新屋隧道出口高陡边坡施工技术

潘建平，郑文波

(中铁十八局集团渝利铁路工程项目部重庆石柱409100)

新屋隧道出口高陡边坡施工技术

潘建平，郑文波

(中铁十八局集团渝利铁路工程项目部重庆石柱409100)

随着高速铁路的兴建，铁路沿线将会遇到许多高陡边坡危岩落石地段。本文结合工程实际，阐述了渝利铁路新屋隧道出口高陡边坡危岩落石的防治技术。

高陡边坡；危岩落石；控制爆破；主动防护网；锚网喷防护

1 工程概况

新屋隧道位于重庆市石柱土家族自治县境内，属新建重庆至利川铁路（简称为渝利铁路）第Ⅴ标段，该隧道出口岩壁陡峭，隧道洞顶植被主要为杂草及灌木。主要不良地质为危岩落石及岩堆，危岩落石对出口影响较大，地下水较发育，无侵蚀性，该隧道为全线重难点工程。

新屋隧道出口面向洞口中线左侧50m、右侧50m范围内刷坡宽度为100m，左侧坡顶高程为1187.90m，隧道中线坡顶高程为1169.94 m，右侧坡顶高程为1148.70 m，且自上而下分级刷坡，每10m高设一个平台，其宽度为2m。隧道棚洞顶高程为1079.395m，沿隧道中线的方向上，坡顶到棚洞顶的垂直高度为90.55m。刷坡面积为10758 m2（含平台），平均刷坡厚度为6.78 m，刷坡工程量为72939m3。原始地貌的坡度和实际刷坡线对比，原地貌坡率约为1∶0.15，设计刷坡线为1∶0.5。

2 设计对高陡边坡的处理措施

新屋隧道进口采用挡墙式洞门，出口采用对称框架式棚洞门。隧道出口洞顶有危岩落石，洞口施工前对DK223+ 200～+270段面向洞口中线左侧50 m、右侧50 m范围内危岩落石进行处理，处理的措施如下：

（1）采用控制爆破沿坡面从上至下清除洞口隧道中线左、右侧50m范围内岩面风化裂隙发育层，根据现场清除的情况，具体确定危岩清除的范围。

（2）清方后用红漆对线路有影响的危岩落石做明显标示点，对岩面拍照并划分为多个网格并编号，并确定处理措施。

（3）清方后对岩面的卸荷裂隙进行补充调查，发现一处处理一处，对于卸荷裂隙要做到及时发现及时处理。

（4）确认坡面岩体稳定无大的卸荷裂隙后，对坡面挂主动防护网，并施作锚网喷防护，锚杆采用Φ22砂浆锚杆长4～8 m，间距1.5m×1.5m，梅花形布置。喷混凝土厚10～15cm,采用主动防护网施作。

（5）最后对坡面采用喷混植生绿化。

3 高边坡的处理方案

3.1 工程特点及难点

新屋隧道出口主要岩性为砂岩夹页岩和泥岩，岩面的卸荷裂隙较多，风化严重，节理发育，易受自然因素影响，导致大面积碎落，以及局部小型崩塌、落石。为了使松散岩石边坡不出现落石、崩塌现象，确保铁路运营后的行车安全，设计上要求对新屋隧道的出口高边坡进行防护。由于该边坡出口岩壁陡峭，仅有一条山间小道能到达边坡顶部，且刷坡工程量大，故其施工难度也大，成为渝利线重难点工程。

3.2 施工顺序

隧道出口端施工顺序如下：（1）对出口树木进行砍伐；（2）按设计坡率采用控制爆破自上而下清除边仰坡风化裂隙发育层；（3）施作主动防护网；（4）及时分层施作锚网喷防护；（5）喷混植生绿化。

3.3 针对不同岩层的处理方案

对裸露坡面进行数码拍照，并进行网格划分，网格尺寸5m×5m，根据不同网格区域裂隙发育情况及岩面情况采取不同的处理方案。

（1）危岩孤石：对于体积庞大的孤石采用控制爆破炸碎，并清除运走；体积较小的孤石直接清除。

（2）对倒立嵌入岩层的石块，根据不同情况采用M10浆砌片石进行支顶、嵌补。

（3）对岩面卸荷裂隙进行调查，做到及时发现及时处理。

(4)确认坡面无大的卸荷裂隙后，对坡面按主动防护网进行施作，并施作网喷防护，钢筋网采用主动防护网代替。

4 高陡边坡防治技术

4.1 控制爆破刷坡

4.1.1 爆破方法

采用风动凿岩机钻孔，炮孔方向大致与水平面垂直，采用塑料导爆管非电复式起爆网路，孔内和孔外相结合的微差爆破网路，直线型起爆网路。爆破时严格控制用药量，爆破后，使边坡和山体稳定，不松动，爆出的坡面平顺，底板平整。

采用等边三角形布设炮孔，分布均匀、排列紧密(图1）。

参数如下：

图1 炮孔布置图

在此定为开挖高度H为2 m，最小抵抗线W=0.6H=1.2（m）

孔深：L＝1.1H=2.2（m）

孔距：a＝1.5(m)

排距：b＝1（m）

炮孔堵塞：h0＝1.2(m)

单个炮孔装药量Q（kg），采用2#岩石乳化炸药，根据岩石类别及施工经验，单耗采用0.25kg/m3,按每管炸药长20cm算，每孔装4管。

如爆破时爆破效果不佳，可适当减小孔距和排距；如爆破飞石超过安全距离、爆破产生的地震波和空气冲击波过大可适当减少装药量。

4.1.2 爆破网路设计

起爆网路如图2所示。

图2 起爆网路图

如图2所示，从第1排炮至第4排炮炮孔内采用3段（50ms）、5段(100ms)、6段（150ms）、7段（200ms）非电毫秒雷管（直至N排炮孔），每排炮孔设计爆破间隔时间都为50ms，相邻炮孔就近并联成一束，从最后排炮孔并联成束开始，孔外采用1段非电毫秒雷管串联至第一排炮孔，直至引爆。

上述参数确定后，在具体施工时，先进行小面积的试爆，根据试爆效果来适当调整各参数，优化方案，使之适合本工程特点。

4.1.3 工艺流程

施工准备→钻孔作业→装药→堵塞→敷设网路→爆破防护→警戒、起爆→爆破检查、爆破总结

4.1.4 注意事项

为了减少爆破振动，采用预裂爆破、在炮孔上加盖装有砂土的编制袋等措施。

采用粘土堵塞，保证堵塞长度和堵塞密实。

严格控制最大药包装药量或分段最大药量。

对炮孔邻近电力线、桥墩台等建筑物应做好必要的防护和应急措施。

在炮孔装药回填施工过程中，细致操作，防止损坏导爆管，防止导爆管和药包分离，并加强检查。

4.2 主动防护网

SNS柔性主动防护网主要由柔性钢绳锚杆、支撑绳和钢绳网构成。主动防护网系统常用于坡面崩塌、危岩、落石、风化剥落、溜坍、溜滑或塌落类地质灾害加固防护，其明显特征是采用系统锚杆固定，并根据柔性网的不同，分别通过支撑绳和缝合张拉（钢丝绳网和铁丝格栅），形成对整个边坡的连续支撑，从而实现其主动防护、加固功能。

4.2.1 防护网的采购

由于防护网的特殊工作环境和对其寿命的特别要求,所用防护网的质量必须得到保证。事先应对供应商资质进行认真考察,经监理批准后才能签订采购合同。防护网到货后,认真检查出厂合格证和材质检验书,逐件进行外观检查,并按规定对其力学性能进行抽检,全部符合标准后才能使用。

4.2.2 坡面清理

自上而下，逐级地彻底清理刷坡后的坡面,将坡面上残留的浮土、松动石块全部清除,并且局部地形需进行适当加固,避免施工中落石伤人。

4.2.3 锚杆孔定位

按设计的位置并结合现场实际地形对锚杆孔位进行测量定位。由于坡面岩性砂岩夹页岩和泥岩，节理发育，刷坡后坡面局部凸凹不平,依据地形条件,孔间距可有10%的调整量,否则,支撑绳和防护网可能连接不上。

4.2.4 开凿锚杆孔口凹坑、钻锚杆孔

锚杆孔定位以后,先在每一个孔口处开凿一个深度不小于锚杆外露环套长度的凹坑,坑的口径和深度均为20cm,使系统安装后尽可能紧贴坡面。按锚杆设计长度垂直边坡岩面钻出锚杆孔,按设计深度钻凿锚杆并清孔,孔深应比设计锚杆长度长5cm以上,孔径不小于Φ22。

法国年鉴学派的整体史观认为，历史是一种合力的作用。就是在分析思维上，“反对割裂自然和社会现象，倡导打通史学和社会科学的壁垒，突破文化决定论、经济决定论、地理决定论的单向思维，提倡全面的或整体的历史才是认识与把握文化变迁的客观手段。[24]”因此，探察桂西壮拳文化变迁动因的底色还须整体上的综合分析。而“创新是所有文化变迁的基础”[25]，意即桂西壮拳在不同时代不同价值凸显的文化创新、不同功能的时代呈现也就是各种动因相互激荡、博弈、平衡后的结果。

4.2.5 锚杆孔内注砂浆并锚固锚杆

所用砂浆标号为M20,普通硅酸盐水泥,优选粒径不大于3mm的中细砂,灰砂比1∶1～1∶1.2,水灰比0.45～0.50。由孔底注浆并插入锚杆,注浆过程中若漏浆现象严重,则采用封堵措施及间歇多次注浆法,每次注浆管口均需置于前次注浆砂浆所达顶面,以保证注浆饱满,砂浆初凝收缩后,应进行补浆。灌浆完成28h内不得敲击和碰撞锚杆,锚杆固定后至少养护3d。

4.2.6 安装纵、横向支撑钢绳

支撑绳拉紧后两端用2～4个钢丝绳卡子将支撑绳卡死,形成纵横交错的Φ16横向支撑绳和Φ12纵向支撑绳与4.5m× 4.5m的网格。

4.2.7 格栅网安装

从上向下铺挂格栅网，格栅网间重叠宽度不小于5cm，两张格栅网间的缝合以及格栅网与支撑网间用Φ1.5铁丝进行扎结。

4.2.8 钢丝绳网的安装

图3 钢丝绳网连接图

5 锚网喷防护

5.1 锚网喷支护的原理及支护参数

锚网喷支护是靠锚杆、钢筋网和混凝土共同作用来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩体侧向变形，从而增强边坡的整体稳定性。

采用主动防护网代替钢筋网施作，锚杆采用Φ22砂浆锚杆，长度4m，间距1.5m×1.5m，梅花形布置，施作的锚杆与坡面垂直，全长粘结，喷混凝土厚度10～15cm。

5.2 锚网喷的支护顺序

喷锚网支护的施工程序是：搭设脚手架→制作安装设施排水孔→第一次喷射混凝土→锚杆钻孔、注浆→挂网（用主动防护网代替钢筋网）→第二次喷射混凝土→养护→拆除脚手架。

5.3 锚喷支护的工作平台

锚喷支护搭设脚手架作业平台，钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上，不得置于虚渣上；立柱间距1.5m，以满足施工操作。搭设管扣要牢固和稳定，钢架与壁面之间必须楔紧，相邻钢架之间应连接牢靠，以确保施工安全。

5.4 喷射混凝土施工

喷射作业之前对机械设备、各种管路和电线等进行全面检查及试运转。对该多级坡面作业,掌握端部推进,按先下后上的顺序施作,工作缝搭接适当,沉降缝按图设置,埋设好厚度控制点，二次喷射前要清除工作面浮渣并湿润。

6 结束语

新屋隧道出口高陡边坡防治工程采用控制爆破刷坡、SNS柔性防护网以及锚网喷防护技术综合治理，能够减少对坡体的开挖扰动，提高高陡边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳定性，防止落石危害,确保行车安全。

[1]GB50330—2002,建筑边坡工程技术规范[S].

[2]GB 50086,锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].

[3]陈鸿金.锚喷技术在边坡防护中的应用[J].交通标准化, 2007,(6).

[4]杜小兰.SNS柔性防护系统在丹界高速公路高陡边坡防护中的应用[J].建筑与工程,2009,(3).

[5]郑和平.高边坡危岩体爆破处理[J].爆破,2006,(2).

热轧带肋钢筋尺寸的正确测量

热轧带肋钢筋是指经热轧成型并自然冷却、横截面为圆形且表面带有两条纵肋和延长度方向均匀分布横肋的钢筋。热轧带肋钢筋按供应方式不同，一般分为直条和盘圆条两种；按其横肋的形态不同，可分为带月牙肋和等高肋两种。

建筑工程中大量使用的热轧带肋钢筋一般为月牙肋钢筋。月牙肋钢筋是19世纪70年代末期开始研制的。其纵横肋不相交，在一条横肋的全长上肋的高度不等，横肋纵截面呈月牙形。特点是方便生产，强度高，应力集中，敏感性小和抗疲劳性能好。

长期以来，我国一直采用称重法，即采用钢筋的实际横截面积计算钢筋强度。有些企业在钢筋生产中按负偏差控制较多，按实际横截面积计算钢筋强度是合格的。但有时横截面积过小，钢筋的整体拉力不足。即按公称横截面积计算钢筋的强度不合格，会给结构安全带来潜在的危害。当今，热轧带肋钢筋的应用量大面广，其质量好坏直接关系到结构工程的安全。

《钢筋混凝土用钢筋——热轧带肋钢筋》(GB 1499.2-2007)中第8-3条关于尺寸测量有具体规定。(1)带肋钢筋内径的测量精确到O.1 mm。在测量时，一定要用卡尺卡紧钢筋内径两侧(能代表钢筋直径的两个测点)，卡尺与两侧形成的面，应与横截面平行或与钢筋纵肋垂直，决不能歪斜，稍有倾斜，对精度0.1 mm的标准要求来说，测量所得数值会相应增大。(2)带肋钢筋肋高的测量可采用同一截面两侧肋高平均值的方法，即测取钢筋的最大外径。减去该处内径，所得数值的一半为该处的肋高，应精确到0.1 mm。在测量时一定要测取钢筋内径加两侧肋(最宽处)为最大外径，不应歪斜形成椭圆度增大数值。(3)带肋钢筋横肋间距可采用测量平均肋距的方法进行测量。即测取钢筋一面上第一个与第十一个横肋的中心距离。该数值除以十即为横肋间距。应精确到O.1 mm。标准在更新，但热轧带肋钢筋尺寸测量规定没有改变。测量时还要注意：应在钢筋长度的两端及中间予以测量。横截面直径应在每处两个相互垂直的方向上各测一次，取其算术平均值，选用3处横截面中的最小值。

Construction Techniques Used at the New-Room Tunnel Exit Steep Slops

More high cliff falling objects are expected to be threatening the high speed new railways under construction.To solve this problem,the writer of this paper expounds the protection methods used in high slops at the New-room Tunnel Exit

high steep slops；high cliff falling objects；controlled explosion；active protection meshwork；meshwork protection paint

U458

A

1671-9107（2011）10-0021-04

10.3969／j.issn.1671-9107.2011.10.021

2011-06-14

潘建平（1964-），男，高级工程师，主要从事隧道桥梁施工工作。

郑文波（1974-），男，高级工程师，主要从事铁路、隧道和土木工程工作。