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1、公路隧道軟巖地段快速施工技術(shù)周越文（中鐵十二局集團(tuán)二公司太原030032）摘要：本文總結(jié)了泰井高速公路的金硚隧道軟巖地段快速施工的方法和技術(shù)措施，對(duì)今后類似的工程施工具有借鑒和參考意義。關(guān)鍵詞：公路隧道；軟巖；快速施工技術(shù)700前言泰井高速公路金硚隧道位于江西省泰和縣橋頭鎮(zhèn)津洞村，隧道全長(zhǎng)4032.3m。設(shè)計(jì)為雙線分離式隧道，隧道位于剝蝕低山丘陵區(qū)，山勢(shì)陡峻，洞口為強(qiáng)風(fēng)化礫巖，上部為第四系礫土、碎石、軟土，巖質(zhì)松散，地質(zhì)條件差，圍巖類別為Ⅱ類，屬軟弱圍巖。如何做好軟巖段施工，盡快進(jìn)洞是確保隧道工期的關(guān)鍵。0.1圍巖情況隧道左右線各級(jí)圍巖長(zhǎng)度見表1。表1
2、隧道各級(jí)圍巖長(zhǎng)度左洞右洞圍巖類別ⅡⅢⅡⅢ長(zhǎng)度/m7731254775.31230所占比例/%38.161.938.761.30.2軟巖隧道通過地段的特殊巖土主要有濕陷性黃土和膨脹巖。隧道進(jìn)口第四系全新統(tǒng)沖積黏質(zhì)黃土，且鉆探取出的巖芯剝落現(xiàn)象明顯，易崩解，具膨脹巖的特征，屬膨脹巖。0.3弱質(zhì)巖金硚隧道洞身通過地段的巖體復(fù)雜，隧道圍巖主要以Ⅲ類圍巖為主。主要包括強(qiáng)風(fēng)化石英礫巖和強(qiáng)風(fēng)化變質(zhì)巖。呈灰白色、褐紅色，巖質(zhì)軟弱，成巖性差，結(jié)構(gòu)破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，裂隙水豐富，在隧道開挖后，易軟化、風(fēng)化及崩解，坍塌較嚴(yán)重，自穩(wěn)能力差，主要為弱質(zhì)巖。1施工概況1.1施工方
3、案為了有效的控制圍巖收斂變形，避免隧道開挖過程中出現(xiàn)坍塌，實(shí)現(xiàn)隧道不良地段快速施工，加強(qiáng)支護(hù)、快速支護(hù)、及時(shí)封閉、快速成環(huán)是關(guān)鍵。通過反復(fù)比選形成如下施工方案：小導(dǎo)管注漿、超前支護(hù)、錨桿支護(hù)、掛鋼筋網(wǎng)、噴混凝土預(yù)加固處理、上部弱巖爆破法開挖、下部人工錯(cuò)挖馬口、中部機(jī)械開挖、鋼拱錨桿支護(hù)、仰拱快速封閉成環(huán)、及時(shí)襯砌。1.2施工方法及措施1.2.1七步開挖作業(yè)法施工七步開挖作業(yè)法（圖1）要求在隧道全斷面劃分的7個(gè)部位同時(shí)開挖，由于7個(gè)部位分別處于7個(gè)里程，從而使一個(gè)開挖斷面處的圍巖暴露的面積減到最小。第1步：拱頂在超前支護(hù)的保護(hù)下將傳統(tǒng)的矩形上導(dǎo)坑改為弧形
4、導(dǎo)坑，開挖后架設(shè)Ⅰ16工字鋼架，噴混凝土，形成較穩(wěn)定的承載拱。第2、3步：在拱頂承載拱的支護(hù)下，分段擴(kuò)大拱腳，以一定的時(shí)間差先后按同樣的方法進(jìn)行支護(hù)，使同一斷面處于暴露的開挖面僅限于一側(cè)。第4步：拱部支護(hù)完成后中部拉槽。第5、6步：在已完成拱部支護(hù)后，分段左右開挖馬口，以一定時(shí)間差做邊墻支護(hù)。第7步：下臺(tái)階核心土挖除后落底并施做仰拱混凝土，二次襯砌緊跟。圖1正洞軟巖開挖順序示意圖1.2.2超前支護(hù)拱部采用Φ42小導(dǎo)管注漿超前支護(hù)，小導(dǎo)管外徑42㎜，壁厚3.5㎜，長(zhǎng)4m，管壁四周按15㎝間距梅花形鉆設(shè)φ8㎜壓漿孔，鋼管環(huán)向間距40㎝，縱向水平搭接長(zhǎng)度不小
5、于1m，外插角14°。小導(dǎo)管采用YT鑿巖機(jī)鉆孔、推進(jìn)，小導(dǎo)管以緊靠開挖面的格柵鋼架為支點(diǎn)，打入短鋼管后注漿，形成管柵支護(hù)環(huán)。采用水泥-水玻璃雙液注漿，水泥和水玻璃漿液比一般為1：1-1：0.5，水泥漿液濃度為1：1.25-1：0.8，水玻璃濃度為35Be′，緩凝劑摻量為2%-2.5%，漿液擴(kuò)散半徑50㎝。雙液注漿泵注漿，注漿壓力為0.5MPa-1.0MPa。1.2.3上導(dǎo)開挖與支護(hù)上導(dǎo)開挖高度為3.8m，中導(dǎo)開挖高度為3m，上導(dǎo)采用鉆爆法施工，YT28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，光面爆破，每次進(jìn)尺約1.0m70。每開挖循環(huán)進(jìn)行一次初期支護(hù)。支護(hù)型式為：4肢格柵鋼架
6、1榀/1m，2.5m長(zhǎng)Φ22鋼筋系統(tǒng)砂漿錨桿，網(wǎng)噴混凝土厚15㎝。1.2.4下導(dǎo)開挖與支護(hù)下導(dǎo)距上導(dǎo)5m-7m，中、下導(dǎo)斷面相距10m，采取先下接拱架后挖中間土的方式開挖。下接拱架采取左右錯(cuò)開，隔4挖2，以人工風(fēng)鎬下挖馬口方式施工，中間土采用J750振動(dòng)錘破碎巖層，挖掘機(jī)、裝載機(jī)出渣。人工錯(cuò)挖馬口不影響上導(dǎo)的施工，下導(dǎo)開挖也是在上導(dǎo)鑿眼鉆孔的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。因此，下導(dǎo)的開挖與支護(hù)不影響上導(dǎo)的掘進(jìn)、支護(hù)，是隧道快速施工技術(shù)措施之一。1.2.5仰拱施工實(shí)踐及測(cè)量資料證明，仰拱封閉前圍巖收斂變形較大，且發(fā)展速度快，很難穩(wěn)定，而施作了仰拱后，圍巖與支護(hù)很快趨于穩(wěn)定
7、，可見仰拱及時(shí)封閉是關(guān)鍵。為了不影響前面的掘進(jìn)與支護(hù)施工，仰拱施工采取風(fēng)鎬配合挖掘機(jī)左右跳槽開挖，必要時(shí)輔以弱爆破，開挖到位后先施作仰拱初期支護(hù)，初期支護(hù)型式為1榀/0.5mⅠ16鋼支撐、單層φ6鋼筋網(wǎng)和20㎝噴射混凝土。初期支護(hù)施作完畢后，即可立模澆注仰拱混凝土。通過采用上述措施，既確保了安全，又保證了進(jìn)度指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。1.2.6二次襯砌在不良地質(zhì)地段根據(jù)量測(cè)資料，在支護(hù)變形，基本穩(wěn)定的情況下進(jìn)行二次襯砌。二次襯砌采用整體式模板臺(tái)車襯砌，混凝土集中拌和，輸送泵輸送，泵送入模。在圍巖變形發(fā)展加快或不穩(wěn)定，出現(xiàn)安全隱患的情況下，采取襯砌緊跟的措施，以確保隧
8、道施工安全。在開挖時(shí)發(fā)生坍塌或圍巖支護(hù)變形很大，長(zhǎng)期不能穩(wěn)定的情況下，應(yīng)征得設(shè)計(jì)同意，采取加強(qiáng)
