新疆某隧洞8#支洞施工技術探究

【摘要】以新疆某隧洞8#支洞為例，介紹了施工程序。8#支洞前段為軟硬巖，后段為硬巖強、弱風化層，軟巖隧洞易變形，硬巖強、弱風化層節理裂隙發育，且水系發達導致底部圍巖積水、泥巖浸泡軟化、沉降收斂大、車輛機械下陷。

【關鍵詞】隧洞；軟巖；支護

1、工程概況

8#支洞明挖段長130m，洞身段長366m，隧洞坡度7.35°，隧洞開挖斷面8.2m（寬）×7.3m（高）的城門洞型斷面。

2、地質水文條件

2.1地質條件

隧洞洞身段巖性為新近系泥巖夾泥質砂巖、砂巖和石炭系凝灰質砂巖，樁號0+000～0+113m段為泥巖夾泥質砂巖，0+113～0+200m段為砂巖、泥巖夾泥質砂巖，0+200～0+366m段為石炭系凝灰質砂巖。

凝灰質砂巖薄層～中厚層狀，強風化層8～14m，弱風化層8～10m，巖石節理裂隙發育，巖層走向與洞軸線夾角60～70°，洞身段多位于強風化～弱風化巖體內，呈洞條件差。地下水位埋深20.7m，洞身位于地下水位以下，沿裂隙結構面有滲水現象，估算總涌水量60～70m3/h。，巖層走向300°，傾向NE，傾角3°。

2.2施工過程中的問題

凝灰質砂巖段開挖采用鉆爆法，按要求的鉆孔深度做好標記，使孔底落在同一平面，周邊眼孔深不超過掏槽眼孔。先掏槽眼，根據地質情況及開挖斷面大小均勻布置輔助眼和周邊眼；開挖斷面較大時，根據上稀下密適當加眼，中部按均勻分布原則布置輔助眼和周邊眼。

3、支護方法

3.1 隧洞底板為軟巖

因掌子面泥巖積水浸泡，車輛機械下陷無法施工，根據地質情況上層為泥巖，其下為砂礫巖、白砂巖及凝灰質砂巖，砂礫巖和白砂巖層三體狀結構，掌子面涌水。

施工方法：①隧洞底部換填C25砼厚度定為100cm；②將C25鎖腳錨桿改成Φ42鎖腳錨管并注漿；③邊頂拱打設Φ42超前小導管，小導管長4.5m，環向間距30cm，并注漿固結；④每隔1m，在鋼拱架兩側拱腳處增加工16工字鋼橫撐，與C25換填砼同步受力。見圖1。

3.2隧洞底板為凝灰質砂巖

隧洞底部進入巖石后掌子面進入散體狀砂礫巖、白砂巖層，存在流砂。采用上臺階開挖支護及超前小導管注漿完后再進行下臺階的施工。①加密鋼拱架，原設計間距鋼架1.0m調整至50～80cm；②聯系鋼筋由Φ20鋼筋調整為Φ25鋼筋，間距由100cm調整為50cm；③鎖腳進行加強，由Φ25鎖腳錨桿調整為Φ42鎖腳錨管并注漿；④周邊打設Φ42超前小導管，小導管長4.5m，環向間距30cm，并注漿；⑤將流沙掏空位置用噴射砼進行回填密實，見圖2。

3.3 隧洞排水

在掌子面附近挖集水坑，將大里程、小里程方向的水引致集水坑內抽排，保證水不浸泡隧洞底板圍巖，開挖支護完畢后再堵水。

3.4監測設備布置

（1）收斂監測：Ⅴ類圍巖存在不利組合結構和軟弱夾層部位或結構面抗剪強度較低部位加密設監測斷面，監測斷面間距不大于3倍洞徑。每個監測斷面設3個測點。

（2）沉降監測：因收斂監測斷面的每個頂拱測點兼作沉降測點，收斂監測斷面即為沉降監測斷面。

（3）圍巖深部變形監測：在布置圍巖深部變形監測斷面，設置多點位移計組對圍巖深部進行變形監測。按每類圍巖至少布置1個監測斷面，對收斂變形應變率2%以上的隧洞段作為監測重點，系統布置圍巖內部變形和收斂變形監測儀器。

（4）軟巖段的加強監測：斷層段每5m 設置一個監測斷面，對每日數據匯總分析，根據監測成果判斷是否需要加強支護。

4、經驗總結

（1）及時支護。軟巖自穩能力差，開挖形成臨空面后易塌落。及時一次支護是避免坍塌發生的有效手段；塌方出現后盡快支護加固，避免塌方范圍擴大。二襯混凝土及時跟進是防止圍巖變形失穩造成一次支護失效的最后保障。

（2）做好排水。軟巖遇水易軟化和失去強度，做好排水是一次支護后做好噴混凝土封閉后的排水，可以避免軟化、防止塌方。二襯混凝土完成前做好洞內滲水和施工用水及時引排，避免洞室邊墻底部變形失穩。

（3）謹慎貫通。貫通部位塌方概率較大。地下水豐富的軟巖隧洞，在不加強支護的情況下，更應謹慎貫通，循序漸進。

結語：

軟巖地層洞室開挖應根據圍巖壓力變化、巖體性能參數對壓力進行計算，了解巖石內各方面變化對圍巖壓力影響，采取相應的支護措施，以保成功。

參考文獻：

[1]楊仕彬.隧道軟弱圍巖段大變形分析及處理措施[J].科協論壇·下半月.2010年12期.