范躍濤

（石家莊市公路橋梁建設(shè)集團(tuán) 石家莊 050000）

瓦房溝隧道分左右2座隧道，總長384m。其中瓦房溝右線隧道：YK159＋925～YK160＋185，長260m。隧道施工遵循“早進(jìn)洞，晚出洞”的原則［1］，不得大挖大刷，確保邊坡及仰坡穩(wěn)定。瓦房溝右線隧道出口段明洞長18m，開挖段落為K160＋185～K160＋165，最大開挖高度13m，山體坡度較大，隧址區(qū)構(gòu)造行跡表現(xiàn)為巖體節(jié)理，產(chǎn)狀與坡向相差不大，為順層坡，受裂隙切割，巖體較破碎，穩(wěn)定性差；地表水不甚發(fā)育，出口處于坡集碎石土中，如按設(shè)計(jì)圖紙從K160＋167進(jìn)洞，開挖量大，而且仰坡、邊坡的穩(wěn)定性不能保證。為保證質(zhì)量和安全，擬從K160＋173提前進(jìn)洞，減少明洞開挖，但必須提高洞口淺埋段圍巖強(qiáng)度和自穩(wěn)能力，改善圍巖性質(zhì)，保證施工進(jìn)度和安全。

1 工程地質(zhì)情況

瓦房溝隧道右線主要為IV，V級圍巖，其中V級圍巖有104m，IV級圍巖132m，右線出口處于第四系坡積碎石土中，土體較松散，易坍塌，不宜大開挖，巖層為強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)千枚巖，原巖結(jié)構(gòu)大部分破壞，片理、節(jié)理較發(fā)育，主要薄弱結(jié)構(gòu)面為節(jié)理，呈塊石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，弱風(fēng)化砂質(zhì)千枚巖節(jié)理裂隙較發(fā)育，呈塊石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，微風(fēng)化千枚巖巖石較完整，偶有節(jié)理發(fā)育、褶皺發(fā)育，呈塊石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)具塊狀結(jié)構(gòu)。地表水不甚發(fā)育，地下水埋藏較深。隧道出口處的表層巖體風(fēng)化嚴(yán)重，加之受裂隙的切割，巖體較為破碎，易形成不穩(wěn)定塊體，從而在雨天易發(fā)生崩落石塊現(xiàn)象。

2 方案制定與實(shí)施

瓦房溝右線隧道出口洞門位置為坡積層，地表坡面線與隧道行駛方向成60°～65°，結(jié)構(gòu)松散，屬山體圍巖滑塌及多年山體塌落物堆積而成，對洞口施工帶來很大的安全、質(zhì)量隱患，為確保提前安全進(jìn)洞，提高洞口淺埋段圍巖以及邊仰坡的自穩(wěn)能力，在YK160＋185～YK160＋145范圍內(nèi)進(jìn)行地表注漿，邊仰坡進(jìn)行錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，同時(shí)結(jié)合超前大管棚進(jìn)洞技術(shù)，展開進(jìn)洞施工。

2.1 地表注漿處理

為提高瓦房溝隧道右線出口處坡積碎石土的整體性和自穩(wěn)能力，減少對洞口上方土體的擾動(dòng)，根據(jù)本隧道的特點(diǎn)，采用地表預(yù)注漿并結(jié)合洞內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)注漿的預(yù)加固方案，洞內(nèi)開挖與地表注漿平行作業(yè)，注漿由進(jìn)口方向向出口分段進(jìn)行，每段先注周邊孔，再在中間孔間隔注漿，達(dá)到加固目的。

2.1.1 注漿范圍

瓦房溝隧道右線洞口為松散坡集碎石土，為提高圍巖強(qiáng)度，在洞頂橫向?yàn)槁肪€中心兩側(cè)各15 m，縱向加固范圍為K160＋145～K160＋173，注漿孔按梅花狀布置，間距為2m外排注漿孔適當(dāng)加密，見圖1。

圖1 右線洞口地表注漿加固處理圖（單位：cm）

2.1.2 注漿技術(shù)參數(shù)［2］

（1）注漿壓力。采用高壓注漿，注漿壓力為0.5～1MPa，終壓為2.0～2.5MPa。

（2）注漿孔間距。漿液擴(kuò)散半徑為0.5m，注漿孔間距為2m，呈梅花形布置。

（3）注漿導(dǎo)管采用直徑×壁厚為50mm×5 mm熱軋無縫鋼管，每節(jié)長為6m，鋼管接頭用長15cm絲扣連接，鋼管前端做成錐狀，管壁鉆設(shè)直徑為1cm溢漿孔，沿管長方向間距30cm，尾端1m不設(shè)，每孔的長度根據(jù)實(shí)測孔位標(biāo)高到設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高而定。鉆孔布置在隧道的上方，拱基線以上鉆孔孔底在開挖輪廓線以上50cm，邊上鉆孔孔底距底板100cm。

（4）漿液材料。根據(jù)隧道淺埋段工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，由于該段地下水不發(fā)育，注漿目的主要為加固巖層，因此采用1∶1的水泥漿液。為了提高漿液的前期強(qiáng)度，加適量水玻璃，摻量為水泥的3%。

2.1.3 施工順序

（1）根據(jù)測量放樣，確定預(yù)注漿的地表區(qū)域，并對場地進(jìn)行平整。

（2）按設(shè)計(jì)對孔位進(jìn)行放樣。

（3）安裝鉆機(jī)，并平行進(jìn)行注漿泵、攪拌機(jī)、液漿配制和各種管路和儀表的安裝和調(diào)試。

（4）采用KHYD110鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)設(shè)置后，停止鉆孔，用清水進(jìn)行清孔，然后下管。

（5）安裝止?jié){塞，對注漿孔口間隙進(jìn)行堵塞，進(jìn)行壓水試驗(yàn)，注漿壓力控制在0.5～1MPa，壓水時(shí)間為10～20min，然后用KBY－50型雙液注漿泵，采用全深式注漿方式進(jìn)行注漿。

（6）注漿時(shí)，先灌注邊孔，使松散圍巖形成一個(gè)相對封閉的注漿環(huán)境，達(dá)到不漏漿、跑漿，然后依次向內(nèi)推進(jìn)。

（7）注漿量小于20～25L／min，注漿壓力到設(shè)計(jì)終壓并穩(wěn)定10min以后再停止注漿。

2.2 邊仰坡處理

（1）按設(shè)計(jì)要求首先施工洞頂及邊坡的截水溝、排水溝。

（2）洞口邊坡刷坡到位后，首先噴射3cm厚C25混凝土，然后按120cm×120cm打設(shè)直徑22mm砂漿錨桿，長350cm，加掛20cm×20cm直徑8mm的鋼筋網(wǎng)，再噴射5cm厚的C25混凝土。

2.3 超前大管棚施工方案

開挖前沿隧道開挖輪廓線外緣，每間隔一定的距離，用管棚機(jī)鉆孔，然后將加工好的鋼花管壓入孔中，沿隧道開挖輪廓線外排列成鋼管棚，開挖后將支架設(shè)置于拱形鋼架上，形成棚狀支護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.3.1 套拱施工

（1）在洞口外2m范圍開挖時(shí)預(yù)留核心土，作為套拱施工平臺(tái)。

（3）沿套拱鋼筋周圍打設(shè)一排直徑22mm超前錨桿，錨桿長3.5m，環(huán)向間距40cm，在鋼拱架腳部位每處增設(shè)2根同規(guī)格鎖腳錨桿。

（4）安設(shè)模板，澆注60cm厚C25混凝土。

2.3.2 管棚施工

（1）對設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。綜合現(xiàn)有的F－36型潛孔鉆和KHYD110礦用電動(dòng)鉆機(jī)的特點(diǎn)，鉆頭部位采用沖擊鑿巖動(dòng)力，第二部位采用麻花桿，以保證孔土或石屑自旋于孔外，保證了鉆孔速度，同時(shí)在退桿時(shí)不宜發(fā)生塌孔。

（2）施工方法改進(jìn)。在坡積體中鉆孔，其成孔率很低，主要原因是結(jié)構(gòu)松散，抽鉆后孔臂極易塌孔，根據(jù)探孔試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)塌積體在12～15m，采用改進(jìn)鉆桿打至強(qiáng)風(fēng)化巖體1m，立即抽鉆注漿，然后用改進(jìn)鉆對現(xiàn)孔位置第二次打孔，依靠水泥漿的固結(jié)作用對孔壁形成較為堅(jiān)硬的護(hù)壁，保證鉆孔的順利進(jìn)行，頂管運(yùn)用鉆機(jī)逐根頂入。

2.4 正臺(tái)階開挖預(yù)留核心土

環(huán)形開挖留核心土法適用于一般土質(zhì)或易塌的軟弱圍巖地段，上部留核心土有2個(gè)作用：①支擋開挖面，保證開挖穩(wěn)定；②可以作為上部初期支護(hù)的工作平臺(tái)，核心土及下部開挖在拱部初期支護(hù)下進(jìn)行，施工較安全。

取消藥品加成政策后，藥品進(jìn)價(jià)與售價(jià)之間沒有太大差距，這就造成醫(yī)院在調(diào)控藥品價(jià)格上不能進(jìn)行競爭，因此只能從成本方面入手，降低藥品進(jìn)貨成本，就能直接降低藥品售價(jià)，這方面成為醫(yī)藥改革后醫(yī)院提高自身競爭力的主要手段之一，為了有效的降低成本，國家出臺(tái)政策，由制藥廠家直接將藥品供貨給醫(yī)院，減少中間商賺差價(jià)，全面實(shí)行“兩個(gè)票據(jù)”政策，即藥品廠家在出廠時(shí)對藥品價(jià)格進(jìn)行打印發(fā)票，醫(yī)院在對藥品出售時(shí)再次進(jìn)行打印，國家監(jiān)管部門對二者票據(jù)進(jìn)行核對檢查，嚴(yán)防亂加價(jià)行為的再次發(fā)生，對藥品成本進(jìn)行監(jiān)控，合理降低醫(yī)院成本支出。

2.4.1 掏槽開挖、鋼拱架支護(hù)

超前大管棚支護(hù)完成后，先用風(fēng)鎬沿上半面開挖輪廓線進(jìn)行掏槽開挖，寬度控制在1.5m，深度控制在1m以下，開挖后立即進(jìn)行C25噴射混凝土封閉，厚度為5cm，在已做好的掏槽內(nèi)架設(shè)4品I20鋼拱架，間距為50cm，鋼拱架用直徑25 mm鋼筋連接成整體，間距為1m，大管棚尾部與鋼拱架焊接成整體。之后再噴射20cm混凝土［3］。

2.4.2 核心土開挖

在保證拱部預(yù)留作業(yè)平臺(tái)和不影響其他導(dǎo)坑開挖的前提下，可以進(jìn)行核心土體開挖，開挖時(shí)預(yù)留1∶0.3的仰坡，以保證拱部作業(yè)平臺(tái)的穩(wěn)固，開挖長度按實(shí)際情況調(diào)整，一般不能大于4m。開挖至仰拱標(biāo)高以上20～30cm，由于核心土高度較高，考慮工作人員上下及運(yùn)輸方便以確保施工安全，可把核心土開挖成階梯狀以利于施工人員上下，在鋼支撐拱腳部位每處增設(shè)2根直徑25 mm鎖腳錨桿，錨桿長度為3.5m，為下半斷面開挖做準(zhǔn)備。

2.4.3 下半斷面開挖

在上半斷面開挖25m后，及時(shí)進(jìn)行下半斷面開挖，開挖時(shí)采用先拉中槽，兩側(cè)跳槽采用開挖馬口的施工方法，中槽開挖時(shí)要保證兩側(cè)各留1.5m的平臺(tái)，以防掉拱，馬口開挖后及時(shí)噴混凝土初支、架接鋼拱架，布設(shè)系統(tǒng)錨桿，掛網(wǎng)噴射混凝土。

2.4.4 特殊情況處理

（1）隧道在開挖過程中隨時(shí)加強(qiáng)觀察，若出現(xiàn)小規(guī)模的塌方，應(yīng)先加固未塌方地段，防止塌孔擴(kuò)大；塌方規(guī)模較大時(shí)，應(yīng)立即用枕木和洞渣封堵掌子面，待塌方穩(wěn)定后施做小導(dǎo)管注漿，漿液凝固后，按先下后上的原則清除塌方。

（2）塌方回填比常規(guī)回填規(guī)模大，當(dāng)塌穴特別大，難以全部填滿時(shí)，可以采用噴錨支護(hù)對塌孔加固后，用漿砌片石回填一定厚度，然后施做襯砌。

（3）開挖過程中若遇見較大孤石，應(yīng)先在孤石周圍注漿，固結(jié)石塊周圍土體，待注漿體達(dá)到強(qiáng)度后，將孤石進(jìn)行初期支護(hù)。

2.5 特殊地段施工測量監(jiān)控

（1）地表下沉量測。地表下沉量測斷面間距為5m，與洞內(nèi)拱頂下沉、水平凈空收斂量測布設(shè)于同一樁號(hào)，測點(diǎn)沿隧道中線對稱布置，并用全站儀將同一斷面的各測點(diǎn)盡可能控制在同一直線上，量測頻率為2次／d。

（2）拱頂下沉量。用水準(zhǔn)儀和鋼卷尺量測，測點(diǎn)布置及量測頻率同上。

（3）水平凈空收斂量測。上半斷面在起拱線上下各1.0m埋設(shè)測點(diǎn)，下半斷面在設(shè)計(jì)路面埋設(shè)測點(diǎn)，用QJ－81型球鉸彈簧收斂儀量測，量測頻率為2次／d。

（4）監(jiān)測數(shù)據(jù)分析。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)繪制時(shí)態(tài)曲線，可以較直接、明確地反映圍巖支護(hù)的受力狀況隨時(shí)間變化情況，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果繪制位移－時(shí)間關(guān)系曲線，見圖2。

圖2 位移－時(shí)間關(guān)系曲線圖

測試結(jié)果表明，在隧道洞口段施工中，地表下沉小于4cm，拱頂下沉小于3cm，周邊水平位移小于8cm，說明采取的施工措施是有效的。

3 結(jié)語

由于隧道洞口堆積體開挖面臨圍巖自穩(wěn)時(shí)間短、極易塌方，同時(shí)極易造成邊坡失穩(wěn)，進(jìn)而危及施工現(xiàn)場整體穩(wěn)定的問題，所以有效地防止隧道施工中的堆積體塌方及邊坡的失穩(wěn)是隧道洞口段的關(guān)鍵技術(shù)。瓦房溝隧道在洞口段淺埋堆積體的情況下，通過采取地表注漿、錨固松散體、超前大管棚及套拱進(jìn)洞聯(lián)合施工措施，并嚴(yán)格遵循“短進(jìn)尺、多分部、弱爆破”的原則，成功地展開了進(jìn)洞作業(yè)，較好地解決了特殊地質(zhì)條件下進(jìn)洞施工易塌方的難題，確保了施工安全，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

［1］JTGD70－2004公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2004.

［2］關(guān)寶樹.公路隧道施工要點(diǎn)集［S］.北京：人民交通出版社，2003.

［3］JTJ042－94公路隧道施工技術(shù)規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，1994.