新茨冲隧道施工技术.doc

新茨冲隧道施工技术 中铁第十八工程局五处 孙庆卫 提 要：介绍株六复线新茨冲隧道施工技术，包括各类围岩段施工方法以及遇到坍方、溶洞等不良地质时的施工措施。 关键词： 铁路隧道 施工技术 1.工程概况 新茨冲隧道是国家“九五”重点工程建设项目株(洲)六(盘水)复线上的一座单线电化铁路隧道，隧道全长3680m，为全线四大长隧之一，也是全线控制工程。 隧道地处贵州西部云贵高原乌蒙山区，山高谷深，植被稀薄，属高中山剥蚀地貌。工点位于黔西山字型构造前弧西翼外侧，褶皱断层发育，线路左侧发育有五条区域性大断裂，岩体中构造节理、裂隙很发育。隧道进口段山体，由于受区域构造影响，构造作用强烈，构造应力集中且不均匀，地层倒转，地势陡峻，基岩裸露，局部倒悬，是危岩落石区，多次发生崩塌落石，隧道洞身偏压。隧道地质条件复杂，洞身岩层主要为石炭系马坪群（C3mp）灰岩夹泥灰岩、页岩，二叠系下统梁山组（P1l）石英砂岩、泥质砂岩、页岩夹煤线。灰岩中溶沟、溶槽、溶洞、溶孔等岩溶形态发育，地下裂隙水丰富。 隧道采用进、出口双口掘进，于1998年6月开工，2000年元月全断面贯通，2000年10月竣工。 2．Ⅳ、Ⅴ类围岩段施工 新茨冲隧道Ⅳ、Ⅴ类围岩段总长3116m，洞身围岩主要为灰岩夹泥灰岩、页岩，施工方法主要为全断面或反台阶开挖，素喷混凝土临时支护，整体式先墙后拱衬砌，出碴及混凝土采用无轨运输方式。 1施工顺序 全断面开挖→无轨运输出碴→素喷混凝土临时支护→整体式先墙后拱衬砌→水沟电缆槽→铺底。 2施工工艺 （1）开挖：采用全断面开挖，人工钻孔，非电起爆。为了保证隧道开挖质量，采用光面爆破工艺。施工中，根据不同石质，随时改变光爆参数，抓好测量放样，钻孔角度、深度，装药量等中间环节，特别是周边眼控制，间距不大于40cm，外偏角不大于3°，开孔位置偏差不大于5cm，装药量不大于200g/m。由于方法正确，措施得力，标准严格，开挖质量得到了保证，轮廓线园顺，岩面平整，周边眼痕迹率85%以上。 （2）出碴：本隧道采用无轨运输出碴，采用0.6m3挖掘机扒碴，ZLC40B侧翻式装载机装碴，15t‘红岩’自卸车运输至弃碴场。为了会车需要，隧道内每隔200m设一会车洞。 （3）支护：施工支护是保证隧道施工安全的关键措施。根据设计文件，Ⅳ、Ⅴ类围岩采用素喷混凝土临时支护。为了保证喷射混凝土质量，我们采用掺STC型粘稠剂半湿式喷射工艺。设计喷射厚度为7cm，我们采用一炮一喷，施工中采用自动配料机配料，机械拌合;采用自下而上，呈螺旋状回旋施喷，一次达到喷射厚度。 （4）衬砌：混凝土衬砌质量是保证隧道使用功能的最关键的工序。本隧道采用整体式先墙后拱衬砌。为了保证衬砌质量，我们主要采取了以下措施：自制衬砌土台车，组合钢模板，确保了模板、支撑满足设计要求；严格原材料检验制度，不合格的原材料不准使用；采用自动配料机配料；采用强制式拌合机拌合，确保混凝土拌合质量；采用混凝土输送车运输，输送泵泵送入模，防止混凝土运输过程中离析。 3．Ⅱ、Ⅲ类围岩段施工 新茨冲隧道Ⅱ、Ⅲ类围岩段地质条件差，石质破碎，岩溶形态发育，地下水丰富，给施工带来很大困难。针对以上特点，我们按照新奥法理论制定采取了超前支护、短台阶开挖、整体式衬砌的施工方法，通过Ⅱ、Ⅲ类围岩段。 1施工顺序 小钢管注浆或锚杆超前支护→正台阶开挖→格栅、挂网喷射混凝土加强支护→仰拱→衬砌。 2施工工艺 （1）超前支护　 Ⅱ、Ⅲ类围岩大多松散、破碎，自稳能力极差，开挖后在短时间内就会坍塌。因此，超前支护是提高围岩稳定性的重要手段，我们在施工中主要采用了小钢管注浆、锚杆两种超前支护形式。其中，Ⅱ类围岩采用超前小钢管注浆，Ⅲ类围岩采用超前锚杆。 1）超前小钢管注浆：超前小钢管注浆是一项围岩加固新技术。通过在开挖面周边按一定角度将小导管打入岩层中，借助注浆泵的压力，使浆液通过小钢管渗透、扩散到岩层孔隙或裂隙中，以改善围岩的物理力学性能，在工作面周围形成一个承载壳，同时管体又起到超前锚杆的作用，从而增加围岩的自稳时间，提高围岩的自稳能力。 技术参数：材料为Ф42mm钢管，外插角3°～5°，环向间距0.3m，每环22根，间隔2m布置一环，每根钢管长3.5m。浆液为水泥浆，水灰比为1.5:1、1:0.8、0.8:1三个等级，施工时浆液由稀到浓逐级变换。 2）超前锚杆：当岩层比较破碎时，开挖采用超前锚杆支护。超前锚杆采用凿岩机钻孔，孔深3.5m，孔径32mm，钻孔按设计要求进行，保证其方向、深度、间距准确；用压缩空气作动力，将水泥砂浆压入钻孔内，浆液配比为水泥:砂子:水=1:1:0.42；锚杆选用