粉質粘土及碎石土地質隧道進洞施工關鍵技術

摘要：本文針對粉質粘土及碎石土隧道如何安全、快速、穩(wěn)妥的進洞，提出了護坡樁、錨索、管棚等一系列關鍵施工技術，在發(fā)生了兩次滑塌的情況下，有效地解決了大頂山隧道安全進洞的施工難題，為同類工程提供了借鑒。

關鍵詞：注漿鉆進錨桿；護坡樁；冠梁；管棚

中圖分類號： TD262.1+4 文獻標識碼：A

1概述

大頂山隧道位于遼寧省本溪市，是沈丹客運專線唯一的一座Ⅰ級高風險隧道。隧道寬14.4.2m，高12.2m，隧道出口處巖性條件差，土質大致分為粉質粘土、碎石土、強風化等，巖體破碎呈現(xiàn)碎石角礫狀散體結構。粉質粘土層及巖層中含水，正常涌水量為41m3/d，最大涌水量90.15m3/d，該施工季節(jié)正值雨季。隧道出口上方粉質粘土及碎石土覆蓋層較厚約8m，結構松散，極易產(chǎn)生滑坡現(xiàn)象。2010年8月21日由于發(fā)生連續(xù)強降雨，仰坡中部處出現(xiàn)50CM至100CM橫向裂縫，最后發(fā)生滑塌。

2原因分析

經(jīng)初步分析得出結論，是隧道仰坡中部裂縫為地表水下滲后集中涌向由粉質粘土和碎石土構成的透水層，由于滲水量大，松散體很快達到飽和，積水無法迅速排水，導致仰坡底部地層自穩(wěn)性降低，最后發(fā)生滑塌。

3總體施工方案

首先清除塌方體，然后將隧道的明暗交界里程向小里程方向推進10m。在做好截水溝后仰坡和邊坡分兩級進行開挖，開挖一級支護一級，支護方式主要采用自進式錨桿結合掛網(wǎng)噴射混凝土的聯(lián)合支護體系，錨桿錨固長度12m、砼噴射厚度150mm，坡面留有泄水口。隧道口同樣分級開挖，首先開挖上半斷面施作邊坡護坡樁、冠梁和管棚，然后再開挖至設計隧道底部，通過上述方案完成了隧道安全進洞施工。

4 重點施工工藝

4.1 注漿鉆進錨桿施工工藝

4.1.1 鉆孔

空壓機啟動后，開啟潛孔鉆機，根據(jù)地形及地質情況，調(diào)整好潛孔鉆機的鉆進角度，基本保持與仰坡面垂直。在潛孔鉆上套上專用的纖尾套，將錨桿與纖尾套連接牢固，并在第一節(jié)錨桿的前端套上鉆頭。并根據(jù)地質情況確定錨桿總長度為12m，單根錨桿長度4m，間距1.2m呈梅花型布置，現(xiàn)場拼接錨桿。當一節(jié)錨桿鉆進后，在前一節(jié)錨桿的尾部套上帶有人工涂抹潤滑劑的連接套后再連接好后一節(jié)錨桿，直到錨桿鉆到設計長度。

4.1.2注漿

通過快速注漿接頭將錨桿尾端與注漿泵相連，啟動灰漿攪拌機，將水泥、水、水玻璃按1：0.5：0.05的比例進行攪拌。攪拌均勻后，輸入壓漿泵，壓漿時要保持高壓管順直。壓力控制在0.6 Mpa左右，壓漿量根據(jù)壓漿泵的壓力和灰漿攪拌機的消耗速度共同確定，確保壓降效果。壓漿完畢后，立即安裝好止?jié){塞，再進行錨固，將拱形墊板套在錨桿外露部分，與地表密貼，在墊板外上好球形螺母。

4.1.3 施工工藝流程

4.2 護坡樁施工工藝

4. 2.1鉆機鉆進成孔

⑴鉆機準備就緒，連接混凝土泵管，調(diào)試地泵工作參數(shù)，利用砂漿潤滑管道；檢驗垂直度后，即可開鉆成孔。

⑵鉆進參數(shù)應根據(jù)地層情況加以選擇和調(diào)節(jié)。在進入砂層和卵石層時，應適當減慢進尺速度，保證孔壁穩(wěn)定。

⑶鉆進施工時，利用正鏟及時將鉆渣清運，保證場地干凈整潔，利于下一步施工。

⑷鉆進達到要求孔深后停鉆。

4. 2.2 壓灌混凝土

⑴計劃砼量：根據(jù)鉆孔的具體情況如地質條件差、坍塌或有地下通道等，計劃砼方量時可擴大充盈系數(shù)，一般考慮系數(shù)1.1，以滿足樁體砼澆注設計標高要求。

⑵砼檢查：到現(xiàn)場的砼一定要認真檢查。檢查到現(xiàn)場的砼是否具有很好的和易性，塌落度控制在18-22cm，砼是否離析，以及大粒徑骨料等，不符合要求的決不允許澆注。

⑶砼壓灌：檢驗合格的混凝土利用地泵經(jīng)泵管通過鉆桿壓入孔中，邊壓灌混凝土邊提鉆，直至混凝土面達到設計高度，在碎石土層中壓灌混凝土時，應適當放慢提鉆速度，防止形成縮徑。

⑷ 砼灌注應超過設計標高50-80cm，目的是為了保證樁頂砼標號符合設計要求，為此根據(jù)現(xiàn)場情況靈活處理。

⑸ 砼試塊制作：每個澆注臺班不得少于1組，每組3塊。

結語

在以粉質粘土及碎石土為主的隧道進洞施工過程中，最重要的就是保證邊坡和仰坡的穩(wěn)定，自進式錨桿在保證仰坡穩(wěn)定上起到了關鍵作用，護坡樁可有效控制邊坡穩(wěn)定，同時應加強邊、仰坡的位移觀測，檢驗支護效果。

參考文獻

[1] 翟振宇.粉質粘土地層中地鐵盾構隧道引起的地層沉降規(guī)律分析[D].北京交通大學，2011.

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