隧道软弱围岩段施工控制技术.doc

1、隧道软弱围岩段施工控制技术摘要：隧道软弱围岩段施工是隧道施工的难点和重点，本文结合某公路隧道软弱围岩段的施工，详细阐述了级、级软弱围岩段的施工方法，实践表明，该施工方法是成功的，软弱围岩段应加强监测，采用信息化施工。 关键词：隧道；软弱围岩；施工 中图分类号： U455 文献标识码：A 一、工程概况 某公路双线分离式隧道，全长 3.24km，地处山区，地质情况以级围岩为主，为全线重点控制性工程，其中左洞、围岩分别长600m，245m，右洞、围岩分别长 630m，210m。隧道开挖采用由左右洞进口双向掘进。左右洞掘进错开 3050 米，平行展开作业。隧道施工坚持“早预报、短进尺、弱爆破、早支护、

2、快封闭、勤量测”的原则。初期支护及时成环，根据围岩量测结果及时施做二次衬砌。为保证开挖断面尺寸，采用激光导向仪和激光断面仪等辅助手段确定开挖轮廓线和炮孔位置。洞内采用无轨运输，装载机装碴，自卸汽车运输。全断面法喷射混凝土泵式湿喷机配合喷射机械手作业，锚杆采用锚杆台车和锚杆钻机安装；防水板采用移动式台车铺设复合防水板。洞内衬砌采用 10.5m全断面液压衬砌台车，每循环 10.5m。砼采用自动计量砼拌合站集中拌合，砼罐车运输，输送泵入仓灌注砼。仰拱和填充超前施工，仰拱一次施工长度控制在 610m，左右半幅分段施工，以保证掌子面施工正常进行。隧道通风均采用机械通风方式。隧道洞内排水：顺坡采用两侧临时

3、水沟，自然排水至洞外，反坡排水采取挖集水坑，利用抽水机抽排水，通过150mm 钢管排至洞外；隧道洞口排水：采用永临结合的截水沟排水。污水外排必须通过洞外沉淀池沉淀净化方可排放。 二、级围岩段施工 级围岩段采用短台阶预留核心土环形开挖法施工。拱部采用超前小导管注浆加固，小导管纵向间距 2.4m，每环 35 根，环向间距 0.4m，每根长 4.0m。短台阶台阶长 35m，上台阶预留核心土，每循环进尺1.01.5m，每两天三个循环。平均开挖及初支按 1.5m/d 考虑。上台阶开挖采用挖掘机、风镐开挖，遇到局部硬质围岩以小炮松动爆破，支护结构紧跟，并及时进行封闭，防止围岩暴露过久。下台阶采用自制凿岩台

4、架和 YT28 风钻钻孔，采用楔形掏槽，硝铵炸药（有水时采用乳化炸药） ，塑料导爆管毫秒微差起爆。隧道初期支护为网喷混凝土、中空锚杆、钢架增强支护以及小导管注浆超前支护等。钢拱架按 0.6m/榀设置，锚杆采用 25 中空注浆锚杆。出碴完成后，初喷混凝土至 5cm，以封闭围岩外露面，然后立即安装钢筋网、钢拱架、锚杆等支护作业，最后喷射至设计厚度，支护紧跟开挖，以确保施工安全。锚杆采用 YT-28 气腿式凿岩机或凿岩台架钻眼安设，砼喷射采用湿喷作业，在自制作业台车上进行锚杆、挂网、钢架安装。短台阶法施工工艺流程见图 1，图中 I拱部超前注浆小导管施工，II上断面预留核心土环形开挖，III上断面挂网

5、，格栅钢架架立，联接筋施工，喷混凝土，安装锁脚锚管。IV下断面开挖。V下断面挂网，格栅钢架架立，联接筋施工，喷混凝土。VI隧道仰拱二次衬砌及底板回填层施工。工序：隧道初支背后回填注浆，钢筋绑扎，立模，混凝土浇筑及养护。开挖后应立即初喷 50mm 厚混凝土以封闭围岩；隧道初支及二次衬砌背后均进行注浆，注浆管预埋，注浆压力要控制适当；隧道底板回填混凝土与仰拱衬砌一起施工。 （a）横断面 （b）纵断面 图 1 施工工序示意图 三、级围岩岩段施工 级围岩采用上下台阶法开挖，台阶长度控制在 30m 以内，上台阶高度 6.45m，开挖使用浅眼松动爆破；深埋地段必要时按上、下台阶法进行光面爆破，每循环进尺

6、2.5 m 考虑。上台阶通过光面爆破，采用装载机配合自卸汽车出渣。施打超前 25 中空注浆锚杆，上台阶导坑开挖作业完毕后，及时安装 22 钢格栅拱架，拱部喷锚支护，拱部支护完成后，进行核心土开挖，及时进行初期支护；仰拱紧跟施作，保证全断面及早封闭成环。开挖顺序：超前中空锚杆上导坑开挖架立钢支撑、拱部喷锚支护核心土开挖下部开挖边墙架立钢支撑、锚喷支护铺设环向盲沟及防水板、整体模筑二衬混凝土。钻眼参数见表 1，爆破设计见图 2。 表 1围岩上台阶钻眼参数 （a）上台阶炮眼布置示意图 （b）上台阶炮眼布置示意图 图 2 爆破设计示意图 四、砼喷射 先采用高压风或高压水在喷射混凝土施工前把岩壁面杂物和

7、粉尘全部洗干净。在喷射施工过程中出现遮挡砼的物体或松动的石块时应想办法及时进行清除。混凝土喷射施工采用由两侧自下而上分片、分段对称喷射，但每次喷射的长度最多为 6 米。一次喷射混凝土厚度按照喷射部位和设计厚度确定，首次喷射混凝土厚度应大于 46。混凝土喷射作业应采用合适厚度分层进行，在前一层混凝土终凝后才能进行下一层喷射。喷射混凝土应进行回弹率控制，墙不大于 30%，拱不大于 40%，如果进行了挂钢筋网，回弹率可在原来的基础上提高 5%，不能把得回弹物再次用来喷射混凝土。 喷射混凝土施工应紧跟开挖，但应保证喷射混凝土完工 4 小时后才能进行下次爆破。 五、隧道监控量测 监控量测是新奥法原理核心

8、，为保证软弱围岩段的施工安全，必须进行现场监控量测，通过监控量测及时掌握支护和围岩的应力和应变的变化以判定支护结构是否稳定，对围岩初期支护参数的确定和衬砌施作时间提供信息依据。对地质显著变化和施工初期，出现下沉量和位移突然变大时，应适当加密断面量测间距和量测频率。按照量测资料进行回归分析得出位移时间曲线，如果拱顶位移速度为 0.1mm/d 以下时，水平收敛位移速度为 0.10.2mm/d 时，一般可判定围岩基本稳定，可进行二次衬砌。当围岩有长期不稳定、位移速度增大、喷射混凝土出现大量裂隙和位移量过大时，应加强量测，并采取增加喷射混凝土厚度、提前施作仰拱、增加锚杆数量和长度等补救措施，如果围岩仍达不到稳定，难以制止初期支护围岩变形，为分担围岩压力，应提前进行二次衬砌。 参考文献 1李伟平.公路隧道穿越软弱围岩的变形与控制方法J.现代隧道技术,2009,(2) 2张端良,王剑,张运良.软弱围岩隧道变形规律与施工安全控制技术J.公路工程,2011,(2) 作者简介:王超（1978-10） ，男，江西九江，本科，工程师，主要从事施工技术管理工作。