: ! China New Technologies and Products 工程技术 粉质粘土及碎石土地质隧道进洞施工关键技术 李玉敏 (中铁十三局集团第三工程有限公司,辽宁沈阳110043) 摘 要:本文针对粉质粘土及碎石土隧道如何安全、快速、稳妥的进洞,提出了护坡桩、锚索、管棚等一系列关键施工技术 在发生了两次滑塌的情况下,有效地解决了大项山隧道安全进洞的施工难题,为同类工程提供了借鉴。 关键词:注浆钻进锚杆;护坡桩;冠梁;管棚 中图分类号:TD262.1+4 1概述 大顶山隧道位于辽宁省本溪市,是 沈丹客运专线唯一的一座I级高风险隧 道。隧道宽14.4.2m,高12.2m,隧道出 口处岩性条件差,土质大致分为粉质粘 土、碎石土、强风化等,岩体破碎呈现 碎石角砾状散体结构。粉质粘土层及岩 层中含水,正常涌水量为41m /d,最大 涌水量90.15m /d,该施工季节正值雨季。 隧道出口上方粉质粘土及碎石土覆盖层 较厚约8m,结构松散,极易产生滑坡现 象。2010年8月21日由于发生连续强降 雨,仰坡中部处出现50CM至100CM横 向裂缝,最后发生滑塌。 2原因分析 经初步分析得出结论,是隧道仰坡 中部裂缝为地表水下渗后集中涌向由粉 质粘土和碎石土构成的透水层,由于渗 水量大,松散体很快达到饱和,积水无 法迅速排水,导致仰坡底部地层自稳性 降低,最后发生滑塌。 3总体施工方案 首先清除塌方体,然后将隧道的明 暗交界里程向小里程方向推进10m。在 一40一 中国新技术新产品 文献标识码:A 做好截水沟后仰坡和边坡分两级进行开 4.2护坡桩施工工艺 挖,开挖一级支护一级,支护方式主要 4.2.1钻机钻进成孔 采用自进式锚杆结合挂网喷射混凝土的 (1)钻机准备就绪,连接混凝土泵管, 联合支护体系,锚杆锚固长度12m、砼 调试地泵工作参数,利用砂浆润滑管道; 喷射厚度150mm,坡面留有泄水口。隧 检验垂直度后,即可开钻成孔。 道口同样分级开挖,首先开挖上半断面 (2)钻进参数应根据地层情况加以选 施作边坡护坡桩、冠梁和管棚,然后再 择和调节。在进入砂层和卵石层时,应 开挖至设计隧道底部,通过上述方案完 适当减慢进尺速度,保证孔壁稳定。 成了隧道安全进洞施工。 (3)钻进施工时,利用正铲及时将 4重点施工工艺 钻渣清运,保证场地干净整洁,利于下 4.1注浆钻进锚杆施工工艺 一步施工。 4.1.1钻孔 (4黠进达到要求孔深后停钻。 空压机启动后,开启潜孔钻机,根 4.2.2压灌混凝土 据地形及地质情况,调整好潜孑L钻机的 (1)计划砼量:根据钻孑L的具体情况 钻进角度,基本保持与仰坡面垂直。在 如地质条件差、坍塌或有地下通道等, 潜孔钻上套上专用的纤尾套,将锚杆与 计划砼方量时可扩大充盈系数,一般考 纤尾套连接牢固,并在第一节锚杆的前 虑系数1.1,以满足桩体砼浇注设计标高 端套上钻头。并根据地质情况确定锚杆 要求。 总长度为12m,单根锚杆长度4m,间距 (2)砼检查:到现场的砼一定要认真 1.2m呈梅花型布置,现场拼接锚杆。当 检查。检查到现场的砼是否具有很好的 一节锚杆钻进后,在前一节锚杆的尾部 和易性,塌落度控制在18—22cm,砼是否 套上带有人工涂抹润滑剂的连接套后再 离析,以及大粒径骨料等,不符合要求 连接好后一节锚杆,直到锚杆钻到设计 的决不允许浇注。 长度。 (3)砼压灌:检验合格的混凝土利用 4.1.2注浆 地泵经泵管通过钻杆压人孔中,边压灌 通过快速注浆接头将锚杆尾端与注 混凝土边提钻,直至混凝土面达到设计 浆泵相连,启动灰浆搅拌机,将水泥、水、 高度,在碎石土层中压灌混凝土时,应 水玻璃按1:0.5:0.05的比例进行搅拌。 适当放慢提钻速度,防止形成缩径。 搅拌均匀后,输入压浆泵,压浆时要保 (4)砼灌注应超过设计标高50—80cm, 持高压管顺直。压力控制在0.6 Mpa左右, 目的是为了保证桩顶砼标号符合设计要 压浆量根据压浆泵的压力和灰浆搅拌机 求,为此根据现场情况灵活处理。 的消耗速度共同确定,确保压降效果。 (5)砼试块制作:每个浇注台班不得 压浆完毕后,立即安装好止浆塞,再进 少于1组,每组3块。 行锚固,将拱形垫板套在锚杆外露部分, 结语 与地表密贴,在垫板外上好球形螺母。 在以粉质粘土及碎石土为主的隧道 4.1.3施工工艺流程 进洞施工过程中,最重要的就是保证边 坡和仰坡的稳定,自进式锚杆在保证仰 固…医 —司 坡稳定上起到了关键作用,护坡桩可有 匡 效控制边坡稳定,同时应加强边、仰坡 的位移观测,检验支护效果。 参考文献 医…一一宙t一目…固 …1翟振宇.粉质粘土地层中地铁盾构隧 三 一匾 一 道引起的地层沉降规律分析『D1.北京交 通大学,2011. 医 H三 一 卜一+[ f21刘立国.浅埋、富水土质隧道施工研 究【I].科技信息,2011. 囱! 固一医 由