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Ⅰ类围岩铁路双线隧道施工工法
郭献珍李晓升
中铁十五局集团第六工程有限公司
河南·洛阳
二OO一年十二月十五日
一、前言
Ⅰ类围岩主要以石质围岩位于挤压极强烈的断裂带内，呈角砾、砂、泥松散软体和软塑状粘土及潮湿的粉细砂工程地质，松软、移动、易蠕动、潮湿松散的结构特征。极易坍塌变形有时土砂常与水一齐涌出，浅埋时易坍塌至地表。因此、施工难度较大，选择先进、科学、
合理的施工方法至关重要。我处对铁路Ⅰ类围岩隧道经过组织技术攻关、应用超前导管注双液桨预支护、短台阶留核心土环向人工开挖掘进；锚、网、喷联合支护、量测监控；仰拱超前施做、全断面衬砌紧跟、短开挖、紧支护、勤量测、早封闭、快衬砌施工技术、在神延线
翅膀沟隧道和宝兰增建二线码头隧道实施，确保了安全、质量和工期。在局内外取得了较好的信誉和效益。经总结整理形成本工法。
二、工法特点
l、短台阶留核心土环向开挖，锚、网、喷联合支护，仰拱超前施做，全断面衬砌紧跟施工、确保隧道施工安全优质高效。
2、全断面短开挖、快衬砌、早封闭、施工作业空间大、有利大型机械平行施工作业，并减少对围岩的扰动。
3、适应不同跨度和不同断面形式，不需撤除临支护，所需人员、设备少，工艺可操作、易推广、省投资。
三、适用范围
本工法适用于铁路、公路I类围岩隧道施工；对大跨度地下工程及其它交通、水利水电、工业民用建筑工程施工亦有参考价值。

1、进洞准备：
(1)洞口边仰坡刷至设计要求，施做素喷混凝土或网喷混凝土厚10cm，稳定边坡。
(2)准备并调试好双液注浆机、WTD锚杆专用注浆机以及空压机、挖掘机、风镐、混凝土喷射机、混凝土输送泵等设备机械。
(3)备足预注浆、喷混凝土、型钢刚架、格栅刚架等所需物资材料。
(4)做好混凝土喷射、超前预注浆、型钢刚架、格栅刚架加工及衬砌混凝土工艺实验，提供合理的施工工艺参数。
2、进洞施工(见图2)、
洞口段4.0米范围内沿开挖轮廓线外20cm全部揭开，施做L=6.0mΦ42的超前小导管3排并注浆，超前小导管外留1米，以剩余的土体作为施做混凝土的内模，并把剩余的1米小导管与钢筋焊接，施做1.0米厚的钢筋混凝土护洞。为防止护洞不均匀下沉，在墙底施做锁脚锚杆两排，待混凝土达到一定强度后在护洞内进行开挖。
保证该隧道安全进洞

(1)注浆参数设计
超前锚杆注浆(GM32)主要材料是水泥浆和水玻璃，注浆锚杆间距沿开挖轮廓线@=40cm，L=400cm。注浆用压力值控制，劈裂注浆注浆量以单孔注浆量及扩散注浆量计算，采用经验公式，并根据实验取得适合的各项工艺参数(见表1)。
劈裂注浆量计算
Q=πR12Lβ+πR22LNαβ
式中：Q――设计注浆量m3
R1――注浆锚杆内径m
R2――浆液扩散半径m
L――设计注浆孔深m
N――围岩空隙率：取0.15～0.20
α――浆液填充系数：取0.7～0.8
β――浆液混合有效增长系数：取1.1
GM32超前锚杆注浆设计参数
序号项目单位参数备注01注浆终压Mpa0.6-1.002GM3锚杆内径mm2803扩散半径m0.304导管间距m40c05导管外插角10°－15°06注浆孔深m3.5007水泥浆浓度1.25:1-1:0.808水泥#52509单孔注浆量M30.5－0.610水玻璃浓度Be/3511水玻璃模数2.6－2.912CS浆配合比1:1-1:0.613长度m4.014浆液初凝时间Min1－215缓凝剂种类Na2HPO416缓凝剂掺量%2－2.517开挖长度m1.518注浆范围拱墙周边（2）预注浆施工
超前支护施做严格控制间距，土体中注入砂浆并确保浆液满；砂体及卵石体中注入双液浆，在确保浆液饱满的同时具有一定的扩散性；充分发挥其超前支护“棚架”作用。
注浆前先将开挖掌子面潮喷10㎝混凝土，形成止浆墙，用YT28凿岩机钻孔，钻头直径40cm。为防止将止浆管口螺纹损伤，采用自制内径36mm，长20cm的套管连接于凿岩机上，撞顶注浆管环，孔口用砂胶塞实。注浆次序分拱墙两部进行。拱部自两拱脚向拱顶的顺序进行，墙部自两墙脚向上进行。压浆时根据注浆参数来控制注浆压力，若个别注浆孔注浆不通畅而被提前终止，可在临近孔内适当加压补浆。
全部注浆完成后，间隔2小时即可进行钻孔检查注浆。检查开挖轮廓线周围的围岩固结情况，同时弥补上一次注浆时浆液末达到的注浆死角。
主要由砂夹卵石构成预注浆：水泥一水玻璃双液浆、浆压0.8—1.0Mpa、管径3cm。锚杆间距：40cm、锚杆长：400cm、锚杆插角：10－15°、锚杆深：400cm，1.25：1－0.8：l、水玻璃浓度(26Be′)、水泥浆与水玻璃体积比：1：1—l：0.6、浆液初凝1—2分。
4、掘进开挖
人工开挖开挖隧道断面周边轮廓线附近l.5m范围内，避免开挖时对轮廓线外的土体形成扰动，严格控制开挖进尺，做到随