地質(zhì)條件不良區(qū)南門口隧道施工技術(shù)

摘 要：南門口隧道圍巖等級為Ⅱ-Ⅴ級，構(gòu)造帶易發(fā)生涌泥、透水等災(zāi)害，地下水豐富，地質(zhì)條件相對不良，隧道開挖安全施工難度較大。結(jié)合該工程實際情況和技術(shù)經(jīng)驗，制定了南門口隧道施工方案與工藝。經(jīng)工程實踐證明，采用該方案施工，有效保證了隧道洞口施工的工程安全質(zhì)量與進(jìn)度。

關(guān)鍵詞：南門口隧道；洞口施工；工程方案；效果明顯

1 工程概況

南門口隧道位于福建省龍巖市境內(nèi)，進(jìn)口里程為DK231+898，出口里程為DK242+199。隧道全長10301m，隧道洞身最大埋深390m，隧道洞身段為剝蝕低山區(qū)，主要為變質(zhì)巖、沉積巖和侵入巖；其中侵入巖及硅質(zhì)巖為硬巖，其它一般為軟巖及極軟巖，圍巖等級為Ⅱ-Ⅴ級，構(gòu)造帶易發(fā)生涌泥、透水等災(zāi)害，沿線的風(fēng)化層及土層深厚，處于汛期，易形成泥石流災(zāi)害。

為保證隧道洞口施工安全順利進(jìn)行，根據(jù)工程實際具體情況，制定相應(yīng)的工程方案迫在眉睫。本文結(jié)合工程實際和專家技術(shù)經(jīng)驗，探討該工程隧道洞口施工方案。

2 明洞施工方案

南門口隧道進(jìn)口DK231+898-DK231+910，洞口明挖段12米，出口DK242+176-DK242+199，明挖段長度23米。明挖段采用機械法開挖，由上至下分臺階進(jìn)行，人工整修邊坡，按設(shè)計要求，一次到位。明挖段臨時邊坡采用錨噴網(wǎng)臨時支護(hù)，明洞開挖，開挖一級支護(hù)一級，上臺階支護(hù)完成后再開挖下臺階。洞口段邊坡整修到位后，按設(shè)計進(jìn)行加固、防護(hù)，進(jìn)暗洞前洞口采用超前支護(hù)，首先沿開挖輪廓線施做導(dǎo)向墻，導(dǎo)向墻內(nèi)安裝超前導(dǎo)向管，在距明暗洞分界里程8米處留管棚工作平臺，待套拱和管棚施做完成后再落低形成洞進(jìn)洞。

3 超前大管棚施工

在南門口隧道DK231+910-DK231+960段隧道拱部分別設(shè)一環(huán)50M長φ108管棚，環(huán)向間距0.4M，每環(huán)47根。南門口隧道出口DK242+143-DK242+176段隧道拱部分別設(shè)一環(huán)33M長φ108管棚，環(huán)向間距0.4M，每環(huán)47根。

為保證管棚方向、角度的施工精度，設(shè)置管棚導(dǎo)向墻，導(dǎo)向墻尺寸1m*1m，導(dǎo)向墻設(shè)2榀I20a工字鋼。導(dǎo)向墻采用C25砼，導(dǎo)向墻設(shè)置范圍為拱頂180°范圍內(nèi)。導(dǎo)向墻內(nèi)設(shè)置2榀I20a的工字鋼架，工字鋼架按照圖紙進(jìn)行加工，分3單元，各單元之間采用M24*65螺栓連接。鋼架外緣設(shè)1M長φ140mm壁厚5mm導(dǎo)向鋼管，根據(jù)線路縱坡設(shè)置鋼管外插角2°，平行于線路方向。當(dāng)混凝土達(dá)到70%的設(shè)計強度后，進(jìn)行管棚施工。

4 管棚施工

管棚采用水平地質(zhì)鉆機鉆孔，鉆孔前搭設(shè)作業(yè)平臺，鉆機安裝要牢固，防止不均勻下沉、位移、傾斜等影響鉆孔質(zhì)量現(xiàn)象發(fā)生，鉆機掌子面不超過2m。鉆進(jìn)時發(fā)生坍孔、卡鉆，需補注漿后在鉆進(jìn)。認(rèn)真做好鉆進(jìn)過程中的原始記錄，及時對孔口巖屑進(jìn)行地質(zhì)判斷、描述。作為開挖洞身的地質(zhì)預(yù)探預(yù)報，作為指導(dǎo)洞身開挖的依據(jù)。鋼管分節(jié)頂入，鋼管接頭在同一斷面的接頭數(shù)應(yīng)不超過50%，相鄰鋼管接頭至少錯開1米。管棚鋼管分節(jié)長度4-6M，安裝前應(yīng)在地面預(yù)先排好并進(jìn)行編號再依次安裝，保證接頭分布符合要求。采用水平地質(zhì)鉆機低速頂進(jìn)鋼管。接長鋼管應(yīng)滿足手里要求，鋼管接頭采用絲扣連接，絲扣長20cm，相鄰鋼管接頭應(yīng)前后錯開，同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%。注漿前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場注漿實驗，并根據(jù)實際情況確定注漿參數(shù)、漿液配合比、注漿壓力。注漿時在孔口設(shè)止?jié){塞，注漿管外露長度為10cm。以便連接孔口閥門和管路。注漿從拱腳開始向拱頂逐孔注漿，如遇竄漿或跑漿，則間隔一孔或幾孔進(jìn)行注漿。注漿壓力根據(jù)埋深及裂隙張開程度確定，一般壓力越高，漿液充填飽滿，結(jié)體強度高、不透水性好，并能減少注漿孔數(shù)。但壓力過高，會使裂隙增大，漿液流失過遠(yuǎn)及工作面冒漿等，注漿壓力應(yīng)逐步升高，達(dá)到設(shè)計終壓并繼續(xù)注漿15分鐘以上。若注漿量超限，未達(dá)到壓力要求，應(yīng)調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，直至符合注漿質(zhì)量要求，確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍空隙均為漿液充填，方可終止注漿。注漿結(jié)束后及時清除管內(nèi)漿液，并用20號水泥砂漿充填，增強管棚剛度和強度。

5 結(jié)束語

通過對該隧道洞口采取上述方法進(jìn)行施工，有效保證了隧道施工的質(zhì)量與安全，具有較好的實際工程效益。

參考文獻(xiàn)

[1]李術(shù)才，劉斌，孫懷鳳，等.隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2014，33（6）：1090-1113.

[2]李曉紅.隧道新奧法及其量測技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

[3]趙歡，田偉平，李家春，等.公路泥石流災(zāi)害危險性分區(qū)研究[J].災(zāi)害學(xué)，2016，31（2）：24-29.

作者簡介：樊昌翼（1991-），男，四川成都人，碩士研究生，從事公路災(zāi)害防治方面研究。