软弱围岩浅埋富水地层条件下隧道施工技术

软弱围岩浅埋富水地层条件下隧道施工技术摘要：文章主要结合具体的工程实例,针对工程地质情况,介绍了软弱围岩浅埋偏压隧道的开挖方式、支护手段、防水技术等一套行之有效的措施,提出一些问题供大家参考。

关键词：隧道软弱围岩施工技术；

中图分类号：u45 文献标识码：a 文章编号：

1、前言

目前地下工程在软弱、松散、富水围岩中，多采用超前预加固辅助工法，在目前国内常用的超前预加固主要有超前小导管注浆、超前大管棚预注浆、深孔全断面注浆、水平袖阀管注浆；而水平旋喷桩、水平搅拌桩、超前冷冻等方法仅在城市地铁施工中有所采用，目前国内施工技术尚不成熟，在国内铁路隧道施工中鲜见采用。我集团公司地下工程施工中，采用高压水平旋喷桩，整体在地表采用竖直旋喷桩、搅拌桩配合真空降水井的施工方法尚未有先例。

2、工程概况

江门隧道为双线长大隧道，全场9185m，施工难度很大，有很多技术上的难点，如：暗挖段dk109+590～+640段位于采石场下，洞顶埋深最小埋深仅4米，暗挖段dk111+115～+210段上部为玉龙湖水库的泄洪道，洞顶埋深最小埋深仅3米，暗挖段dk111+735～

dk112+470段上部为圭峰山国家公园、城市干道、红星运动俱乐部，为首次铁路隧道浅埋穿越城市地下施工，隧道暗洞开挖防下沉，防坍塌，防突水是本工程的难点。

3、施工方案的确定

采用超前全断面注浆止水；超前支护采用φ108管棚套打φ42

超前小导管；开挖施工采用双侧壁导坑法；初期支护采用工20a型钢钢架，纵向间距0.5m/榀，φ8钢筋网片，φ22系统锚杆，φ50锁脚钢管，c25喷射混凝土联合支护。

1、在泄洪道内，隧道中线两侧各25米（即全长50米）范围内架设φ50钢管，横纵间距0.5*0.5米，交织成网状。在钢管网上铺设防水板，使水流顺畅通过隧道顶部，减少地表水渗入量。

2、隧道下穿泄洪道段（dk111+135～dk111+160）在隧道内采用咬合水平旋喷桩超前预加固，改良隧道上方土体，形成一层拱形混凝土保护壳，进一步减少渗水量；

3、洞内开挖施工暂定采用crd工法，施工时根据围岩改良情况进行调整；

4、初期支护按原设计施工。

4、施工技术

4.1高压水平旋喷桩施工工艺流程

4.2施工工艺简述

4.2.1施工准备

（一）、设备进场

（1）检查钻机运行是否正常。回油管的快速接头是否完好，机台各种油管有无损伤。启动柜是否完好（包括启动柜内的各种开关、继电器、变压器、机柜等）、三联泵有无损伤，检查液压油液面高

度是否在油箱2/3的高度以上，电机是否受潮，钻具、工具是否齐全；

（2）高压注浆泵运行是否正常，高压注浆管路是否畅通，压力表是否正常。

（二）、测量放线定桩位，在风井侧壁或隧道两侧墙测设同步里程和隧道轴线，并在掌子面测量标出隧道开挖轮廓线，测量定出桩位，并进行编号和桩位标志。

（三）、钻机安装

（1）平整工作平台，铺设轨道，安装立柱。场地要求平整，并挖设排水沟。

（2）油泵、高压泵安装。要求场地平整，场地硬化，高压泵安装平稳，管路安装摆放整齐。

（四）、对孔位。设备安装好后，按技术交底调整钻机角度、方位，对准孔位，孔位误差控制在±50mm以内。

（五）、制定浆液。浆液水灰比（水和水泥的质量比）采用1:1，搅拌必须均匀。在制浆过程中应随时测量浆液比重，每孔高喷灌浆结束后要统计该孔的材料用量。浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液必须连续均匀，搅拌时间不小于3分钟，一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。并要求对浆液进行试块试验。

4.2.2钻进

（一）、水平定向钻进方法原理

水平定向钻进方法是非开挖管线施工的一种方法。该方法要求

在钻进过程中能准确测定钻头在地下的位置和方向。根据钻头在钻进过程中的位置和方向同设计轨迹的差异，利用能进行调节方向的钻头（一般为楔型钻头）改变钻头的钻进方向，从而按设计要求完成各种管

线的铺设。

（二）、钻孔打设

（1）一期旋喷桩钻孔打设

因一期工程施工时，施工场地范围狭小，定做的导向钻头无法使用，而且只能用2m的旋喷钻杆打设旋喷桩钻孔，钻孔打到设计深度后直接旋喷。为确保钻孔质量，首应先打设2—3个探孔，查明地层变化情况及地层对钻孔角度的影响，然后根据探孔情况确定旋喷桩钻孔的打设角度。

（2）二期旋喷桩钻孔打设

一期旋喷桩施工完成后，开挖至15m处挂网喷射混凝土封闭掌子面，混凝土厚度不小于20cm，以防止旋喷注浆时浆液渗漏。二期旋喷桩施工时采用特制的旋喷导向钻头钻进，一方面可以打设较长钻孔，另一方面有利于控制旋喷桩钻孔角度变化，确保沿隧道圆形拱顶径向外插。

4.2.3高压旋喷

（一）、进行高压喷浆前应检查高压注浆泵，查看泵压读数是否达到设计要求（30—35mpa），泵压达到设计要求时才能开始喷浆；

（二）、喷浆前应检查

（1）钻杆接头处是否漏气，如漏气，则应将钻杆退回，查出漏气位置重新密封，或更换钻具。

（2）喷嘴是否堵住，喷嘴如堵死，则应将钻杆全部退回进行疏通，疏通后重新下管到设计深度后再进行旋喷。

（三）、在孔底高压喷浆时应停留一定时间，然后再缓慢外拔钻杆，钻杆每次拆卸杆应搭接10cm，同时高压喷浆；

（四）、在高压喷浆时，应安排专人观察泵压变化，一旦发现泵压过低时应及时通知机台停止喷浆，查明原因后再恢复高压喷浆；

（五）、当钻杆拔至孔口1.0m时停止注浆，关闭浆液通道，再缓慢拔出钻杆，进行封孔作业；

（六）、每根高压旋喷钻杆拔出后应立即用清水高压冲洗干净，避免残留浆液凝固，避免下次旋喷时残留颗粒物堵喷嘴。

（七）、喷浆参数：浆液要求水：水泥为1：1；注浆压力为30—35mpa；

4.2.4封孔

（一）、喷浆至孔口掌子面1.0m时，应停止喷浆；

（二）、缷下孔口管最外端的密封装置，关闭循环液排出口；

（三）、快速拔出钻杆和钻头，关闭大球阀；

（四）、高压旋喷注浆完成后应在孔口管出口处安装压力表，然后用250泵补注浆，注浆压力控制在0.8-1.0mpa；

（五）、补注浆完成12小时后方能缷下大球阀。

4.2.5清洗管道及设备