浅埋软弱破碎围岩隧道进洞施工技术应用

李 燕 鹏

(山西晋城路桥建设有限公司，山西 晋城 048000)



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浅埋软弱破碎围岩隧道进洞施工技术应用

李 燕 鹏

(山西晋城路桥建设有限公司，山西 晋城 048000)

介绍了超前大管棚支护施工的流程，从疏排隧道洞口地表水、开挖洞口及边仰坡、施工套拱等方面，阐述了超前大管棚进洞施工技术在浅埋软弱破碎围岩隧道进洞施工中的应用，确保了隧道的施工质量和安全性。

隧道，大管棚，软弱围岩，施工技术

长期以来，洞口施工一直是隧道工程施工的重点和难点，其施工的质量直接关乎隧道工程建设的成败。但是隧道洞口施工会受到气象条件、水文条件、地质条件、地形条件以及隧道周边环境等的影响，加之隧道口部位处常常覆盖比较薄的堆积土，无法抵抗来自围岩的压力。因此，有必要采取合理的隧道进洞施工技术来确保进洞施工质量。

1 超前大管棚支护施工技术概述

超前大管棚支护施工技术是隧道进洞施工中常用的一种施工技术，其具有比较大的超前距离，可以起到纵向钢梁的支护作用，有利于减小因岩土体自重所形成的侧向压力，增强洞口前方地层的稳定性。而在大管棚施工完毕之后，需要通过钢管上预留注浆口来在岩土体内部进行注浆，这样可以大大提升岩土体的稳定性，减小因地下水而对岩土体稳定性所带来的不利影响。而就该进洞施工技术的具体应用流程而言，其主要表现为如下几个流程，即：疏排隧道洞口地表水→开挖洞口及边仰坡→施工套拱→大管棚施工及注浆施工。而为了确保隧道洞口施工的整体质量，必须要切实做好隧道进洞施工中各个流程的施工工作。

2 超前大管棚支护施工技术的应用

2.1 疏排隧道洞口地表水

鉴于隧道洞口一般比较狭窄，相应浅埋软弱围岩的稳定性与完整性均比较差，所以在开挖隧道洞口的过程中会出现掉块问题，此时需要本着“先排水再进洞”的原则，统筹安排各项隧道洞口施工步骤，减少对隧道洞口造成过多的干扰。但是如果隧道施工现场的地势比较低，那么需要增加一道环形截水沟来加快隧道排水。与此同时，也可以通过构建枝状排水系统来加快排除隧道洞口不稳定部位处的地表水，避免因积水下渗而引发隧道洞口掉块问题的出现。

2.2 开挖洞口及边仰坡

在开挖隧道洞口的过程中，为了确保隧道洞口开挖的质量和稳定性，需要同步开挖边仰坡，具体就是需要按照设计规定和要求来进行开挖，且需要按照规定的要求来对边、仰坡进行刷坡和防护操作，同时需要配备专门人员来对开挖现场原状土的动态变化来进行仔细观察和分析。比如，可以指派专门的技术管理人员，采用坡度尺来对整个边坡坡度进行控制。另外，鉴于隧道洞口上方部位处覆盖有比较薄的土层，所以在开挖隧道洞口的同时，同样需要指派专门施工人员来对原状土的动态变化情况进行密切观察。

2.3 施工套拱

要同步开挖隧道洞口与套拱施工，采用小断面开挖方式，本着“先拱后墙”的顺序来进行开挖施工。待拱部的强度满足施工规定数值之后来砌筑基础边墙的高度，且在基础底部承载力低于设计容许应力的状态下，采用加深处理的方式来对基础底部进行加固处理，或者需要加强补强该段基底，增强其整体的承载性能。在隧道洞口部位处用长度为2 m长套拱来作为大管棚导向墙，且要采用两步开挖方式来进行套拱施工。另外，在开展导向墙施工的过程中，同样需要采用C20混凝土来对四周土体进行喷射封闭处理来加固四周的坡面，尤其是要封闭前方掌子面，以便可以使其配合注浆施工处理来起到临时止浆墙的作用。待套拱管棚中的施工混凝土强度达到85%之后，即可进行长管棚钻孔施工。

2.4 大管棚施工及注浆施工

在上述施工步骤顺利开展之后，接着即可开展大管棚施工，具体的施工工序主要包括：钻孔平台搭建→钻机安装→钻孔、清孔、验孔→管棚钢管安装→钢筋笼安放→注浆，下面就这几个施工工序的具体内容进行详细阐述：

1)钻孔平台搭建，安装钻机。在管棚施工之前，需要在距离导向墙8 m位置处开挖预留核心土，接着即可进行管棚钻孔搭建钻孔平台和钻机，确保钻孔平台以及钻机安装的整体质量。通常而言，在地下水的水压比较大时，所采用的水泥浆液水灰比要尽量控制在1∶0.75～1∶1范围内，初始注浆压力和终止注浆压力分别需要控制在0.5 MPa～1.0 MPa和1.0 MPa～1.5 MPa之间。另外，在注浆施工操作之前，需要进行必要的现场注浆试验，以便及时调整注浆参数来确保注浆施工的质量。

2)钻孔、清孔和验孔。导向管主要通过在套拱中预埋相应尺寸的孔口管，借助气压式潜孔钻机钻孔来进行钻进，相应的钻孔角度需要控制在1°～3°范围内。为了避免压力注浆施工操作过程中不会出现坍塌、漏浆等问题，需要在坡面土体部位处喷一层素混凝土，使其承担止浆墙的作用来确保隧道洞口四周围岩的稳定性。而为了确保其施工质量，需要严格按照如下的规定和要求来进行施工：其一，在钻孔施工之前，需要对钻孔机械设备的运行状态进行合理检查，且需要加设套管来对砂层进行钻孔，避免引发坍塌问题；其二，在钻机就位之后，需要预先测量放样好的点位来进行钻孔施工，且要确保钻机大臂要紧贴导向墙面来达到提高施工钻孔精度的目的；在钻进的过程中要合理调整钻机的钻进方向来确保钻孔的质量；其三，在第一节钻杆钻入到岩层尾部剩余20 cm～30 cm时，要停止钻进后，按照规定的操作和要求来安装联接套，以此类推来进行后续钻孔操作；其四，为了确保作业的顺利开展，需要对钻杆是否存在弯曲或者有无损伤情况进行合理检查；其五，在开展清孔和验孔施工的过程中，需要借助地质岩芯钻杆来进行反复扫孔施工，及时清除钻孔所产生的浮渣，以确保孔径和钻孔深度满足施工需求。

3)钢筋笼安放。在钻孔和顶管施工完毕后，需要合理安放钢筋笼，具体需要结合施工规定要求来合理焊接和固定钢筋笼，确保固定环之间的间距以及搭接的长度可以满足规定要求。

4)管棚注浆施工。在钢筋笼安装完毕后，需要本着自上而下的注浆原则来进行跳孔注浆施工，但是在此之前要对管路和机械状况进行检查，且要进行压浆实验处理，然后即可开展注浆施工。但是在注浆过程中，需要对钻孔口是否存在串浆问题进行随时检查，避免出现注浆质量问题。

总之，超前大管棚施工技术等隧道支护技术在浅埋软弱破碎围岩隧道进洞施工中的合理应用，可以在确保隧道工程施工质量和安全性的基础上，最大程度地减少建设成本，提升施工效率，具有很强的应用和推广价值。但是必须要结合实际的隧道工程情况来合理制定施工方案，加强施工现场的监督管理，从而全面确保隧道进洞施工的质量。

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On application of tunneling construction technique for shallow weak broken surrounding rocks

Li Yanpeng

(JinchengRoadandBridgeConstructionCo.,LtdofShanxi,Jincheng048000,China)

The paper introduces the procedure for the advanced large pipe shed construction, and illustrates the application of the advanced large pipe shed tunneling construction technique in the shallow weak broken surrounding rocks from the discharging tunnel surface water at the entrance, excavation entrance and side upper slope, and construction cover arch, so as to ensure the construction quality and safety of tunnels.

tunnel, large pipe shed, weak surrounding rock, construction technique

1009-6825(2016)31-0178-02

2016-08-27

李燕鹏(1982- )，男，工程师

U455

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