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浅谈软弱围岩隧道初期支护技术

发布时间：2013-11-29 | 所属分类：矿业：论文发表 | 浏览： | 加入收藏

摘要：随着我国大量公路、铁路隧道的修建，隧道工程所遇到的地质情况越来越复杂。为了保证施工安全和结构稳定，软弱围岩隧道初期支护结构就显得尤为重要。以武都西隧道为例，介绍软弱围岩隧道初期支护的施工工艺和施工方法。

关键词：隧道;软弱围岩;施工技术

一、工程概况

武都西隧道位于武都区黑坝里北侧上没水山山体内，该隧道设计为分离式岩质隧道，单洞全长3775米，平面线形为R=2800的圆曲线。山体地形总体较陡，地势险要，山高沟深，地质构造复杂，隧道洞口位于山前陡峭坡体。

武都西隧道右线YK87+612—YK87+055段607米，左线ZK87+566—ZK87+009段557米为Ⅴ级围岩段，岩质为中风化泥灰岩，岩体破碎，围岩稳定性较差。

该隧道Ⅴ级围岩段采用复合式衬砌，短台阶法施工，开挖循环进尺为0.5—1米，初期支护采用系统锚杆(3.5米×φ27中空注浆锚杆，纵向间距75cm,环向间距100cm)+型钢钢架(I20a型钢，纵向75cm设一榀，两榀间采用φ22钢筋环向1m连接)+φ8钢筋网(20cm×20cm双层)+26cm厚喷射C25早强砼。此外，再设置锁角钢管(φ50×5mm,每侧4根，每根长4米)。

二、施工方法

1、中空锚杆施工

⑴孔位定位：测量人员根据设计放线，结合岩层主要结构面、岩层层面定出位置，并用红油漆或者短钢筋标识孔位，锚杆布置均为梅花型布设。

⑵钻孔：采用风动凿岩机钻孔，钻孔方向与岩层层面成较大角度，必须垂直于开挖轮廓面。

⑶清孔：用高压风管将孔内杂物吹干净，防止堵孔。

⑷安装锚杆：先将锚头固定在杆体上，然后将锚头插入孔内，再安装止浆塞、垫板和螺母，止浆塞和垫板必须紧贴围岩。

⑸注浆：用检验合格的细沙、R42.5普通硅酸盐水泥，通过试验室确定的配合比、水灰比拌制砂浆，然后用注浆机向孔内注浆，注浆必须饱满。

2、钢筋网施工

钢筋网的施工必须符合设计及规范要求，挂网之前检查钢筋网的尺寸及焊接质量。钢筋网在安装时，首先在岩面初喷一层砼，然后再挂网铺设，第二层钢筋网在第一层钢筋网完全被喷射砼覆盖后进行铺挂，钢筋网应与锚杆连接牢固，随受喷面起伏铺设，与受喷面的最大间隙不大于30cm。

3、钢拱架施工

I20a工字钢应在洞外加工场完成制作，运进洞内进行安装。安装前首先检查钢拱架制作是否合格，然后测设隧道中线，确定标高，测量横向位置，并做明显标记，拱架安装应垂直于隧道中线。

安装时拱架必须置于消除基底虚渣后的稳定的基岩上，否则，用垫块支垫稳固。由隧道边墙两侧向拱部安装，节段间采用4根M20×70的高强螺栓组连接，I20a工字钢焊接在20×22×1cm钢板上，纵向连接筋内外交错环向间距1米布置。连接筋与工字钢之间双面焊接，焊缝要饱满。将每榀钢拱架连接成整体，每根连接筋应预留20cm的长度，以便下一循环搭接连接，增强钢拱架整体稳定性。

钢拱架每边拱脚处施作2根φ50×5mm长4米的锁脚钢管，以防下台阶开挖时拱脚失稳。

4、喷射砼施工

⑴检查轮廓是否光顺，及时清除浮石，补平欠挖部分，用高压风管将受喷面上的灰尘清理干净，以增加喷射砼与岩面间的粘结力。

⑵喷射方法：施工中采用分层喷射，每次喷射厚度在4—6cm范围内，经过培训的喷射操作手应将喷嘴距离岩面1—1.2米左右，并能看清喷射情况，使喷射砼料束集中，回弹量最小为宜。

⑶喷射顺序及时间间隔：先墙后拱、自下而上，分段、分片进行。每片应自下部起水平方向移动，喷射一次后方可向上移动，以保证喷射均匀。两层喷射间隔时间应控制在下层达到一定的强度后再进行喷射。

⑷检查：喷射完成后，检测喷射砼的平整度，对不平整的地方，及时修整，及时计算回弹量，调整喷射工艺及参数，控制回弹量，减少浪费，提高效益。

⑸养护：由于喷射砼拌合场内水泥用量及砂率都较高，喷射时还加入了速凝剂，因此，为了使水泥充分水化，减少和防止喷射砼不正常的收缩产生裂缝，保证后续强度的正常提高，应采用洒水养护，养护龄期为7天。

三、结束语

1、在软弱围岩隧道施工中应严格遵循\"管超前、短进尺、强支护、勤量测、早衬砌、严治水\"的原则。

2、在施工中应将超前支护与初期支护、二次衬砌及仰拱施工紧密结合，使隧道内的支护体系形成整体，才能更好的发挥支护作用，从而保证施工及营运时的安全。

3、在隧道开挖后应及时施作初支，早封闭成环，使岩体呈三轴受压状态。

4、加强洞内外的监控量测，及时收集整理隧道收敛、沉降观测数据，由专人分析，为隧道施工提供准确信息。