皇家坪隧道出口Ⅴ级软弱围岩综合施工重点技术

1、皇家坪隧道出口V级特浅埋软弱围岩段施工技术兰渝铁路LYS-11标一分部石继国【摘要】兰渝铁路皇家坪坪隧道出口端V级特浅埋软弱围岩段成功实行了暗挖法施工，其在 该浅埋软弱围岩地段灵便经济日勺超前支护、减轻地震动日勺控制爆破设计及科学合理 日勺监控量测等施工技术，是该隧道获得成功日勺基本。本文就该隧道如何安全顺利地 通过V级浅埋软弱围岩段勺施工措施作了具体简介，对类似该地质条件下勺隧道施 工，有较强日勺参照价值。【核心词】软弱围岩特浅埋 施工技术1、工程概况皇家坪隧道出口位于新建兰渝铁路川东广元市苍溪县境内，为设计速度 200km/h客货共线（开行双层集装箱货车）双线铁路隧道。隧道全长m，其中V

2、级围岩167m，W围岩130m，其他均为III级围岩。其中出口端有一段长度为40m， 最大埋深为12m，最小埋深为4.2m型勺V级特浅埋软弱围岩段。本文着重简介 该浅埋地段勺施工技术。2、施工背景7月，路桥集团国际建设中标承建兰渝铁路LYS-11标。为了抢在春节前达到 兰渝公司勺规定一一“不等不靠，自己发明条件动工，各隧道洞口在年前必须完 毕有关临建设施且必须成功挂齿进洞，为年后掀起桥、隧及路基施工热潮道发明 条件”。由路桥建设华北公司承建勺“皇家坪隧道”在无任何设计图纸勺状况下， 仅根据一本设计院提供勺“线路诸表”，便组织一分部有关隧道专业技术人员开 始了该隧道出口施工方案勺编制和实行。3、

3、施工方案勺拟定3.1施工措施根据该隧道出口段地势平坦、围岩地质级别极低且典型浅埋勺特点，我们提出了三套施工方案：第一套方案：该区段采用明挖，按明洞施工工艺进行施工。第二套方案：该区段采用大管棚法施工。第三套方案：该区段采用超前小导管、型钢、锚杆、钢筋网片等联合锚喷支 护工艺，再辅以分部开挖，减轻地震动控制爆破等技术手段进行该区段日勺开挖施 工。方案比选见下表:施工方案安全指标经济指标质量指标时间指标方案一最安全每延米成洞工程造 价较低最有保证需要先完毕征地、 三电迁改及筹办足 量勺挖运设备和等 设计院出图后方可 施工，然而设计院何时出图遥遥无期方案二较安全每延米成洞工程造价最高较有保证需购买管

4、棚机、大 管棚和制作施工导 向墙等，担误时间 较长。方案三有较大风险，需通过慎密勺施工 组织和各工序严谨勺施工来保 证安全每延米成洞工程造价较高较难保证，需通过严谨 勺施工组织和科学勺 施工来保证施工质量不需购买专用设备 和材料，可立即施 工。并且有望实现 年迈进洞勺阶段性 工期通过上述三套方案勺讨论和比选，尽量第三套方案施工成本相对较高，但根 据铁路一贯奉行勺“先施工，后补出设计图”勺常规做法，因此比选方案时，每 成洞米工程造价对我们来说已是可以不予考虑勺虚指标，于是安全指标和工期指 标成了我们比选方案勺重要考虑指标。为了完毕兰渝公司领导视察兰渝11标时 对我们堤出勺“年迈进洞，年后掀起大干

5、高潮”勺阶段性工期目勺，我们决定大 胆采用第三套施工方案。3.2洞口加固经现场勘查，皇家坪隧道出口勺地质状况由表及里分别为：W1m厚勺粘土层+泥岩+砂岩构成，因此决定边仰坡坡率按1： 0.75考虑。洞口边仰坡及洞脸采 用锚、网、喷射砼联合加固解决。3.3洞身开挖一洞身开挖采用三台阶分部开挖法。上台阶（起拱线以上1.2）采用一次开挖成型，下台阶32456图1开挖顺序图1上台阶开挖3 一下台阶左侧马口跳挖2一下台阶左侧中槽开挖5一下台阶右侧马口跳挖4一下台阶右侧中槽开挖6一仰拱开挖（边墙底以上32456图1开挖顺序图1上台阶开挖3 一下台阶左侧马口跳挖2一下台阶左侧中槽开挖5一下台阶右侧马口跳挖4

6、一下台阶右侧中槽开挖6一仰拱开挖3.4施工支护3.4.1超前支护和初期支护在隧道开挖轮廓线以外勺周边，超前小导管按搭接长度1.1m,纵向有效长度 2.4m，环向间距0.4m布设。运用注浆机通过往小导管内注浆，使浆液在泵压作 用下逐渐向风化破碎勺岩石裂隙中渗入和扩散，从而起到封闭隧道开挖线周边围 岩中勺缝隙，固结破碎岩层，改善和提高围岩物理力学性能勺作用。超前小导管 采用6= 3.5mm，6= 42mm勺一般热扎无缝钢管加工制作，单根长度设计为 3.5m，外插角控制在8 10。网喷参照地质条件与之相似勺“朴船山隧道时 口段”初期支护设计参照图“兰渝贰隧参220121、39”图施工。型钢钢架采 用

7、20b型钢钢架，间距按0.6m全环设立。拱部140范畴内采用中22组合中空 锚杆，边墙采用中22砂浆锚杆，每环设2123根，锚杆长L=4m，间距按1.2m X1.0m（环X纵）布设；拱墙设68钢筋网片，网格间距为20cmX20cm.；喷射 砼要用C25，拱部喷射砼厚度为27cm，边墙为25cm.。4、施工工艺4.1洞口浅埋段地表解决为了避免该浅埋段在暗挖时位于隧道顶部上方日勺水田、池塘内日勺存水在暗挖 时渗向洞内，影响洞室稳定，敲定施工方案后，立即对皇家坪隧道出口浅埋段距 隧道中线三倍宽度以内勺水田和水塘内勺积水进行了排放，同步将洞顶上方深度 在1.5m左右勺两个废弃电杆坑用不透水勺粘土填筑密

8、实，为该浅埋区段勺暗挖 施工发明条件。4.2洞口加固洞口工程是整个隧道施工勺几种控制重点之一，故在洞口开挖时，应一方面 保证洞口勺稳定和施工安全，对洞口边仰坡进行必要勺加固解决。洞口边仰坡按1： 0.75采用中22砂浆锚杆、66钢筋网及喷射砼进行加固解图2皇家坪隧道出口浅理段洞口边仰坡加固图图2皇家坪隧道出口浅理段洞口边仰坡加固图决。锚杆长L=3.5m，1.2mX1.2m，梅花型垂直坡面布置，锚杆处露5cm。锚杆 安装后，在坡面初喷5cm厚勺C20混筋凝土，然后布设15 cmX 15cm勺钢筋网， 钢筋网焊接在锚杆上，以形成统一勺受力系统，最后复喷10cm厚勺C20砼。洞 口加固如“图2”所示。4.3进洞开挖进洞前，在隧道拱部开挖弧形以外布设超前小导管。导管孔成型后，小导管 用凿岩机气腿击盘打入。注浆前，先用高压风吹洗管内砂石，然后再对夺浆设备 进行水压实验，以检查机具设备与否正常。注浆压力控制在0.51.5MPa。注浆 浆液采用单液注浆，浆液水泥为425#普贤通硅酸盐水泥，水泥浆液水灰比为1：10.8： 1。注浆机具准备施工准备注浆管加工 材料准备M20注浆液一图3超前站导管加工图浆液用量日勺施工准量按如下公式计算：Q= nR2LnaB式中R一浆液扩散半径，拱部为20cm