隧道初期支护施工方案

南龙铁路扩能工程NLZQ-3标

城关隧道初期支护施工方案

一、编制依据

1、NLZQ-3标段城关隧道设计图（南龙施（隧）17）。

2、铁路隧道工程施工质量验收标准TB10417-2003

3、新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准

4、高速铁路隧道工程施工技术指南（铁建设[2010]241号）。

5、铁路隧道工程施工安全技术规程TB10304-2009

二、工程概况

起讫里程为DK62+905～DK70+211，隧道全长7306m。

隧道设置单车道斜井一座，斜井位于线路前进方向左侧，与左线线路中线相交于DK65+904处，与线路小里程方向夹角为45°，综合坡度7.85％，长度395m。

隧道DK64+913.87～DK68+631.90段3718.03m位于右偏曲线上，纵坡为单面上坡，进口段坡度3.0％，出口段坡度9.408％，变坡里程DK65+900。

隧道围岩分级，Ⅱ级围岩5865延米，占整个隧道80.28%，Ⅲ级围岩895延米，占整个隧道12.25%，Ⅳ级围岩385延米，占整个隧道5.27%，Ⅴ级围岩161延米，占整个隧道2.20% 。

隧址区地层主要为，白垩系沙县组（K2S）粉砂岩、侏罗系兜岭群（J3dl）凝灰熔岩、喜马拉雅期侵入（γ∏）花岗岩，此外零星分布有第四系坡积层及杂填土。粉砂岩、凝灰熔岩主要分布在隧道进口段，花岗岩主要分布在出口段。

隧道区埋深≥350m的地段DK69+619～DK69+654段地温温度≥28°，属存在地温危害的区域。

隧道埋深≥340m的深埋段凝灰岩、花岗岩地段，构造简单，较不利于围岩应力释放，为高应力-极高应力区。

隧址区发育有2条断层，F1断层，位于DK63+484附近，断层破

碎带宽度约5m，与线路小角度相交，夹角约为10°，倾向大里程，断层内岩体破碎，节理发育，完整性差。F2断层，与线路相交于DK65+762附近山间谷地，断层破碎带宽度约10m，与线路夹角约为41°，倾向大里程，断层内岩体破碎，围岩稳定性差。

侏罗系地层和喜马拉雅期地层侵入接触带，与与线路相交于DK67+244，接触带及影响带附近岩体破碎，与下水发育。

隧址区地表水主要为山间、谷地溪流，局部沟谷开阔处汇成小河，冲沟、水系发育，呈树枝状分布，流量受大气降雨影响较大。

隧道在DK65+280～DK66+304段埋深较浅，隧道下穿山间谷地溪流，地表径流发育。

地下水类型有第四系与全风化孔隙水、基岩裂隙水和构造裂隙水，地下水径流途径较短，受大气降水补给，向低洼处排泄。

根据设计图纸涌水量预测，隧道DK63+619～DK63+764段145m、DK65+304～DK65+419段115m、DK65+749～DK65+839段90m为强富水区。

隧道DK64+954～DK66+504段地下水具酸性侵蚀，其他地段地下水无化学侵蚀性。

不良地质及特殊岩土，隧道出口表层因顺坡弃土形成松散堆积层，为土夹石，厚2～4m。隧道区埋深≥350m的地段DK69+619～DK69+654段地温温度≥28°，存在地温危害。隧道埋深≥340m的深埋段凝灰岩、花岗岩地段，构造简单，较不利于围岩应力释放，为高应力-极高应力区，开挖过程中可能出现岩爆。隧址区未发现特殊岩土。

地震动峰值加速度0.05g，场地为抗震有利地段，判定场地类别为Ⅰ类。

城关隧道围岩分级表

三、初期支护施工方法

城关隧道初期支护形式有：超前小导管、Φ22中空注浆锚杆、Φ22砂浆锚杆、φ6钢筋网片、格栅钢架和型钢钢架、C30/C25喷射混凝土。

1、超前小导管

超前小导管分为Ⅰ型、Ⅱ型，Ⅰ型超前小导管用于Ⅳ级围岩地段，Ⅱ型超前小导管用于Ⅴ级围岩地段。

Ⅰ型超前小导管，导管规格，热轧无缝钢管，直径42mm，壁厚3.5mm，钢管长度4.5m，每环33根，环向间距50cm，相邻两环搭接长度不小于1m。

Ⅱ型超前小导管，导管规格，热轧无缝钢管，直径42mm，壁厚3.5mm，钢管长度4.5m，每环41根，环向间距40cm，相邻两环搭接长度不小于1m。

加工要求：管身设注浆孔，孔径10mm，孔距15cm，梅花形布置，前端加工成锥形，尾部预留长度不小于30cm不钻孔止浆段。

小导管采用钻孔打入法施工，外插角10～15°，采用风钻钻孔，钻孔直径大于钢管直径5mm，将小导管用钻机顶入，穿过钢架，顶入长度不小于钢管长度90%，并采用高压风将钢管内的砂石吹出。

小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及开挖工作面喷射混凝土，防止开挖面坍塌。

浆液采用1:1水泥浆，注浆压力0.5～1.0MPa 。使用普通硅酸盐水泥。注浆前进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路是否通畅，为加快速度可采用群管注浆。注浆量达到设计注浆量或注浆压力达到设计终压时可结束注浆，注浆完毕后管内灌注M10水泥砂浆。

小导管注浆工艺流程见“小导管注浆施工工艺流程图”。

小导管注浆施工工艺流程图

小导管注浆见“小导管注浆施工示意图”。

小导管注浆示施工意图

注浆注意事项：

注浆前检查注浆泵、管路及接头牢固程度，防止浆液冲出伤人。 注浆时密切监视压力变化，发现异常及时处理。

注浆时注意防止串浆和跑浆，若发生串浆和跑浆要停止注浆，分析原因随时解决。做好注浆压力、注浆量、注浆时间等各项记录。

注浆桶

进浆管注浆泵压力表

高压胶管

注浆嘴

止浆塞

小导管

2、中空注浆锚杆

隧道拱部采用Φ22组合中空注浆锚杆。Ⅱ级围岩，长度2.5m，局部设置；Ⅲ级围岩，长度3.0m，拱部设置，间距1.2环×1.5m纵；Ⅳ级围岩，长度3.5m，拱部设置，间距1.5环×1.5m纵；Ⅴ级围岩，长度4.0m，拱部设置，间距1.5环×1.5m纵。

施工工艺见“中空锚杆施工工艺框图”。

中空锚杆施工工艺框图

中空锚杆钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直，钻孔直径φ42mm，钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。

中空注浆锚杆施工程序如下：

钻完孔后，用高压风吹净孔内岩屑；

将锚头与锚杆端头组合，戴上垫片与螺母；

将组合杆体送入孔内，直达孔底；

将止浆塞穿入锚杆末端与孔口取平并与杆体固紧；

锚杆末端戴上垫板，然后拧紧螺母；

采用锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注水泥浆，砂浆经中空锚杆体的中空内孔从连接套上的出浆口进入锚孔壁与钢筋杆体间的空隙，锚孔内的砂浆由下向上充盈，锚孔内的空气从排气管排出直至回浆，注浆完成后立即安装堵头。

水泥浆的配合比为：水灰比：1：0.4～0.5，注浆压力为0.2～0.5MPa ，水泥浆随拌随用。

3、砂浆锚杆

隧道边墙采用Φ22砂浆锚杆，端头带Q235钢垫板，尺寸150×