皇家坪隧道出口Ⅴ級(jí)軟弱圍巖綜合施工重點(diǎn)技術(shù)

1、皇家坪隧道出口V級(jí)特淺埋軟弱圍巖段施工技術(shù)蘭渝鐵路LYS-11標(biāo)一分部石繼國(guó)【摘要】蘭渝鐵路皇家坪坪隧道出口端V級(jí)特淺埋軟弱圍巖段成功實(shí)行了暗挖法施工，其在 該淺埋軟弱圍巖地段靈便經(jīng)濟(jì)日勺超前支護(hù)、減輕地震動(dòng)日勺控制爆破設(shè)計(jì)及科學(xué)合理 日勺監(jiān)控量測(cè)等施工技術(shù)，是該隧道獲得成功日勺基本。本文就該隧道如何安全順利地 通過V級(jí)淺埋軟弱圍巖段勺施工措施作了具體簡(jiǎn)介，對(duì)類似該地質(zhì)條件下勺隧道施 工，有較強(qiáng)日勺參照價(jià)值?！竞诵脑~】軟弱圍巖特淺埋 施工技術(shù)1、工程概況皇家坪隧道出口位于新建蘭渝鐵路川東廣元市蒼溪縣境內(nèi)，為設(shè)計(jì)速度 200km/h客貨共線（開行雙層集裝箱貨車）雙線鐵路隧道。隧道全長(zhǎng)m，其中V

2、級(jí)圍巖167m，W圍巖130m，其他均為III級(jí)圍巖。其中出口端有一段長(zhǎng)度為40m， 最大埋深為12m，最小埋深為4.2m型勺V級(jí)特淺埋軟弱圍巖段。本文著重簡(jiǎn)介 該淺埋地段勺施工技術(shù)。2、施工背景7月，路橋集團(tuán)國(guó)際建設(shè)中標(biāo)承建蘭渝鐵路LYS-11標(biāo)。為了搶在春節(jié)前達(dá)到 蘭渝公司勺規(guī)定一一“不等不靠，自己發(fā)明條件動(dòng)工，各隧道洞口在年前必須完 畢有關(guān)臨建設(shè)施且必須成功掛齒進(jìn)洞，為年后掀起橋、隧及路基施工熱潮道發(fā)明 條件”。由路橋建設(shè)華北公司承建勺“皇家坪隧道”在無任何設(shè)計(jì)圖紙勺狀況下， 僅根據(jù)一本設(shè)計(jì)院提供勺“線路諸表”，便組織一分部有關(guān)隧道專業(yè)技術(shù)人員開 始了該隧道出口施工方案勺編制和實(shí)行。3、

3、施工方案勺擬定3.1施工措施根據(jù)該隧道出口段地勢(shì)平坦、圍巖地質(zhì)級(jí)別極低且典型淺埋勺特點(diǎn)，我們提出了三套施工方案：第一套方案：該區(qū)段采用明挖，按明洞施工工藝進(jìn)行施工。第二套方案：該區(qū)段采用大管棚法施工。第三套方案：該區(qū)段采用超前小導(dǎo)管、型鋼、錨桿、鋼筋網(wǎng)片等聯(lián)合錨噴支 護(hù)工藝，再輔以分部開挖，減輕地震動(dòng)控制爆破等技術(shù)手段進(jìn)行該區(qū)段日勺開挖施 工。方案比選見下表:施工方案安全指標(biāo)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)質(zhì)量指標(biāo)時(shí)間指標(biāo)方案一最安全每延米成洞工程造 價(jià)較低最有保證需要先完畢征地、 三電遷改及籌辦足 量勺挖運(yùn)設(shè)備和等 設(shè)計(jì)院出圖后方可 施工，然而設(shè)計(jì)院何時(shí)出圖遙遙無期方案二較安全每延米成洞工程造價(jià)最高較有保證需購(gòu)買管

4、棚機(jī)、大 管棚和制作施工導(dǎo) 向墻等，擔(dān)誤時(shí)間 較長(zhǎng)。方案三有較大風(fēng)險(xiǎn)，需通過慎密勺施工 組織和各工序嚴(yán)謹(jǐn)勺施工來保 證安全每延米成洞工程造價(jià)較高較難保證，需通過嚴(yán)謹(jǐn) 勺施工組織和科學(xué)勺 施工來保證施工質(zhì)量不需購(gòu)買專用設(shè)備 和材料，可立即施 工。并且有望實(shí)現(xiàn) 年邁進(jìn)洞勺階段性 工期通過上述三套方案勺討論和比選，盡量第三套方案施工成本相對(duì)較高，但根 據(jù)鐵路一貫奉行勺“先施工，后補(bǔ)出設(shè)計(jì)圖”勺常規(guī)做法，因此比選方案時(shí)，每 成洞米工程造價(jià)對(duì)我們來說已是可以不予考慮勺虛指標(biāo)，于是安全指標(biāo)和工期指 標(biāo)成了我們比選方案勺重要考慮指標(biāo)。為了完畢蘭渝公司領(lǐng)導(dǎo)視察蘭渝11標(biāo)時(shí) 對(duì)我們堤出勺“年邁進(jìn)洞，年后掀起大干

5、高潮”勺階段性工期目勺，我們決定大 膽采用第三套施工方案。3.2洞口加固經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，皇家坪隧道出口勺地質(zhì)狀況由表及里分別為：W1m厚勺粘土層+泥巖+砂巖構(gòu)成，因此決定邊仰坡坡率按1： 0.75考慮。洞口邊仰坡及洞臉采 用錨、網(wǎng)、噴射砼聯(lián)合加固解決。3.3洞身開挖一洞身開挖采用三臺(tái)階分部開挖法。上臺(tái)階（起拱線以上1.2）采用一次開挖成型，下臺(tái)階32456圖1開挖順序圖1上臺(tái)階開挖3 一下臺(tái)階左側(cè)馬口跳挖2一下臺(tái)階左側(cè)中槽開挖5一下臺(tái)階右側(cè)馬口跳挖4一下臺(tái)階右側(cè)中槽開挖6一仰拱開挖（邊墻底以上32456圖1開挖順序圖1上臺(tái)階開挖3 一下臺(tái)階左側(cè)馬口跳挖2一下臺(tái)階左側(cè)中槽開挖5一下臺(tái)階右側(cè)馬口跳挖4

6、一下臺(tái)階右側(cè)中槽開挖6一仰拱開挖3.4施工支護(hù)3.4.1超前支護(hù)和初期支護(hù)在隧道開挖輪廓線以外勺周邊，超前小導(dǎo)管按搭接長(zhǎng)度1.1m,縱向有效長(zhǎng)度 2.4m，環(huán)向間距0.4m布設(shè)。運(yùn)用注漿機(jī)通過往小導(dǎo)管內(nèi)注漿，使?jié){液在泵壓作 用下逐漸向風(fēng)化破碎勺巖石裂隙中滲入和擴(kuò)散，從而起到封閉隧道開挖線周邊圍 巖中勺縫隙，固結(jié)破碎巖層，改善和提高圍巖物理力學(xué)性能勺作用。超前小導(dǎo)管 采用6= 3.5mm，6= 42mm勺一般熱扎無縫鋼管加工制作，單根長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為 3.5m，外插角控制在8 10。網(wǎng)噴參照地質(zhì)條件與之相似勺“樸船山隧道時(shí) 口段”初期支護(hù)設(shè)計(jì)參照?qǐng)D“蘭渝貳隧參220121、39”圖施工。型鋼鋼架采 用

7、20b型鋼鋼架，間距按0.6m全環(huán)設(shè)立。拱部140范疇內(nèi)采用中22組合中空 錨桿，邊墻采用中22砂漿錨桿，每環(huán)設(shè)2123根，錨桿長(zhǎng)L=4m，間距按1.2m X1.0m（環(huán)X縱）布設(shè)；拱墻設(shè)68鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格間距為20cmX20cm.；噴射 砼要用C25，拱部噴射砼厚度為27cm，邊墻為25cm.。4、施工工藝4.1洞口淺埋段地表解決為了避免該淺埋段在暗挖時(shí)位于隧道頂部上方日勺水田、池塘內(nèi)日勺存水在暗挖 時(shí)滲向洞內(nèi)，影響洞室穩(wěn)定，敲定施工方案后，立即對(duì)皇家坪隧道出口淺埋段距 隧道中線三倍寬度以內(nèi)勺水田和水塘內(nèi)勺積水進(jìn)行了排放，同步將洞頂上方深度 在1.5m左右勺兩個(gè)廢棄電桿坑用不透水勺粘土填筑密

8、實(shí)，為該淺埋區(qū)段勺暗挖 施工發(fā)明條件。4.2洞口加固洞口工程是整個(gè)隧道施工勺幾種控制重點(diǎn)之一，故在洞口開挖時(shí)，應(yīng)一方面 保證洞口勺穩(wěn)定和施工安全，對(duì)洞口邊仰坡進(jìn)行必要勺加固解決。洞口邊仰坡按1： 0.75采用中22砂漿錨桿、66鋼筋網(wǎng)及噴射砼進(jìn)行加固解圖2皇家坪隧道出口淺理段洞口邊仰坡加固圖圖2皇家坪隧道出口淺理段洞口邊仰坡加固圖決。錨桿長(zhǎng)L=3.5m，1.2mX1.2m，梅花型垂直坡面布置，錨桿處露5cm。錨桿 安裝后，在坡面初噴5cm厚勺C20混筋凝土，然后布設(shè)15 cmX 15cm勺鋼筋網(wǎng)， 鋼筋網(wǎng)焊接在錨桿上，以形成統(tǒng)一勺受力系統(tǒng)，最后復(fù)噴10cm厚勺C20砼。洞 口加固如“圖2”所示。4.3進(jìn)洞開挖進(jìn)洞前，在隧道拱部開挖弧形以外布設(shè)超前小導(dǎo)管。導(dǎo)管孔成型后，小導(dǎo)管 用鑿巖機(jī)氣腿擊盤打入。注漿前，先用高壓風(fēng)吹洗管內(nèi)砂石，然后再對(duì)奪漿設(shè)備 進(jìn)行水壓實(shí)驗(yàn)，以檢查機(jī)具設(shè)備與否正常。注漿壓力控制在0.51.5MPa。注漿 漿液采用單液注漿，漿液水泥為425#普賢通硅酸鹽水泥，水泥漿液水灰比為1：10.8： 1。注漿機(jī)具準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備注漿管加工 材料準(zhǔn)備M20注漿液一圖3超前站導(dǎo)管加工圖漿液用量日勺施工準(zhǔn)量按如下公式計(jì)算：Q= nR2LnaB式中R一漿液擴(kuò)散半徑，拱部為20cm