隧道右线进口浅埋富水段快速施工技术
摘要：本文针对隧道的特点：工期紧、任务重、标准高。为确保工期，如何快速通过浅埋软弱围岩段隧道施工，是本工程重要的研究课题。施工中我们通过对围岩监控量测、开挖方法、支护措施、循环进尺、工序衔接等工艺研究，效果明显，为快速通过浅埋软弱围岩段施工积累了经验。
关键词：浅埋地段 软弱围岩 隧道 快速施工 一、工程概况
设计为两座单线隧道，长20050m，线间距40m，线路坡度主要为11‰的单面下坡。我管理段承担施工的右线进口段，长6560m，有右线进口、1#斜井和3#斜井三个工区。其中右线进口ydk163+140～ydk163+850段，属浅埋富水段，埋深7～24m，平均涌水量1900m3/d。ydk163+850～ydk1+700段属膨胀性泥岩段，有裂隙水和渗水。 二、地质特性
ydk163+140～ydk163+850段地质主要由第四系全新统冲积层、洪积层的卵石土、碎石土、粘质黄土组成。卵石土主要成分为砂岩、泥质充填，稳定性较差，v—vi级围岩。粘质黄土，硬塑为主，具ⅰ级自重湿陷性，稳定性较差，属vi级围岩。
ydk163+850—ydk1+700段属第三系膨胀性泥岩段。泥岩，浅红色，多杂砂质，泥质胶结，中厚层状，裂隙发育，与砾岩、砂岩呈不等厚互层状，岩质软弱，成岩性差，遇水易软化和风化，风化物
呈土状，遇水易崩解，具膨胀性，自由膨胀率42.98%，开挖后拱墙易掉块，属极软膨胀岩。其主要特性有:超固结性、多裂隙性、湿胀干缩性。
三、关键施工技术 1.开挖及支护
(1）当围岩为第四系卵石土或黄土时，采用短台阶法施工，人工配合小型挖掘机开挖上半断面，并预留核心土，施工工序如下: 测量放样超前小导管注浆人工开挖环形槽挖掘机开挖井装运初期支护拉中槽开挖马口边墙支护仰拱及填充衬砌
上半断面一次开挖高度为6.2m，下部台阶高约3.25m。下半断面施工先用挖掘机拉中槽，并预留不大于15%的坡道，以便于通车及上部施工。人机配合双侧错开开挖马口，喷锚支护后跳挖仰拱及施作填充，衬砌紧跟。装碴采用挖掘机，重庆铁马车无轨运输。每循环进尺0.75m。每循环进行一次初期支护，支护形式为:i16工字钢钢架，1.5榀/m。拱墙设r25中空注浆锚杆，l=3.5m，间距0.8×0.8m，梅花型布置，网喷c20混凝土混凝土，厚20cm。 经对各工序占用时间统计，上半断面掘进及支护每循环时间约360min，为确保隧道开挖断面圆顺，控制超欠挖，先人工开挖初步形成环形槽，然后小挖掘机进行轮廓线以内大方量的开挖。机械开挖不到地方采用人工开挖。第三步，人工对开挖轮廓线进行修整以达到准确的设计断面。
（2）当围岩以膨胀岩为主时，采用短台阶法分上、下断面施工，
施工工序如下:
拱部小导管注浆超前支护上半断面开挖支护
左、右错开挖井井支护中槽开挖跳挖仰供及填充拱墙衬砌 上半断面开挖高度为6.2m，采用钻爆法开挖，yt28风动凿岩机钻孔，光面爆破，每循环进尺约2.5—3.0m。每循环进行一次初期支护，支护形式为:4肢ф22钢筋格栅钢架，1榀/m， ф45注浆小导管锁脚，ф22砂浆径向锚杆，l=2.5m，间距1.0×1.0m，梅花型布置，网喷c20早强混凝土，厚15cm。
下半断面开挖高度约2.8m，为减少对围岩扰动，不宜采用爆破开挖，而是先人工风镐以挖井的方式开挖马口，然后液压振动锤拉中槽，格栅拱架锚喷支护，仰拱快速封闭成环，井宽1.5m，井长2.0m，并打锁脚及系统锚杆，网喷混凝土支护。之后用液压振动锤开挖中间土的方式施工。挖井一定要左右错开，隔四挖二的开挖方式。下接格栅钢架一定要符合设计及规范要求，首先拱架要顺直，拱脚瞪在基岩上，对悬空部分用工字钢或方木垫实。其次，拱架接头必须用钢板螺栓连接，使拱架受力得到充分发挥。第三，喷锚要密实够厚。 2.仰拱施工
监控量测数据表明，软岩隧道施工在仰拱封闭前，围岩收敛变形较大，且发展速度快，很难稳定，而施作了仰拱封闭成环后，变形很快趋于稳定。可见，浅埋段软岩隧道施工，仰拱跟进是关键。 为了不影响前方的掘进与支护，仰拱在掌子面钻孔时进行开挖，
采用振动锤配合挖掘机跳槽开挖，每3-4m一组，之后上铺1.2m宽的两道行车钢便桥，以满足正常通车需要，最后立模灌注仰拱混凝土。灌注前一定要清除干净底部虚碴及抽干积水，并按设计要求作好防水措施。
3.综合治理地下水和控制施工用水
利用超前管棚或超前小导管并进行注浆，堵塞岩石裂隙，形成止水帷幕，隔绝地层，减少地下水的渗流。在开挖后立即喷混凝土，封闭洞壁和掌子面，封闭透水层通向膨胀性围岩的通路，隔绝膨胀岩与空气中水分的接触。
加强排水工作：在掌子面附近设置钢板集水池，采用临时水槽将掌子面施工用水和渗流水引至集水池，用抽水机排出洞外。并派专人把掌子面及初期支护后的渗水、滴水及时集中到临时水池后分级抽出洞外。 4.二次衬砌
根据围岩监控量测数据，在围岩和初期支护变形基本稳定后进行二次衬砌，即拱脚水平相对净空变化速度小于0.2mm/d，拱顶相对下沉速度小于0.15mm/d。但在围岩变形速度加快，长期不能稳定，出现安全隐患的情况下，采取衬砌紧跟、加强衬砌的措施，以确保隧道结构与施工安全。衬砌采用整体式钢模板台车，一次衬砌长度12m，混凝土采用拌合站集中拌合，混凝土搅拌运输车运输，泵送入模。混凝土灌注采用hbt60a型混凝土输送泵。 四、结束语
（1）合理安排工序及人工与机械的配合是控制软弱围岩施工循环时间长短的关键。
（2）“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”是浅埋富水软弱围岩施工的原则。（3）围岩监控量测是浅埋软弱围岩施工的眼睛，也是安全施工的手段。（4）软弱围岩隧道施工，仰拱及时跟进并封闭成环是确保安全、质量及快速施工的根本。（5）软弱围岩隧道施工治水是前提。（6）通过按本文措施组织施工，右线进口自2011年2月20日进洞，9月1日通过浅埋富水软弱围岩段，共用222天，日平均进尺3.2m，可以说大大缩短了工期。在膨胀岩地段曾创下月成洞160.54m的好成绩，超额完成建设指挥部月成洞130m的指标。（7）本文对于浅埋段软弱围岩施工及其它类似的工程地质条件下的隧道施工有借鉴作用。 (责任编辑：佳 豪)
