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杨家川隧道隧底地下故河床段超前支护技术

摘要：宝兰二线杨家川隧道DK1309+611〜+535段为古河床影响段和古河床段，涌水量

达60m3/h,易产生流砂和泥石流崩涌等灾害。施工中采用密排超前小导管结合超前棚管支

护的方法，解决了在涌水情况下的超前支护问题，顺利地通过了古河床段的施工。

关键词：古河床涌水密排小导管超前支护

1、概述：

杨家川隧道全长2095m,其中羊洼沟段为地表河，隧道过处沟宽约100m,常年流

水，两侧山势陡峭，植被茂盛。该段施工时正值雨季，地表河内水量约1.8//S,隧道上游

3km以外地势较开阔，汇水面积大，流至距隧道1.5km处水量明显减小，可见地表水给地下

补给较大。

从DK1309+615〜+525段洞身过处围岩依次为风化严重的花岗岩、片麻岩夹黑云母片

岩、黑石末粉、淤泥质砂层、砂粘土层、角砾土和中粗砂层、砂粘土层、黑石末、风化片麻

夹黑云母片岩。隧底2.5m以上为明显冲洪积层，隧底以上1.02.5ni内为碎石、砾石砂，隧

底以上1.0m左右为原河床，下部岩层有明显的冲刷痕迹，微风化，表面较光，节理发育。洞

内涌水量达60m3/h,最后稳定涌水量为30m3/ho

2、方案确定:

（1）、插板支护，可防止流砂、坍塌，但遇到孤石后难于打设，且施工速度慢，开挖后拱

部的大面积涌水，不利于钢架支护和喷磴施工。

（2）、采用超前管棚结合R32N迈式锚杆超前支护，管棚外插角5°10。，长度6〜8m,

管棚间距30cm,管棚之间打设自进式锚杆，自进式锚杆外插角25°30°,注水泥一水玻

璃双液浆，通过约12ni的施工发现迈式锚杆注浆量大，个别锚杆出水集中，注浆后整体固结

性差，开挖中出现流砂或集中处水，局部固结砂砾明显侵入隧道内，影响开挖进度和轮廓尺

寸。

（3）改用管棚结合密排超前小导管注水泥一水玻璃双液浆，取得良好效果。

3、管棚结合密排超前小导管注浆施工：

（1）、施工参数

沿拱部设置管棚和小导管，管棚采用689无缝钢管，长度6〜8m,排距3、4ni,外插角

25°30。，间距30cm；管棚间增设两根642超前小导管，长度4.0m,排距2.0m,外插角

15°〜20。o

（2）、作业程序及要点：

①、设置幕墙：

洞身过有风化严重的岩层、砂粘土和砾砂等透水层，注浆时浆液随掌子面大量出水而

流失，且受压后易引起掌子面正面坍塌，并引起拱部坍塌使支护悬空，因此在打设超前管棚

和小导管前，先在掌子面喷射10〜15cm厚的碌封闭掌子面，与洞身周壁喷射磴连成一体，

形成止水围幕，使出水位升高，减少掌子面正前方砂层内的水流速度，便于注浆时浆液向导

管四周均匀扩散。

②、打设689超前管棚：管棚前端焊接用①28钢筋制作的锥体钎头，管棚前端2m管壁半周

设66mm圆孔透水。拱部按30cm间距布设，外插角25°、30。，管棚带孔侧朝上放置。管

棚既是超前支护，又可超前探测，同时又能超前引流导水，减少小导管打设后的出水量，便

于注浆。

③、超前小导管作业：采用642小导管，小导管前端焊接锥体钎头，导管壁上梅花型设置

68注浆孔。在两管棚间设置超前小导管，间距lOcni,外插角15°般0。，小导管通过丝

套与风钻连接直接送入，打设完后及时塞死管口，以防形成出水通路。

④、注浆作业：

、注浆材料及配合比：

水泥：采用活性高，出厂日期不超过3个月的525#以上普通硅酸盐水泥，水泥浆浓度：

1.25:1—0.8:1.0o

水玻璃：出厂浓度42〜45Be,模数2.4-2.8水玻璃原浆，然后稀释成35Be使用。

水泥浆与水玻璃体积比：1:1〜1:6

缓凝剂：采用N2HP04,掺量2.5〜2.0%。

水：饮用水，水温不低于6°C,PH值在5〜8之间。

b、注浆方式：

双液浆利用管外混合方式，即两套管路各一套注水泥浆，另一套管路注水玻璃，从两侧

向拱部注浆。

先注水泥浆1〜1.5分钟，两种浆液同时注射，2分钟停止注水玻璃，每停30〜45秒注

水玻璃30秒。

c、注浆参数：

注浆压力：终压力2〜3Mp,注浆持续5〜6niiri;

单孔注浆扩散半径：R二0.8〜1.8m,有效扩散半径：R二60〜80cm。

单孔注浆量：砂粘土注浆量：0.8〜1.5n)3。

砂砾层：2.