富水黃土隧道施工技術(shù)研究 《中國新技術(shù)新產(chǎn)品》

1、1富水黃土隧道施工技術(shù)研究富水黃土隧道施工技術(shù)研究曹利（神華包神鐵路公司塔韓鐵路項目部內(nèi)蒙古鄂爾多斯017000）摘要：要：富水砂質(zhì)黃土隧道，裂隙水發(fā)育，地質(zhì)條件極差，圍巖呈流～軟塑狀，施工難度大，風險等級高，為了預防富水黃土隧道施工發(fā)生大變形和坍塌問題，在高壓旋噴樁加固地層的基礎上，采用CRD法開挖，做好防排水和井點降水措施，開挖中采用側(cè)壁大管棚加固預防垮幫。同時做好監(jiān)控量測工作，及時反饋數(shù)據(jù)，驗證支護結(jié)構(gòu)效果，確認支護參數(shù)和施工方法

2、的準確性，為調(diào)整支護參數(shù)和施工方法提供有力依據(jù)。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：隧道富水黃土CRD法井點降水高壓旋噴樁1工程概況某隧道起訖里程改為DK121825～DK122422，DK121825～DK121882由V級圍巖暗洞變?yōu)槊鞫础６瓷碜畲箝_挖高度10.39m，最大開挖寬度11.56m，洞身穿越自穩(wěn)性差的第四系上更新統(tǒng)風積砂質(zhì)黃土地層及強風化砂巖夾泥巖結(jié)構(gòu)地層，第四系上更新統(tǒng)系砂質(zhì)黃土為特殊巖土，出口端洞身DK122305～DK122422段主

3、要位于含砂量較高的砂質(zhì)黃土地層，且兩側(cè)存在較為發(fā)育的兩大沖溝，隧道洞身通過富水性地段，地下水主要為基巖裂隙水，水位較高。2施工中遇到的問題2.1施工過程隧道從出口端開始進洞，按原設計方案采用三臺階法施工，支護參數(shù)為：拱部超前支護采用φ42超前小導管，每根長4.5m，環(huán)向間距40cm，縱向每四榀鋼架施作一環(huán)，鋼支撐采用I18型鋼鋼架，間距0.8m，結(jié)合噴射混凝土及鋼筋網(wǎng)片、徑向錨桿進行聯(lián)合支護。在施工至DK122384時，發(fā)現(xiàn)中臺階左側(cè)拱

4、腰部位滲水嚴重，地質(zhì)條件惡化，監(jiān)控量測速度達到2.43～6.46mmd，累計變化量達到7.87～13.43cm。對DK122370～DK122305段進行變更，支護參數(shù)由V級圍巖復合式加強襯砌調(diào)整為VI級圍巖復合式襯砌，同時在隧道內(nèi)每隔5米設置一處直徑為50cm的滲水井，邊墻拱腰部位每隔3～5米預埋3根PVC排水管，將地下水抽排至洞外。上臺階施工至DK122350.4時，在DK122384處初支混凝土出現(xiàn)環(huán)向裂紋，最寬達5mm，根據(jù)監(jiān)控

5、量測數(shù)據(jù)反映結(jié)果發(fā)現(xiàn)DK122370～DK122394段量測速率為4.78～8.72mmd，累計量測數(shù)據(jù)持續(xù)增大，圍巖處于急劇變化狀態(tài)，隨即將掌子面立即封閉，并對洞內(nèi)初期支護設置臨時豎向支撐進行加固，同時仰拱跟進至掌子面附近，隨后進入冬歇期，對洞內(nèi)滲水繼續(xù)降水。3高支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能確保隧道施工安全。3.2支護措施1）鋼架安裝：提高鋼架支護強度，將I18型鋼鋼架調(diào)整為I20型鋼鋼架，縮短鋼架間距，由0.8m榀調(diào)整至0.5m榀，并增加鎖腳的

6、鉆設數(shù)量，保證鎖腳錨管與鋼架間的焊接質(zhì)量提高鋼架整體受力性能和穩(wěn)定性，同時為防止鋼架下沉，鋼架底部須安放于穩(wěn)定的基礎之上，鋼架底部基礎剩余50cm采用人工開挖，并將鋼架安放在30cm30cm5cm的混凝土預制塊上，必要時可擴大拱腳基礎，提高基礎承載能力。2）超前支護及注漿加固：掌子面土體松散軟弱，自穩(wěn)性能差，且地下水滲漏情況嚴重，為防止開挖后土體大面積坍塌掉快，在原設計基礎上進行小導管注漿加密處理，在拱部130范圍采用雙排超前小導管進行

7、注漿加固，環(huán)向間距由40cm調(diào)整至20cm，這樣可以使隧道的拱部超前小導管形成止水帶有效的止水改良了隧道頂?shù)耐馏w結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定了掌子面土體。同時對邊墻初期支護背后土體采用預埋φ42超前小導管進行加固注漿，小導管呈梅花狀布置，間距3m2m。3.3高壓旋噴樁加固地層對DK122328～DK122356段受地下水影響較大，且隧道洞身穿越地層為濕陷性砂質(zhì)黃土覆蓋，土體軟弱，自穩(wěn)性差，采用高壓旋噴樁地基加技術(shù)措施，通過高壓噴射水泥漿液以固結(jié)濕陷性土體

8、，重組土體結(jié)構(gòu)，改善土的變形性質(zhì)，從而減少基礎沉降，提高了土體的自穩(wěn)性，通過固結(jié)原理和擠壓作用達到消除黃土的濕陷性目的，同時也可起到阻截地下水流，減少振動，防止液化或流砂等作用。高壓旋噴樁布置方式：樁基縱橫向間距均為1.2m，梅花型布置。成樁范圍：從拱頂以上3m處至基底全風化砂巖夾泥巖地層不小于1m，樁徑0.5m。加固寬度：隧道中線左右側(cè)各9m。施工參數(shù)：水灰比1:1；噴射壓力：20Mpa；鉆頭旋轉(zhuǎn)速度：22rmin；鉆頭提升速度25c

9、mmin；漿液流量：100Lmin。旋噴施工頂部樁長應有一定的預留量，以便保證樁長及樁身頂部質(zhì)量，樁頂部應保證足夠厚度的埋深，以保證旋噴效果。3.4監(jiān)控量測措施做好監(jiān)控量測工作，及時反饋數(shù)據(jù)，驗證支護結(jié)構(gòu)效果，確認支護參數(shù)和施工方法的準確性，為調(diào)整支護參數(shù)和施工方法提供有力依據(jù)。3.5防排水和降水措施黃土隧道一旦遇水，就會使土體呈現(xiàn)不同程度濕陷性，圍巖軟化，造成支護結(jié)構(gòu)基礎被水浸泡軟化，支護變形，甚至發(fā)生下沉侵限情況，因此黃土隧道必須做