隧道进口加载平衡法偏压处理进洞施工技术

　　1 工程简介

　　枫槎岭隧道是浙江省境内同三高速宁海互通至浙江沿海高速蛇蟠互通连接线宁海段的一座隧道，隧道全长2280m。

　　枫槎岭隧道进口位于一条山谷内，偏向右侧，因此造成洞门段偏压。洞口段陡坡地形，坡度35～40度，浅部残坡积土含碎石亚粘土，厚约2.5～3.1m;下伏全～强风化凝灰岩，属V级围岩，出口为反坡掘进，设计纵坡坡率为0.479%。地下水主要以基岩裂隙水形式存在，水文地质条件较简单。

　　2 隧道进口加载平衡法偏压处理进洞的特点

　　隧道进口加载平衡法偏压处理进洞施工方法具有处理后效果明显、缩短进洞工期、施工安全、操作简便、科学经济等特点。

　　3 总体施工方案

　　首先对隧道进口进行偏压处理，处理的方式为加载，为保证加载的填料能形成整体，对加载的填料进行注浆处理;在偏压处理完善后，进行隧道洞口开挖，开挖必须采取超前支护，超前支护采用大管棚进行超前支护;开挖采取分部开挖预留核心土施工方法，同一开挖部位应先挖软的，再挖硬的;开挖后必须立即进行初期支护，初期支护采用加强形式，确保该段的安全。总之，该段隧道施工必须按照“管超前、弱爆破、强支护、短进尺、早封闭、勤量测”的原则进行施工。

　　4 施工方法

　　4·1偏压处理

　　首先挖除K6+107～K6+122段左侧靠溪沟一侧洞顶的松散表土，并清理干净，对洞顶清理出来的小冲沟采用C20砼(砼内布置分布构造钢筋)进行补平，在补平后的表面铺设一层Φ8@150×150钢筋网(钢筋网必须采用焊接联结牢固)，将干净的石渣回填到洞顶至1m后，再铺设一层Φ8@150×150钢筋网，再用石渣回填，使覆土厚度不小于4m;回填完毕后，对回填段采用Φ42×4mm注浆小导管进行加固。回填前，根据现场情况及设计要求，先做好挡墙(挡墙采用C20混凝土浇注，并配构造钢筋，以防震动开裂)。

　　小导管以梅花型布置，间距1.5m，小导管深度以离开挖线20cm控制，注浆浆液采用水泥砂浆，强度为M7.5，砂采用中砂，水泥采用P.O.42.5，注浆采用分段注浆，分段按照标高统一确定，最底端注浆压力不小于1.2MPa;钢花管最上部1.5m不开孔，作为止浆段，钻孔时，在四周及最深处，均布设观察孔，以随时了解注浆情况，评定注浆质量。注浆顺序，应先四周、再中间、先最低、再往高，不得随意乱注，造成“夹心”现象。处理范围为：纵向K6+122～K6+108，长度14m，横向宽度以超过隧道开挖断面1.5倍为宜，施工处理详见下图。

　　隧道进口偏压处理横断面示意图

　　4·2套拱施工

　　套拱采用四榀I16工字钢组成刚性骨架，相邻两榀工字钢架之间的纵向连接钢筋采用Φ22的II级钢筋，环向间距0.8m，纵向连接钢筋应与每榀钢架焊接牢固。为尽早进洞，套拱采用C25砼，厚度40cm。超前小导管尾部应与钢架焊接牢固。

　　4·3超前支护

　　超前支护采用大管棚进行超前支护，首先利用钻孔台车作为钻深孔机械，按设计孔位实施作业，在钻孔时，要确保孔径比棚管外径大15～20mm;然后进行顶管施工，采用Φ108普通钢管加工后作为棚管，把加工好的管节连接套安装在钢管两端，将钢管安放在台车大臂上，对准已钻好的引导孔，低速推进钢管，直至达到棚管设计长度，用钻头掏尽钢管内残渣，进行棚管补强，即在钢管内进行注浆。

　　4·4初期支护

　　本段初期支护采用加强形式，系统锚杆采用Φ25×5mm先锚后灌式注浆锚杆，长度3.5m，纵向环向间距0.5～1.0m;钢拱架采用16#工字钢冷弯制作，钢拱架之间间距为0.75m，相邻钢拱架之间采用Φ22钢筋连接，钢拱架必须与邻近的小导管、系统锚杆进行焊接连接，由于开挖采用分部开挖，钢拱架不能一次闭合成环，因此，在钢拱架上半断面，增设锁脚锚杆，每处4根;该段喷射砼采用25cm厚C20喷砼，喷砼内布设双层钢筋网，钢筋网采用Φ8钢筋焊接，网格间距15cm。

　　4·5开挖

　　开挖采用分步开挖，预留核心土，钻爆采用弱爆破。洞口为V级围岩，施工严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭”基本原则进行。见图5 V级围岩开挖示意图。

　　5 施工注意事项

　　5·1施工时要注意天气变化，雨天不得进行高边坡作业。

　　5·2洞顶土方剥离应清除干净，避免素土影响注浆效果。

　　5·3石碴往洞口上方倒运要注意施工安全，必须有专人指挥，专职安全员巡视。

　　5·4注浆质量关系到暗洞开挖安全，因此必须把好每一关，以确保注浆质量。

　　5·5在作业前，必须对洞口处的永久及临时排水系统进行完善，确保能顺利排出雨水，使水害对工程的影响减至最低。

　　5·6洞口爆破，要做好防飞石措施，面对临时设施处，均要布设防护架子，并满铺炮被。

　　5·7开挖时，要及时进行量测，以便对施工进行正确的判断和调整。

　　5·8喷射砼施工，要严密注视钢架背后是否喷射密实。

　　5·9在施作套拱前，必须先完成边、仰坡的加固工程。

　　6 结束语

　　我部提出的隧道进口加载平衡法偏压处理进洞施工方法经实践验证，证明是合理的、科学的，隧道进口地表经加载平衡后再进洞，施工进度较快，施工安全可靠，是一种洞口偏压隧道解决尽快进洞较可行的施工方法，丰富了我部施工经验，为同类工程施工提供借鉴。

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文章名称： 隧道进口加载平衡法偏压处理进洞施工技术

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