大跨滑坡体隧道进洞施工技术

大跨滑坡体隧道进洞施工技术内容提要：总结愉怀铁路旗号岭隧道在浅埋、偏压、滑坡堆积体软弱地质进洞施工中，采用边仰坡支护及岩土固结、浆砌片石反压及钢筋砼套拱外加小管棚进洞等施工技术，较好地解决了施工中的难题，其成功经验对今后类似工程的施工具有一定的参考价值。关键词：大跨隧道软岩浅埋滑坡偏压进洞施工1、概述：旗号岭隧道位于重庆市黔江区境内，是愉怀铁路重难点工程之一。隧道全长4545m，其中进口大跨段352m，单线段4193m。进口大跨段是鱼泉车站站尾（三线）部分，开挖跨度从16.5m开始递增，最大开挖跨度达20.1m，开挖高度从8.7m递增至12.5m。隧道与山坡斜交50°进洞，洞口不设明洞。大跨段是整个隧道施工的难点，其中进口段（20m）就有以下困难和特点：1）跨度大最小开挖跨度16.5m，开挖高度8.7m，最小开挖断面158m2；最大开挖跨度20.1m，开挖高度12.5m，最大开挖断面241m2，属特大型开挖断面。2）软弱围岩地质条件差，进口段通过洪积边坡堆积体地层，地质为碎石夹卵石土，遇水即成泥状，加上局部有溶洞，洞内溶岩水丰富，坡面自稳性很极差，属Ⅴ级软弱围岩。3）浅埋埋深在2.5～18m之间，埋深与开挖跨度比之间，属浅埋地段。4）滑坡隧道进口右侧堆积体与山体基岩构造不同，有明显的滑移面，容易产生洞口滑坡。5）偏压严重地面横坡为1∶1.5～1∶2，局部为1∶05～1∶08，坡面较陡，，加上埋深浅、开挖高度高，洞口段偏压特别明显。2、施工方案：针对大跨进口段的上述特点，确定方案的制定原则：首先要对洞口右侧堆积体进行预加固处理，增大堆积体抗滑能力和围岩的自承及自稳能力；其次进行洞口边仰坡的加固和进口洞身的超前支护，加强洞口顶部支撑，防止洞顶土体偏移沉降和塌陷；最后对洞口段两侧的偏压进行反压处理。经方案讨论和比选，确定以下施工方案：①对进口右侧堆积滑坡体采用钢管群压浆固结预处理；②对地表软弱围岩（碎土石），进行锚网喷加固支护；③大跨段采用超前支护及钢筋砼套拱进洞；④针对严重的偏压，采用浆砌片石反压。同时，在软弱围岩的洞身施工中，仍需遵循短进尺、快循环、强支护、勤监测的施工原则。3、施工工艺3.1钢管群压浆固结由于隧道右侧滑坡体堆积高，且沿线路走向，洞口离山体基岩距离短、厚度薄，本身堆积体与基岩就存在明显的构造面，加上施工扰动的影响，洞口堆积体很容易失稳滑坡，施工中采用钢管群压浆固结。钢管群仅加固在洞口右侧范围内，纵向11m、横向8m的范围，分四排（排距2m），平行洞门方向布置，每排7根钢管，间距1.5m。钢管直径Φ89mm，管长30m（由6m钢管接长），管内压注水泥浆，水灰比0.4～0.45。图1钢管群压浆固结考念施工步骤：桥（拨１）钢管预加扰工。底管端部写加工成锥形，糠并开命设晨6溪只注浆孔末（厚φ糖１２），上部感管身每隔奇０役.6m魂也对称开设２肾只注浆孔，加紫工完后编号堆敞放。烟（茫2编）清理地表。毅放样孔位，用猎白灰标出。姻（曾3塑）钻孔清孔。闷用潜孔钻施钻惠，终孔后检查抬孔深，达到设池计深度后，立番即用压力风从栏底向上清孔，萌吹出孔内杂物是、泥浆。通（瓣4文）下管。加工妹的锥形管先下匠，因为每节钢虹管只有劝6m贝长，在上一节啄快下完时，焊妻接下一节接长伶，直到钢管下慰到孔底。尘（或5角）注浆。按配视合比配制浆液吊，从管内向下婶有压注浆，注笋满稳定一段时狗间，看浆面是术否下降，如有这下降进行二次跌补注。锈3任.1.2锦施工要点胃（桌1五）固结施工时移间要在进洞开卸挖谁前退1健5碑天完成，以保疏证浆液固结时乡间，在固结强童度达到设计强暖度大的棋80继%酒后，才能进行继对围岩的开挖差。式（胳2弃）要求注浆孔怖开孔准确，高惭度合适，必须叛检查孔深，钢爷管要下管到位漂，保证注浆均对匀，土体固结室厚度和固结效窄果达到设计要弓求。恰3.2严神洞口边仰坡的耍加固插由于地面横坡辰很陡，边坡高贺度史达闹1办0捐～现20斜m哈，洞口均岔按青1色：波0.7腹5辛坡度设置边仰菜坡，坡面为碎批石夹卵石土，贴遇水即流蚀，垃所以在天沟、状边仰坡挖完后苏，要立即进行勒整体防护加固权。方案确定采抽用锚网喷砼防轧护，锚杆闹（脱Φ狐2神2要，利L=秃3m胞）按间距移1.5m绞梅花形布置，避钢筋网吓用虫φ浅8祝钢筋加工制作玩，网格间绒距馒15×虽15cm扶，安装时焊接蹲在锚杆上，喷类射却8cm作厚薪的幅C鞭30狂砼。（见悼图哪3蜓）已旱施工步骤南（遮1需）放样，先按坊洞口拱部二衬见砼外轮廓尺寸抬放样，再结合盯６叔m腹的套拱施工长磁度，设扬置促1输：孟0.7雨5盗的边仰坡。茶（都2丽）清挖，根据能放样位置清挖卧边仰坡，与套舌拱交界的边仰轧坡削挖垂直，腊为保持进洞前磨边仰坡的稳定螺，套拱内仰坡嫩可预留宽直4m陆，高弱2.5m雀的核心土。汪（饰3泽）初喷砼，清返挖完边仰坡后睬，立即进行初惊喷封闭边坡，纱喷砼厚水3cm咸。棕（厕4最）锚杆施工，哭先败用悼YT-2平8静凿岩机钻孔，轻孔深素3m携，孔胳径战Φ至32mm些，清孔后塞入疗已浸润的卷装店锚固剂，最后盯顶入杆长愿3m承的螺纹钢筋，私制成锚杆。遇（姓5商）挂网，预先功在地面亮用卡φ也8应钢筋加工成快2m兴×允2m企的网片，网格聚间距三15cm零×暂15cm葬，再铺在边坡浮上，并与锚杆里焊接牢固。胜（亏6杨）复喷砼，在朴已挂网的边坡蹲上再次喷鼠射售C钻30弄砼，喷射厚度妇50m黑。倾诸施工要点荒（１）天沟开尘挖要提前进行揪，天沟防护必广须与边仰坡一皇起作整体考虑月。渣（２）套拱的革内轮廓尺寸与沙拱部二衬砼外艳轮廓尺寸相同赴，套拱外缘不泊能超过洞口砼融外缘，在边仰持坡开挖的同时疗，进行套拱开首挖。认（３）锚杆卷乏装锚固剂必须午充分润湿，塞校到孔底，填塞宣深度不小于孔魔深的一半，锚名杆杆体也要顶翁到孔底，以保排证锚固长度和柔锚固质量。鄙3.3歇谨超前支护随洞口段均为稀碎石夹卵石土揭软弱围岩，施瘦工中极易滑塌忆，所以必须在腿洞身开挖前进遭行搬超前支护。结铺合套拱施工需绪要，在套拱断油面（弧长１涂８垦m另，宽斜０篮.榜８胖m倡的半环）尺寸看内，布置小导错管（抽Φ绢４识2袄，晃L=乔６后m蛙）管棚和中空芳锚杆（贩Φ亮２５滨，灿L=算３梁m玉）。其中管棚亭由两层共１０杆２根小导管组陶成，小导管和美中空锚杆全部姥注浆固结岩体杀形成超前支护理。图2超前支护删码施工步骤生（晕1船）小导管预加火工。前端加工日成锥体，并对陪称开设４只注缎浆孔士（挽φ其１２），管身阿每隔滨０键.否３明m色也对称开设２咱只注浆孔。率（绒2直）小导管定位成。在套拱断面折尺寸内设置两浑层小导管钻孔耕孔位，两层层碎距首0.5m积，每层布祖置近5串1撒根管，管距弦0.4m圆；在两层小导永管间布置一圈吵中空锚杆，杆商距富0.5m云。姐（钓3斑）钻孔。小导战管采絮用库YT-2锻8适凿岩机钻孔，流钻头直问径非Φ币40mm鱼，成榨孔傍Φ列50mm灿，孔深灰5m月，外插角控制做在婚8座°饿～良10瘦°捎；中空锚杆用供钻头直扎径钻Φ酷25mm厦，成排孔英Φ直32mm愧，孔深辞2.5m决，外插角控制踩在隐10港°抱～园12灯°裕。疑（料4旦）安装。钻完疏清孔后，即可这下导管或锚杆找顶入就位。瓜（主5孕）高压注浆。位用高压注浆泵罢将水泥浆（水范灰比忧：凳0.蜻4击～爪0.屑5射）注入管内，椒压力不小铁于钞1.0MP退a戒，持指压途10mi绵n越后停注，管口农设止浆阀。耍鸽施工要点脆（１）钻孔孔岁位不能侵入二航衬砼的界限，形上下离套拱砼效断面尺寸不小认于买5cm玻（保护层厚神度远≮希5cm剃）。赠（２）注浆从殿拱脚往拱顶顺房序进行。报（３）导管和便锚杆要预留足抹够的外露长度万，以便与套拱讨钢筋连接。肠3.4逃迟钢筋混凝土套售拱景伤洞口地质为碎手石夹卵石堆积陷层，白属筝Ⅴ受级软弱围岩，昨自稳能力差，蚀加上进洞开挖鞭跨度蜜图或3嫩边仰坡及套拱模布置饲很大，为保证秃进洞施工的顺框利安全，采用萌钢筋混凝土套挣拱进洞，套拱饮砼强匙度糊C稍30冤。套拱内轮廓侮尺寸与二衬砼监起拱线以上部棚分外轮廓尺寸记相同，套拱跨传度胶16m姑，高盟5.5m武，长援6m挎，慌套拱拱顶厚互0.8m班，拱脚厚荷1.2m肌。贵派施工步骤：切（１）放样开翼挖。在洞口边秃仰坡开挖施工唇的同时进行。监（毒2倚）拱脚加固。悉采用锁脚导管补灌浆加固，在嫌两侧拱脚位置拾横向各钻惹设擦1腥1领根锁脚导管，袖钻孔外插角度脊斜向镜下宁40香°举～东50鸡°野，孔花径粥Φ叨50mm幼，孔深踩3.5m鹿，插献入稠Φ款42mm宵钢管，管长榨5m虫，外露击1.5m趋。拨（抽3懂）钢筋布置。它拱圈的受力主鼻筋与超前支护福的小导管、中割空锚杆及锁脚捷导管、正面锚疲杆绑扎或焊接反成整体，共同鱼受力。琴（丹4郑）置模。利用花内部核心土，职通过支架支承友套拱内模，外商模用支架支承啊。支（该5闸）浇筑砼。拱臣脚、拱圈砼一引次性整体浇筑毁。烟（皇6杜）缝隙防渗。城套拱砼与仰坡影之间交界处，挎用喷射砼填盖赢缝隙，防止渗绢水。慌吵施工要点督（亦1配）套拱钢筋与辆外露的导管、店锚杆务必连成谈整体，共同组宴成套拱骨架。梁（邮2汽）套拱砼与仰净坡砼之间一定垄要做防渗处理谅。除3.携5娱韵反压浆砌片堵石屠垒进洞之初，套祝拱两侧浆砌片饮石只砌平拱顶授，但是不久发旱现天沟喷护砼艰出粗现夫2为～研3c宇m略的裂缝，仰坡名地表土发生叔15cm小的沉陷。考虑垒到地表横坡、不浅埋、偏压及讽地质条件，在钩套拱左侧及拱瞎顶继续加高、痛加宽砌筑片石失，砌筑宽度炼20m岂，高钢度榜5华～润7孝m瓶，厚度作9m恨。孙由于反压础浆砌片石增加跑洞口左侧的土肯压力，极大地属平衡了右侧滑堵坡体的侧压力势，有利于洞口躲的稳定。同时托加厚了洞口埋猪深和边仰坡防娇护，有效减少颈了洞身偏移和范围岩的局部失捏稳及沉降。估反压毕浆砌片石与常偶规浆砌片石的菌施工相同，在陷此不作叙述。恼反压粗浆砌片石带增加砌筑已前后的施工观壶测监控对比见患表犯1兼。壁表跪1黑反压通浆砌片石痒加砌前后榴观测对比表虾观测项目狸未张增加砌筑脉增加砌筑渐隧道中线横向抹偏移吉6气～勺13mm织＜渡3mm暖隧道中线地表庄下沉价3压2闪～骄67mm胜＜交18mm票隧道仰坡地表通下沉掠8脸7环～针235mm例＜挽33mm坚天沟裂缝冰缝长承7.56m逝，缝宽汽26mm桐，有继续生长乘的趋势低缝长扬7.62m奋，缝宽踢27mm染，裂缝基本稳凳定产4剃、体会及建议针在浅埋、偏压遵、堆积体滑坡杨及软弱地质等悦诸多不利条件先下进行大跨度踢开挖进洞施工探，目前在国内恳还没有很成熟泊的施工经验可茧借鉴。愉怀铁遇路旗号岭隧道者的安全、顺利省进洞，说明该卫施工方案及技鬼术措施是可行税的，是可供参余考借鉴的。现礼旗号岭隧道已及安全、顺利贯笋通，在此我有落几点体会和建蒜议：趴（狐1够）方案中每种伍技术措施并不谢能单独克服一傻个施工困难和魔问题，往往一锅个困难需要几猴种措施，而每钉种技术措施也陕常常能同时减落缓几个施工难固度