某隧道浅埋偏压软弱围岩客运专线隧道施工技术研究.docx

某隧道浅埋偏压软弱围岩客运专线隧道施工技术研究【摘要】文章针对某隧道施工特点和变形原因进行了分析提出了一些整治应急措施并对这些问题解决情况进行了探讨分析。【关键词】客运专线；隧道；施工技术目前随着铁路隧道的不断发展施工过程中遇到的复杂地质条件给施工带来越来越严峻考验。如高速铁路隧道空气动力学问题、防排水问题、消防和防灾救援问题、大断面和超大断面隧道施工设计及施工技术等问题都需要进一步研究和完善。1、工程简介某隧道属于大跨隧道隧道附近无连续水源主要由大气降水补给水位季节性波动比较大。施工过程中围岩及结构受力复杂加上埋深浅、围岩软弱如果施工措施不当势必引起隧道变形过大或边坡失稳该段施工方法的选择必须慎重。2、隧道施工情况根据隧道沿程地形条件和埋深分布在实际施工过程中洞顶在洞内变形后出现裂缝裂缝纵向有主裂缝3～4条小裂缝密布最大缝宽15～20cm并拌有明显坍陷台阶。靠左侧较大至右侧悬空处依次减弱。根据现场施工情况以及施工过程中对地表的调查分析结果经多次专家组现场讨论研究认为该段发生显著大变形的主要原因体现在以下几方面：（1）浅埋、偏压、软弱地层是大变形发生的内在原因。根据地质勘察结果该段隧道埋深仅20m左右约为1.5倍洞跨属于典型浅埋隧道隧道上覆地层主要为粉质粘土和全风化泥岩、页岩。经现场取样和室内试验岩样性质接近粘土。该区段地表横坡明显隧道一侧山体覆盖厚度过薄属显著偏压地层因此施工中坡体向山体外侧发生水平位移不可避免。（2）连续大雨的天气情况是大变形发生的客观原因。在施工过程中从2007年2月14日开始施工现场连降大雨持续时间达1个月之久。此时正值隧道偏压段开挖施工由于隧道埋深相对较浅加之上覆泥岩、页岩地层风化严重、裂隙发育并彼此连通为地表水的渗入提供了有利条件这种岩性地层遇水后软化势必导致隧道开挖变形加剧和影响边坡稳定。（3）隧道开挖施工效应是造成大变形现象发生的直接原因。隧道开挖施工破坏了围岩的初始应力平衡由于偏压存在拱顶位移发生偏移地表位移方向指向坡向一侧并存在明显向坡向侧滑动趋势隧道两拱脚斜上方岩体以及边坡坡脚围岩屈服边坡有失稳可能。3、整治措施浅埋显著偏压段隧道发生大变形后根据现场条件首先采取了单侧加长锚杆和增设水平钢支撑的应急措施然后根据变形控制情况进一步采取了坡顶减压坡脚填方反压以及局部抗滑桩措施。3.1单侧加长锚杆和增设水平钢支撑在大变形发生的最初阶段针对现场情况采取如下应急措施：（1）洞外地表处理措施。将地面冲沟填平裂隙夯填压实在隧道顶部进行8cm厚Φ6钢筋网（间距30cm×30cm）喷混凝土铺砌铺砌范围为中线左侧20m至右侧坡边铺砌两侧做成斜坡状设置横向和环向地表截、排水沟加强排水。（2）洞内增设水平钢支撑。在DK1985+340～+370段设置横向I20钢支撑间距1.2m工字钢上下二排中间等间距设三道竖向支撑工字钢两侧与型钢钢架焊接并将所有工字钢在纵向用Φ22的钢筋连接成一体。（3）在DK1985+340～+375段左侧隧道边墙采用10m长Φ52自进式注浆预应力锚杆水平间距1m竖向布置3排。（4）DK1985+320～+370段衬砌采用“武广隧参01-26”V级偏压式衬砌加强支护即C25喷射混凝土全环28cm厚I22a型钢钢架间距0.5m/榀二次衬砌钢筋混凝土拱墙厚55cm仰拱厚60cm。3.2坡顶减压坡脚填方反压措施在采取加长锚杆、增设横向钢支撑的措施下隧道变形得到了基本控制但变形仍有缓慢增长趋势为保证边坡稳定和施工安全经多方论证决定采取洞顶减压卸载坡脚反压增阻的措施稳定坡体的稳定。具体方法为：在洞顶上方采取挖方措施以减轻坡体下滑动力挖方深度视地形条件为4～7m不等所挖岩土回填至坡脚并在坡脚设置顶宽1.0m的浆砌片石挡墙形成反压护道以达增阻之目的。3.3抗滑桩措施为保护线路左侧既有构筑物（信号塔）并防止山体的继续滑移在线路左侧孤立山头下方设置8根直径1.0m的钻孔灌注桩间距3～8m桩深35m嵌入稳定基岩2.0m以上在桩顶设系梁以加强整体性。3.4侵限支护拆换措施由于前期施工过程中部分支护结构变形较大局部初期支护侵限严重为保证二次衬砌厚度确保施工质量应对侵限部分的支护进行换拱处理。（1）小导管注浆加固地层。由于围岩软弱为确保换拱过程洞室稳定和作业安全在换拱作业前应进行小导管注浆加固地层小导管采用Φ42钢管边墙长度1.