隧道通过局部破碎岩层的施工方法

维普资讯 http://www.cqvip.com 第２８卷第３期　２００２年９月　湖　南　交　通科技　Ｖｏ１．２８　Ｎｏ．３　Ｓｅｐｔ．２００２　ＨＵＮＡＮ　ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　文章编号：１００８—８４４Ｘ（２００２）０３—００８６—０２　隧道通过局部破碎岩层的施工方法　李多多　、　（平江县公路管理局，湖南平江４１３０００）　摘　要：结合平伍公路石鼓洞隧道施工实例，介绍隧道施工时遇到破碎岩层问题所采用的处治　原则和施工对策。　　。关键词：隧道施工；破碎岩层；注浆加固　中图分类号：Ｕ４５５．４９　文献标识码：Ｂ　１　工程概况及问题的动因　平江至伍市二级公路石鼓洞隧道位于平江县四马　村￥３０８线ｋ９１＋０２６处。设计隧道长６０３　ｍ，高度６．８　ｎｌ，跨度１０．５　ｍ，施工单位采用新奥法施工，支护形式　为全断面衬砌。施工过程中由于地质条件、施工工艺等　原因，出口开挖进洞１６３　ｍ后，在６８　ｍ处发生坍方，坍　方长２６　ｍ，体积达１　７６８　ｍ。，多为粉碎性碎片状深灰色　泥质页岩，并随着清理工程的进展，坍方不断扩大。　隧道断面位于泥质页岩地层中，地质结构复杂，从　隧道工作断面揭露的岩性表面分析：围岩多为深灰色　泥质页岩，受山地地质挤压作用影响而成，现状主要表　现为碎片状和碎粒状，且风化程度较为严重。岩石节　理、裂隙发育，围岩软弱，层间胶结差，地下水主要为地　表水补给，受季节影响较大，在围岩分类中属Ⅱ类偏　下。根据地质构造和施工中掌握的有关材料数据，平伍　公路指挥部提出管棚支护通过方案，下面就该方案的　施工经验作一简介。　２　施工方案实施原则　在保证施工安全和工程质量的前提下，采取“预注　浆，强支护，勤测量，快成环”的施工原则，即采用围岩　周边沿隧道纵向注浆加固地层，３　ｄ后，开挖４　ｍ，根据　新奥法原理，架设钢拱架，网喷混凝土为一次支护体　系，利用围岩的自承力，使一次支护与加固围岩体成为　统一载荷体，建立科学的监控测量体系保证施工安全。　施做二次衬砌作为永久支护结构　３　注浆加固地层方法　３．１注浆方式　向破碎扰动的泥质页岩中注入浆液是提高该地层　收稿日期；２００２—０５—１６　稳定性和强度的一种有效方式，如何达到开挖中的围　岩具有较大的承载力和稳定性，与选择的注浆方式有　关。通过对地层裂隙，围岩特性等方面的综合分析，确　定采用劈裂注浆。该方法可以达到注浆后围岩自稳，开　挖时不坍塌，且形成承载圈和防水圈，对提高工程质量　十分有益。　３．２浆液选择及配制　１）浆液选择。注浆村料要符合地层可注性、速凝　性，固结体强度高、料源广、价格低等方面的要求。针对　石鼓洞隧道围岩扰动范围大，空洞多，原结构破碎及固　结体强度要求高等特点，经过现场试验，确定采用水泥　水玻璃球液浆。　２）浆液配制。水泥浆的配制在高速旋转的搅拌机　中加入一定量的水，向水中加入一定量的缓凝剂，搅拌　３～５　ｍｉｎ，待缓凝剂充分溶解后，再向搅拌机内加入定　量的５２５　普通硅酸盐水泥，从而完成水泥浆的配制。　水玻璃的配制是向配浆桶中加入浓水玻璃（４５～５１　Ｂｅ），然后向其中加水，边加水边搅拌，边用波镁计测　量，当稀释的水玻璃达到设计要求时，即完成水玻璃的　配制。水泥一水玻璃浆的配合比为１：０。８，其配合比通过　调整注浆压力来控制。　注浆孔的布设，由于该段地层极度破碎，为达到整　体注浆效果，设计中加密了注浆孔数。每个断面布孔１５　个，与洞面成４５。角，断面间距１．５　ｍ。注浆管长３～５　Ｉｎ。　注浆参数，根据现场试验段注浆资料分析，施工段注浆　参数确定为表１所示。　表１注浆参数表　扩散　注浆　凝胶　注浆　单孔注浆管注浆管　半径／　终压／　时间／　速度／注浆量／　外径／　长度／　ｍ　ＭＰａ　ｍｉｎ（Ｌ・ｒａｉｎ一　）　ｍ０　ｍｍ　ｍ　注：注浆方式为一次灌注。　维普资讯 http://www.cqvip.com ３期　李多多：隧道通过局部破碎岩层的施工方法　８７　注浆管安装，利用ＹＴ一２８风钻对准标定的孔位进　至设计深度，然后顶进　３２注浆管，顶进至设计深度　（外留管２０　ｃｎｌ长），开始封孔，即完成注浆管安设。　注浆施工，注浆时采用全孔一次灌入，且速度由快　到慢。顺序为先边墙后拱部。隔排隔孔注浆。单孔注浆　凝土浇筑方法与正常段相同。一次衬砌施工作业中，我　们进行了Ａ、Ｂ两项测量工作，目的是反馈一次衬砌受　力后的变形状态，判断围岩压力分布情况，修正支护参　数，预防坍方发生，保证工程质量，确定二次衬砌做的　时间，处理该塌顶压浆４１　６　ｔ，耗资４３．６万元。实践证　明，新奥法施工，测量是关键，我们进行了大量的测量　结束标准是用注浆量和注浆压力控制，当单孔注浆达　到设计要求，即可结束本孔注浆，全段每孔达到设计要　求就可结束本段注浆，当全段注浆完成后，打检查孔检　查注浆效果，对出现的薄弱部位补孔注浆，直至检查合　格为止。　工作，信息反馈及时，保证隧道塌顶地段安全通过。　５　结束语　局部破碎地段隧道施工采用注浆加固围岩．静态　破碎与微震控爆结合人工凿修方法，建立完善的监控　４　施工注意事项　利用注浆加固的造壳体作为围岩的承载圈，采用　静态破碎和微震控制破碎技术，分拱部、左右侧边墙，　左右侧仰拱５个部分开挖，然后立拱，网喷混凝土，形成　短段推进作业，逐步释放荷载，保证施工安全，确保工　期要求。拆除拱部直接威胁施工安全，必须小心谨慎。　量测信息反馈体系，待围岩相对稳定后，采用新奥法，　施行管棚支护通过方案，二次衬砌灌筑混凝土来通过　破碎地段，实践证明：这一方法对局部通过破碎岩层是　成功的，它不仅保证了施工工人的人生安全，而且大大　降低了工程成本，加快了工程进度，提高了工程质量。　参考文献：　［１］于书翰。杜谟远．隧道施工［Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９９９　开挖前，必须搭设支撑。支撑间纵向连接，使支撑整体　受力，每循环推进３．０　ｒｎ，挖围岩可采用人工凿除。混　（上接第６０页）　施工，这时无需再将系统全部拆除后另行拼装，只要　为复杂，淤泥质粘土层承力极差，若用满堂现浇支架，　需要逐孔试压，同时也要对较软弱的地基进行处理，同　时在桥跨区域河系发达，对满堂支架施工更是不利。我　们在考虑要用满堂支架方案时，也想过用钢管桩支架　替代，但钢管桩深度在进行基础平台搭设时，其入泥深　将系统移到某跨场地硬平处，并顺坡降到适当高度，先　将两侧翼腹板分块拆除，再拆除鼻梁及一节主梁。余下　部分可在临时支架滑导上（保证平移部分不超过４８　ＴＩ１　桥跨），用几台卷扬机缓慢移动，移到另一幅后，再接　长一节主梁及两端鼻梁即可。　达１０　ｒｎ多，难以回收，与满堂支架一样投入巨大，而且　工期不能保证。而ＭＳＳ系统相对而言，施工不受地质　影响，无需对地基处理，操作简便，施工周期短，基本上　５　拆除　相对而言，拆除比安装更简单，拆除关键是主梁　不受桥下地形影响。其技术经济比较见表２。　表２技术经济分析比较表　和鼻梁，其余各部在主梁拆除前均可分块吊下，最后　的主梁鼻梁可在牛腿降到最低高度时，顺坡移到接近　地面的高度，再在地面上垫上枕木等，使得每节主梁　均直接支撑于地面，再予拆除。　６　小结　该移动支架系统是比较先进的造桥机系统，在本　桥使用之前，全世界已拥有２０多套用于超过１７０　ｋｍ的　桥梁中，如采用标准化设计推广，其优越性将会充分　体现，并产生较大的社会效益。但使用者必须按系统的　要求操作，保证系统使用安全。　参考文献：　４　平移　移动支架系统在单幅施工完成后，要移到另一幅　Ｅｔ］姚玲森．桥梁工程［Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９８５．