1、滑坡软土地质条件下隧道进洞施工技术摘要：本文结合具体工程实例，介绍了滑坡软土地质条件下隧道进洞的施工技术。包括增设抗滑桩和偏压墙、明洞暗作、引排地表水、超前大管棚和双层注浆小导管施工技术。望为隧道施工者提供参考。 关键词：滑坡；软土；偏压；隧道进洞；超前大管棚 Abstract: in this paper, combined with specific engineering example, this paper introduces the slope soft soil mass under the condition of tunnel construction technology
2、 into the hole. Including additional anti-slide pile and bias dark, guide line, Ming hole wall surface, lead a great shed and double small duct grouting construction technology. Provide a reference for tunnel builders. Key words: landslides; Soft soil; Bias; Tunnel hole; Lead a great shed. 中图分类号：P64
3、2.22 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 工程概况 临离高速公路米化梁隧道全长为 804m，隧道规模虽小，但穿越地质情况却属典型的不良地质隧道，该隧道地质主要以湿陷性黄土为主，其节理裂隙发育，胀缩强烈多变，尤其是隧道洞口段，位于黄土深切冲沟的斜坡上，洞体埋深浅，易被冲刷及坍塌，围岩稳定性差，属典型的滑坡软土地质。 隧道进洞施工方案的确定 针对上述地质、地形特点，为保证在此不稳定的堆积层下进洞的安全，决定维持原山体现状，尽量减小对原山体的破坏，采取延伸洞口设置明洞的施工措施。洞口原山体坡面与线路斜交 25，且偏压严重，为减少边墙受到的不平衡力矩及山体的纵横向推力，因此采
4、用明洞暗作和偏压墙相结合的施工方案，并在偏压墙下和洞口段纵向 10 米横向 12 米范围内施作抗滑桩，以提高进口处明暗洞整体稳定性。本着“先做抗滑桩和偏压墙、明洞暗作、引排地表水、大管棚及小导管超前预支护、短进尺环形分步开挖、强支护勤量测衬砌紧跟”的原则确定进洞施工方案。滑坡软土地质条件下的隧道进洞施工技术要点 （一）抗滑桩施工 先进行抗滑桩施工，在隧道进口端偏压墙基础底设置 8 根抗滑桩。布点间距为 1 米*1 米*12 米，梅花形布置，采用 108 无缝钢管（壁厚4mm） ，打设完毕后用双液浆对其注浆固结；洞口段纵向 10 米横向 12 米范围内也布置抗滑桩，布设方式与方法同上。 （二）偏
5、压墙施工 待抗滑桩施工完毕后，进行偏压墙施工。明洞采用明洞暗作的方法施工，先开挖外边墙侧土石方，开挖完成后，浇筑外边墙，外边墙的浇筑方法为先施作下边墙，从墙底至二衬支承梁耳墙上方，因为山体会对二衬有一定的偏压力，二衬拱部可能会出现开裂现象，造成二衬变形。将二衬的支承梁放于外边墙上，这样的目的是为了到时候施作二次衬砌时可直接把二衬的支承梁放置到外边墙上，使二衬的大部分偏压力承受到外边墙上。二衬支承梁上方外边墙应尽快施作，以达到外边墙整体受力的目的。外边墙施作结束后，待砼强度达到设计强度 75以上时，回填水泥稳定土并夯实，要求密实度不小于 85，填至开挖轮廓线外2m4m。 （三）超前大管棚施工 暗
6、洞施工采用 108 超前大管棚的施作，打设 22m 长 108mm 大管棚，大管棚钻进明暗洞结合部为 2m，主要施工步骤为： 1.测量出工字钢的准确位置，搭设工作台； 2.在操作平台上搭钻机工作台，钻机就位； 3.钻杆在套管内钻进，并取出岩芯。观察岩芯，记录地质情况。 4.钻孔到达设计里程后开始下管。管棚按设计要求钻设梅花形布置的小孔，然后逐节推进到钻孔内，节与节之间用长 15cm 的丝扣连接，并用电焊焊接牢固。每节钢管不等长，有利于减少隧道纵向同一横断内的接头数。 超前大管棚布置示意图 5.注浆浆液为水泥浆，水灰比为 10.8。注浆后，在浆液扩散范围内岩层被固结，即在开挖轮廓线外，形成一个水
7、泥浆与破碎围岩固结成的硬壳，稳定了岩体，减少了地表沉降。注浆压力控制在0.3MPa1.0MPa 之间。 （四）分步台阶法开挖施工 采用以人工风镐配合挖掘机分部台阶法开挖，对于个别孤石采用寻根弱爆破的措施处理，减少对围岩的扰动。 跳槽开挖下半断面，先施作外边墙初期支护，上下断面开挖过程中支护必须紧跟施作。施工中严格遵循“管注浆超前、弱爆破、短进尺、少扰动、强支护、早成环、勤量测、二次衬砌紧跟”的原则，每开挖50cm 后，立即喷射混凝土封闭岩面（包含掌子面） ，目的是在围岩变形前及时封闭围岩，预防支护过程中小块体塌落而影响施工安全，还可以作为钢筋网的保护层，防止钢筋网锈蚀。然后将新钢架单元与预埋钢
8、架单元连接稳固，进行锚喷支护，完成一个循环，拆除竖向支撑型钢。洞口段上导坑完毕后（进洞 12m） ，再进行下台阶开挖，完成后挂网封闭掌子面，初期支护全部封闭完成后，不能局限初期支护变形稳定才可以施工洞身衬砌，而需要及时施工洞身衬砌，确保洞室稳定。 （五）双层注浆小导管施工 1.小导管规格 小导管采用 42mm 钢管加工，每根长 5m，导管的管口位置设加强环；钢管末端 1.15m 范围内不钻出浆孔，其余部分管壁按 15cm 间距梅花形钻设8mm 压浆孔，相邻两孔口方向交错 45 度角；管尖长 10cm，先用氧焊切除缺口，再加工成尖端。 2.支护布置 每环超前小导管在拱顶范围内布置 40 根(单层
9、)，纵向超前小导管长度 300m，外插角 10 度，在洞口处的第一环施作双层，每层小导管之间交错布置，上下层间距 20cm；第二环施作单层，相邻环搭接长度 1.5m。第一环施作的双层超前的小导管内插入22mm 的锚杆，其长度 L=300m。 3.注浆 水灰比 1：1，并根据地层裂隙情况、含水状态及凝胶时间要求合理使用。 注浆遵循“先两侧后中间、跳孔注浆、由稀到浓”的原则。为防止串浆和跑浆，利用分浆器，同时灌注 4 根小导管。 4.注浆结束条件 单孔条件: 注浆压力达到注浆设计所规定的终压 210MPa，注浆量达到设计注浆量的 80%以上。 每环条件: 所有注浆孔均以符合单孔注浆结束条件，无漏注
10、浆的情况。 （六）仰拱施工 为控制变形，避免土体应力集中和及早形成封闭环，仰拱应超前施作。在施工中将仰拱分成两个阶段施作。一是明洞阶段，二是暗洞阶段；明洞边墙及拱顶衬砌前，仰拱应按设计施作完毕，与衬砌形成洞身整体；暗洞仰拱亦应在支护完成后及时施作，以减小应力集中带来的危害，并最大限度避开各工序间的施工干扰，同时也有力地改善了洞内施工环境。（七）明洞施工 明洞仰措施作结束后，可及时进行明洞边墙及拱顶的钢筋砼衬砌施工。施工时尤其要做好挡头板和外模制作，外模应加固牢靠，避免砼施工时因挤压而移动变形。衬砌砼采用自动计量强制式拌和，砼泵输送，整体式液压钢模台车一次浇注成型，砼灌注时，应从两侧边墙拱脚对称
11、不间断地灌注到拱顶。 （八）暗洞施工 采用环形分步开挖法，本工程岩层较软，以人工风镐配合挖掘机开挖为主，每循环进尺 0.7m；初喷掌子面进行封闭；出碴；打设系统锚杆并测量；安装钢支撑、钢筋网；复喷混凝土；跳槽下半断面开挖及支护；施作仰拱；二次衬砌。 （九）隧道进洞段防排水系统设计 隧道出口位于较大的山体汇水沟沟底，加之断层-破碎带基岩裸露，风化裂隙比较发育，有利于降水入渗形成基岩裂隙水，给隧道施工、运营造成很大不便。所以，必须对洞口段的地表汇水进行处理。 处理原则:以排为主，防、排、堵相结合。尽早做好洞外防护工程及坡顶截水沟，以避免洞口施工时发生溢流和渗漏，并做好防洪设施。在富水地带，由于岩层
12、裂隙渗水量大，在隧道原设计基础上增设环向透水盲管，管径为 50mm，纵向间距为 8m。此外，在隧道边墙下角设 100mm的透水管；对洞顶回填砂砾土进行注水泥浆止水；在衬砌厚度变化处设沉降缝，用止水带防水。 做好监控量测 加强监控量测工作，随时收集原始数据并及时整理分析变形原因及规律，为修改施工方案提供理论依据，从而达到动态设计，动态施工。在隧道施工过程中加强监控量测的数据收集、整理和分析，及时反馈隧道变形情况，为隧道施工提供重要信息，是指导隧道施工的重要手段。用数据说话，用数据指导现场施工,制定可靠的处理方案和技术措施。滑坡软土地质条件下的隧道施工，一般将会产生较大的地表下沉，所以在进洞之前开
13、始进行观察收集数据对开挖全过程下沉曲线是对洞内量测的一种补充，洞内变形情况可以根据监控量测结果，跟踪注浆支护，抑制变形，及时更新施工方案。 结论 滑坡软土地质的洞门在目前工程施工中较为多见，所用进洞施工方案也各有不同，但安全、快捷地实施进洞施工是各种方案的最终目的。本工程施工得出如下结论： 1.在滑坡软土地质条件下的山体进洞，采用明洞暗作施工方法有效减小了山体的纵横向推力，加强了洞口的稳定和施工的安全。 2.滑坡软土不良地质隧道进洞时，不要轻易开挖洞口边仰坡，要及时封闭地表，疏导地表水，想方设法排引地下水，尽量保持滑坡土体的自身结构。 3.在地质复杂的洞口施工，进暗洞需小心谨慎，严格遵循“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则施工；若初期支护变形不稳定，需要及时进行二次衬砌施工，确保洞室的安全。 参考文献 1张树.软岩隧道施工技术J.铁道建筑,2006.10. 2张焕城;杨少宏.软土隧道综合施工技术J.铁道工程学报,2001.12. 3张朝彪;金福强，胡俊，杨平.不同地质条件下盾构进出洞施工技术研究J.江苏建筑,2010.4. 4闫红江.软土隧道施工技术J.隧道建设,2005.6.
