期支护的变形。（2）加固范围DI3K30+031DI3K29+998上台阶拱脚往上1m至边墙脚

53、隧道开挖线外2.5m范围内围岩土体部分采用超前二重管注浆加固处理。同时可根据现场实际情况适当加大加长处理加固范围。加固范围见超前二重管注浆加固范围示意图。边墙超前、径向或二重管注浆加固范围示意图封闭开挖面定孔位钻 孔配浆注浆后退注浆1011101110VCC注浆结束移至新孔位（3）施工流程超前二重管加固施工工艺流程图（4）施工方法注浆孔间距、深度及外插角：注浆孔1*1m梅花型布置，施工过程中根据现场实际注浆加固情况进行调整；注浆孔深4.0m，为保证加固土层厚度不小于2.5m并起超前支护的作用，钻孔时外插并下倾，下倾角控制在710o，外插角控制在4045o；注浆管的设置：钻孔机将注浆管设于预定深

54、度注入清水并从浆液混合器端部流出；横喷射注浆管设置完毕，端点关闭、进行横喷射切换，进浆速度控制在15L/min左右，同时根据现场实际情况进行调整。回抽注浆：施加压力注浆时，必须精心操作控制压力，注浆压力0.51.0MPa，施工过程中根据注浆效果动态进行调整。注浆结束将注浆管冲洗干净全部收回，对注浆孔进行密封，恢复原状。浆液硬化时间、渗透性能可根据工程现场实际情况进行动态调整。 二重管超前注浆示意图（5）工艺要求工艺性试验：注浆采用水泥-水玻璃双液浆，浆液配比由试验室试验确定，并进行工艺性试验以确定施工配合比及注浆参数，以指导后续施工。 定桩位：测量放线定位准确，并经监理验收合格。钻机就位：对孔

55、位时，应在测量人员控制下进行，对准孔位后，钻机不得移位，大小臂也不得随意起降。钻进成孔：第一孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。退出钻杆：严格控制退出幅度，每步不大于10cm，匀速退出，注意钻机参数变化。注浆：注浆压力控制在0.51.0MPa。开始注浆时根据地层情况采用小压力慢速注浆，当退到孔口时进行封孔注浆，利用浆液自身特性进行封孔，使浆液充分渗流入土层。严格控制注浆压力，同时密切关注压力表，当压力突然上升或从侧壁溢浆时，应立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或重新封堵等措施重新注浆。（6）二重管双液注浆质量标准孔深偏差：+100 mm；注浆压

56、力：5%；孔距偏差：50mm。6、注浆效果验证（1）注浆验证条件洞内补充注浆加固完成7d后，对加固改善后的改良体取样检查，及时对注浆效果进行验证及分析，要求达到固结土体的目的。（2）注浆效果验证方法根据现场实际，按照以下顺序对地表注浆效果进行检查（当前一种检查方法未达到验证效果时，进行下一项方法检查）：分析法：对注浆质量进行初步判断，根据注浆压力和注浆量统计情况推定。首先分析注浆记录，查看各孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求，注浆过程中漏浆、跑浆是否严重，并以浆液注入量估算浆液的扩散半径，分析是否符合设计，初步判断灌浆效果。钻芯取样法：注浆结束后，在分析注浆记录的基础上，钻孔取芯对注浆效果进行检验。在每个注浆段范围内，在注浆薄弱处或出