隧道工程自进式锚杆施工技术研究

1、隧道工程自进式锚杆施工技术研究 【摘要】五峰城市连接线隧道工程地质条件复杂，临近高压线塔，对于进口段类围岩段通过采取自进式锚杆施工，解决了隧道富水段容易塌方、冒顶等技术难题。【关键词】隧道工程;富水段;自进式锚杆;施工方案1工程概况五峰城市连接线工程杨家冲隧道位于五峰县渔洋关镇曹家坪村，道路为穿越东北至西南向山岭地带而建立，为别离式隧道，其中杨家冲左线隧道的设计里程桩号为LBZK1+195LBZK1+988，长度为793m，进口段LBZK1+195LBZK1+260为类围岩，长度65m。在进口段开挖支护至里程LBZK1+226.8时隧道拱顶右侧出现垮塌，将已安设完成的1榀钢拱架砸弯变形。洞身塌

2、体股状有压地下水间歇式涌出，地表出现直径约2m的漏顶。工程部根据专家咨询会意见，组织施行了塌穴处理及LBZK1+228LBZK1+260段局部地表钻孔注浆及探孔施工，由于该段地层主要为残坡积粉质粘土夹碎石土，富含地下水，注浆效果较差。在坍穴处理完成，洞内正在施工锚杆作业工作室时塌穴正前方发生二次坍塌，导致无法按照专家咨询意见进展洞内长管棚及地表注浆施工。最后根据多方论证采取自进式锚杆施工的方案，解决了隧道进口类围岩富水段施工难题，获得了比拟好的效果。2总体施工方案对于杨家冲隧道LBZK1+226.8LBZK1+260富水段采取了如下处理措施:(1)对上台阶掌子面进展封闭注浆加固，详细参数为采用

3、?42mm的注浆小导管，长度5m，1.2mx1.2m梅花形布置;(2)对掌子面前方LBZK1+224.8LBZK1+226.8已施作初期支护2m的范围做锁口处理，详细参数为采用?42mm的注浆小导管，长度5m，梅花形布置1.0mx1.0m;(3)LBZK1+226.8LBZK1+260段隧道超前支护采用?76mm自进式锚杆+?42mm单层超前小导管。自进式锚杆长12m，环向间距0.4m，在拱顶范围布置37根，排距10m，前后排自进式锚杆的搭接长度2.0m，外插角5;超前小导管长4m，排距1.0m，环向间距0.4m，在拱顶范围内布置39根，外插角45(如图1所示)。自进式锚杆及超前小导管采用水灰

4、比为11的水泥浆注浆加固，适量掺入水玻璃调节终凝时间，注浆压力控制在0.5MPa1.0MPa;(4)将LBZK1+226LBZK1+260段初期支护钢支撑及系统锚杆纵向间距调整为50cm;(5)注浆加固完成后，采用超前探水钻孔，每次探水长度15m，开挖10m，保存5m开场下一次探水。3自进式锚杆施工工艺施工准备rarr;设备就位rarr;安装自进式锚杆rarr;开场钻进rarr;锚杆到位rarr;撤掉钻机rarr;接通注浆rarr;注浆到达设计要求rarr;暗洞开挖rarr;下一循环。(1)施工准备:首先测量放出锚杆位置，同时指导钻机就位;(2)设备就位:根据自进式锚杆直径和长度，采用ZGYX

5、420B型钻机钻进。根据每根自进式锚杆的中心线、高程及锚杆的角度，安装导轨及钻机;(3)安装锚杆及钻头:钻机定位完成后，将专用钻头和锚杆连接好，并连接好钻机上的风水管;(4)自进式锚杆钻进:为了确保锚杆的方向、坡度和精度，在进展钻进前，测量人员对锚杆位置进展放样，放样完成后，调整好钻机角度开场钻进;(5)锚杆接长:12m长的锚杆由4节3m长锚杆组成。在第一节3m锚杆钻到位后，使用迈式锚杆专用连接套连接第二节3m长锚杆，依次完成4节锚杆的安装，锚杆布置如图2所示;(6)撤掉钻机:锚杆钻进到位后，锁紧卡钎器，反转钻机，将锚杆从钻机连接套卸下，移开钻机。继续钻进安装下根锚杆;(7)注浆:采用11水泥

6、浆液加水玻璃(玻美度35)双液注浆，注浆压力0.5MPa1MPa，终压2MPa。注浆顺序原那么上按由低至高顺序灌注;遇有出水量较大的孔位时，那么采用挤压注浆法由两侧向中间顺序灌注。(1)自进式锚杆施工前必须喷射10cm厚的混凝土封闭掌子面，保证注浆时浆液不向掌子面外流出;(2)自进式锚杆钻进时严格控制锚杆的点位、仰角、钻深，保证锚杆环向间距400mm，外插角5，钻深12m;(3)锚杆钻进过程中，随时注意观察掌子面情况，如有出水现象，及时注浆，边注浆边钻进，以防突水事件发生;(4)保证锚杆间连接结实，不得有管节脱落现象。保证锚杆间的搭接长度2m;(5)钻机工作平台搭设要结实，锚杆钻进过程中加大仰

7、角测量频度，如超出允许范围及时纠正，保证锚杆施工精度;(6)严格控制注浆工艺，根据地层情况及时调整浆液配比。超前小导管采用?42x3.5mm钢花管，纵向间距1.0m，环向间距40cm，长度L=4m。沿工字钢环向设置39根，超前小导管角度控制在45，前后排小导管呈梅花形布置，并保证注浆效果满足设计要求。暗洞开挖采用三台阶预留核心土环形法开挖，核心土纵向长度不小于5m。土体开挖采用人工配合机械的开挖方式。隧道施工按照先治水、管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测;的原那么施工。改善隧道洞内作业环境，进步施工的机械化程度，尽可能减少洞内作业人员。每次开挖进尺为1榀钢架间距(50cm)

8、，初期支护及时跟进，减少掌子面及顶部开挖面长时间裸露，造成坍塌。上导台阶开挖掘进时，中台阶、下台阶、仰拱要及时同步跟进，封闭成环。中、下台阶施工采用左右半边跳槽开挖，边挖边支护，初期支护每段施做长度不得大于2m。控制施工台阶长度，上台阶与中台阶之间台阶长度控制在5m以内，中台阶与下台阶之间台阶长度控制在20m以内。下台阶初期支护施工完成后，应立即施做仰拱初支、仰拱混凝土及仰拱回填混凝土。在自进式锚杆施工期间，由于施作时间长，施工扰动大，故防止掌子面滑移、坍塌非常重要，要及时封闭掌子面，做好顶部平安防护工作。在暗洞开挖时，围岩自稳才能相当重要，因此，在注浆过程中适当增加注浆压力，使水泥浆充分扩散，松散土体充分固结，保证暗洞施工平安。松散坡积碎石土层遇水软化、易坍塌，掌子面及仰拱部位地下水要及时抽排，防止地下水浸泡根底，造成初支沉降、变形。平安是一切工作的起点，在清渣、加固施工时洞内照明、平安防范措施应齐全，设专人观察初期支护的变形情况，保证人员平安。在隧道施工中监控量测非常重要，在施工过程中及后半段暗洞开挖过程中加强洞内