摘要：南龍鐵路NLZQ-5標(biāo)坪下隧道出口段淺埋、偏壓、富水、軟塑圍巖段，嚴重影響隧道施工的安全、質(zhì)量及工期；堅持“以人為本，安全第一”的施工思想；遵循“管超前，少擾動，強支護、短成環(huán)，二次襯砌適時施作”的施工原則，通過加強初期支護強度、改變施工工法、優(yōu)化斷面形式等措施，保證了現(xiàn)場施工的安全、質(zhì)量，有效地提高了施工進度。

關(guān)鍵詞：淺埋、富水、軟塑圍巖；隧道施工；變形處理；改變開挖工法；地表預(yù)注漿 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U455 文章編號：1009-2374（2016）35-0149-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.072

1 工程概況

坪下隧道位于福建省永安市西洋鎮(zhèn)境內(nèi)，設(shè)計為單洞雙線隧道，隧道起訖里程為DK136+161.3～DK139+903，全長3741.7m，最大埋深624.8m；隧道出口淺埋段DK139+570～DK139+590，最小埋深9m，巖性為全風(fēng)化粉砂巖，含水量大，遇水成泥，呈軟塑狀，手捏成砂，屬軟巖段。

2 軟塑圍巖變形表現(xiàn)及特征

軟塑圍巖變形表現(xiàn)：隧道正前方掌子面的水平位移，表現(xiàn)為掌子面的水平鼓出，掌子面前方圍巖下沉，淺埋隧道表現(xiàn)為地表下沉，形成沉降槽，剛開挖的隧道初期支護出現(xiàn)收斂變形，地應(yīng)力重新分布，使隧道周邊產(chǎn)生松動圈，表現(xiàn)為拱頂下沉和邊墻內(nèi)移，軟塑圍巖變形特征：圍巖變形量大，變形集中發(fā)生在工序轉(zhuǎn)換期，一旦大變形形成，就難以控制。

現(xiàn)場實際情況描述：2014年9月7日當(dāng)隧道正洞以三臺階臨時仰拱法開挖至DK136+584上臺階掌子面處，掌子面埋深為24.7m；掌子面有明顯水平位移；DK136+584～136+609拱部初支有環(huán)向裂縫出現(xiàn)，DK136+584～+587段左右側(cè)邊墻初支往隧道凈空方向位移，見圖1；DK136+578～DK136+598段線路右側(cè)距線路中線18m處，地表出現(xiàn)一條長20m、寬3～5cm縱向裂縫，隧道正洞與穿越山體的關(guān)系，見圖2所示。

原因分析：該地段埋深較淺，處偏壓地段；地質(zhì)為全風(fēng)化土質(zhì)圍巖，呈軟塑狀，地下水較發(fā)育，自穩(wěn)較差；預(yù)留變形量為50cm，累計沉降達32cm，沉降速率達2cm/d，造成隧道開挖輪廓線周圍圍巖大面積松動，形成沉降凹槽，地應(yīng)力增加，嚴重影響圍巖自穩(wěn)；連日來持續(xù)降雨，地表雨水下滲，導(dǎo)致圍巖含水量增大，圍巖壓力驟增。

3 變形段處理

第一，各臺階掌子面采用錨噴進行封閉穩(wěn)固；20*20cm的Φ6鋼筋網(wǎng)片滿鋪各臺階掌子面，噴射10cm厚的C25混凝土，打設(shè)間距2m×2m，長5m的砂漿錨桿，以穩(wěn)固掌子面。

第二，DK136+587～136+609段采用H175型鋼設(shè)置臨時豎向支撐，型鋼落至槽鋼上，縱向間距0.6m，鋼架間采用Φ22縱向鋼筋焊接成整體，鋼筋間距1m，如圖3所示：

第三，DK136+587～136+609變形段鎖腳處增設(shè)Φ89鎖腳鋼管，并采用16mm厚鋼板將鋼架及鎖腳鋼管焊接成整體。

第四，地表裂縫段，采用Φ50鋼花管（間距1m），1∶0.5水泥漿進行壓漿封閉，表面采用水泥粉灌縫進行夯實，上蓋彩條布，防止雨水下滲。

第五，DK136+587～136+609段全斷面徑向注漿加固圍巖，如圖4；注漿前進行工藝試驗，取得相關(guān)技術(shù)參數(shù)；小導(dǎo)管采用直徑Φ50mm，壁厚3.5mm的無縫鋼管，鋼管長5m，前端做成尖錐形，尾部焊接Φ8mm鋼筋加勁箍，管壁上每隔15cm梅花型鉆眼，眼孔直徑為10mm，尾部長度不小于30cm作為不鉆孔的止?jié){段；注漿管間距1.5×1.5m，漿液水灰比為0.5∶1；小導(dǎo)管尾部與鋼架焊接（同鎖腳鋼管），有良好的止?jié){措施；注漿完成后，在注漿范圍內(nèi)打設(shè)檢查孔，檢測注漿效果；注漿檢查孔在注漿效果檢查完之后，及時用M10水泥砂漿進行封堵。

第六，K136+587～136+609段拱腰采用Φ32的自進式錨桿分散地應(yīng)力，如圖5；錨桿長15m，每延米每側(cè)各4根，錨桿不與初支鋼架焊接，尾部設(shè)置墊板。

第七，監(jiān)控量測數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，用HW175型鋼對DK136+584～136+587變形段I20鋼架進行更換，每次只能更換一榀鋼架。其余未侵入限界段每兩榀鋼架間增設(shè)一榀H175型鋼，打設(shè)Φ89鎖腳鋼管，安裝臨時仰拱。

第八，考慮襯砌結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及安全，該變形地段二次襯砌主筋按雙筋進行配置。

4 淺埋、富水、軟塑圍巖開挖

4.1 超前支護（管超前）

DK136+544～136+584段拱部調(diào)整Φ89洞身長管棚+Ⅲ型超前小導(dǎo)管預(yù)支護；管棚長10m，間距7m一環(huán)，搭接長度不小于3m，環(huán)向間距40cm，鋼管鉆孔梅花形布置，孔徑16mm，單號鋼花管，雙號鋼管，注漿前進行工藝試驗取得實際操作參數(shù)，如圖8；Ⅲ型超前小導(dǎo)管Φ50鋼管長5m，搭接長度不小于1.5m，鋼管鉆孔梅花形布置，孔徑10mm，間距3m一環(huán)，尾部有良好止?jié){措施，注漿前進行工藝試驗。

4.2 四部臨時仰拱法超短臺階開挖（小斷面開挖）

DK136+564～136+584段施工工法由原三臺階臨時仰拱法調(diào)整為三臺階臨時仰拱上臺階加設(shè)中隔壁分左右側(cè)開挖，超短臺階施工，如圖8；上臺階左右小導(dǎo)洞采用人工開挖，臺階長度不超過5m，左右錯開中臺階不大于5m，人工配合機械開挖，下臺階長度不超過5m，機械開挖，開挖下臺階時，上、中臺階兩個工作面停止掘進。仰拱3m一模，二襯6m一模，及時緊跟，上臺階掘進時，仰拱端頭到掌子面的距離不超過20m，二襯端頭距掌子面的距離不超過30m。

4.3 初支加強（強支護）

DK136+564～136+584初支I20鋼架更換為HW175鋼架，中臺階鎖腳處采用6m長直徑Φ89mm鋼管注漿代替原Φ42鋼管，并設(shè)置鋼板將鎖腳與拱架連接。

4.4 二次襯砌適時施作

根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)保證二次襯砌緊跟掌子面施工，杜絕外在因素影響襯砌的施作時間；掌子面距二襯保持在30m以內(nèi)，軟巖段雙主筋加強襯砌強度。

5 結(jié)語

實踐證明，在土質(zhì)淺埋偏壓、富水、軟塑圍巖隧道變形處理及施工中，通過采取地表注漿、洞內(nèi)初支增設(shè)鋼拱架、加強鎖腳錨桿、洞內(nèi)全斷面徑向注漿等綜合措施，嚴格遵循“管超前，少擾動，強支護、短成環(huán)，二次襯砌適時施作”的施工原則，其初支變形量由原來2cm/d控制在了0.8mm/d以內(nèi)，正洞施工進度也由原來的20m/月提升到38m/月；此處理措施及技術(shù)方案在保證安全和質(zhì)量的同時也保證了工期，為后續(xù)類似特殊圍巖隧道施工提供了可借鑒的實際施工經(jīng)驗。

參考文獻

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[2] 高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南（鐵建設(shè)[2010]241號）[S].

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[5] 南平至龍巖鐵路擴能改造工程《雙線隧道施工方法、輔助施工措施及防排水參考圖》圖號：南龍隧參04-13[S].

[6] 南平至龍巖鐵路擴能改造工程《雙線隧道施工方法、輔助施工措施及防排水參考圖》圖號：南龍隧參04-10[S].

作者簡介：王強（1976-），男，中鐵十一局集團第二工程有限公司高級工程師，工程碩士，研究方向：土木工程。

（責(zé)任編輯：小 燕）