張志向

中鐵十一局集團第四工程有限公司 湖北武漢 430074

在建造隧道施工方面的常識有：根據(jù)原始設(shè)計數(shù)據(jù)（按照驗收標準，主要指錨桿長度和根數(shù)、鋼架間距）施工，對如何支護的參考是非常重要的，甚至?xí)?dǎo)致坍塌，有時就會產(chǎn)生土質(zhì)錨桿壓根沒作用效果的概念，但是又因為錨桿是日常施工所必須的，所以又強調(diào)鎖腳錨桿。但有的觀點持反對意見，認為主要是因復(fù)雜地質(zhì)造成的結(jié)果。事實表明：錨桿效果一般。最初支護，主要使用雙側(cè)壁或中隔壁法，以此減少隧道第一次開挖的寬度。因此，這個設(shè)計略顯不合理。此外，雙側(cè)壁或中隔壁導(dǎo)坑法只是一種具有仰拱以上的類型。切斷拱門，仰拱的施工無法滿足兩側(cè)的導(dǎo)坑及時閉合抑拱的要求，最終的效果是沉降大甚至是坍塌[1]。

超前期的支護保障、初期支護核心功能和二次襯砌的安全預(yù)備功能共同組成支護結(jié)構(gòu)體系。對周圍巖石3種超前破壞模式，即正面擠壓、前傾冒落及后傾冒落，分別給出了超前期的支護方式和評價方法，提出初期支護作為隧道周邊圍巖附加負荷的主要承擔者。包括使用錨定系統(tǒng)、拱形框架、噴涂結(jié)構(gòu)，分別通過“調(diào)動”和“輔助”圍巖實現(xiàn)周圍巖石承載功能，且同時具有“支持”和“保護”功能。

1 工程概況

貴南高鐵都安隧道中心位于廣西省，河池市，都安縣，為單洞雙線隧道，隧道進口樁號為DK347+720-DK362+872，長度是15152米，最大埋入深度364米。隧道凈斷面（寬×高）為14.86米×8.98米，進口緊鄰安化雙線大橋，出口接澄江雙線特大橋。隧道內(nèi)縱坡為人字坡，輔助坑道方案采用＂2橫洞+2泄水洞＂。隧道開挖到DK355+951處，在約12 米的高度和寬6 米的左拱腰處露出了大的喀斯特洞穴。洞內(nèi)部有少量填充物，洞穴的內(nèi)壁是濕的，看不到有明顯流水。

2 荷載打折設(shè)計的安全隱患

標準中TB10003-2016“鐵路隧道設(shè)計規(guī)范”要求，在計算復(fù)合式襯砌時，初始的支護應(yīng)該根據(jù)主要承載結(jié)構(gòu)來計算。二次襯砌這個在1-3級巖石中可作為安全儲備，4-6級巖石在特殊情況需要按照承載結(jié)構(gòu)設(shè)計。

目前，軟巖隧道建設(shè)采用了分段挖掘和支護的階段性方法。在完成整個初始支護之后，利用先仰拱，后拱、墻兩步進行整體式襯砌。即：襯砌端頭與閉合的支護端頭兩端之間有一定距離，對應(yīng)于鐵建設(shè)〔2010〕120號文件規(guī)定，這個距離約35米。但是隧道的負荷與挖掘部位的寬度和面積有關(guān)。目前，一般認為在建設(shè)現(xiàn)場無限制初期支護的具體作用將持續(xù)發(fā)揮，還有控制支護變形的重要措施，但是整個區(qū)域被挖掘的話，特別弱的施工周圍的巖石，隧道的設(shè)計負荷就全部形成了。根據(jù)周圍的巖石松動圈的理論，隧道周圍的巖石的狀態(tài)是從內(nèi)側(cè)向外側(cè)（對于淺埋隧道只有松動圈）依次為松動的圈、壓密的圈、原巖的圈。在目前的技術(shù)水平和技術(shù)層面上，特別是由于淺埋的隧道，在挖掘和支護作業(yè)之前，周圍的巖石松散，此時，因為初始設(shè)計只負擔一部分負荷，所以就有只能承擔部分負荷的初期支護被破壞的理由[2]。

3 隧洞開挖和支護施工

3.1 洞口開挖和支護

開挖施工隧道進出口位置在開展開挖施工前，首先應(yīng)該進行清坡和護坡工作，根據(jù)設(shè)計圖紙要求，清坡范圍通常設(shè)置為開口線以外5m；然后進行洞口頂部護坡施工以及基坑周邊漿砌石截水溝施工。完成截排水系統(tǒng)的施工后，開始進行開挖支護工作，在支護施工過程中，最常用的支護方法為：分層開挖和分層支護，支護的順序通常是自上而下[3]。

3.2 洞身支護

選擇全站儀進行孔位的測定，控制環(huán)向孔距50cm，相鄰兩環(huán)搭接長度需≤1m。鉆孔應(yīng)用YG40導(dǎo)軌式鑿巖機，鉆孔直徑通常比鋼管直徑大3-5mm，控制鉆進過程中的角度在5°-15°之間。完成鉆孔施工后，使用鉆進掃孔，將浮渣清除干凈，保證孔徑以及孔深等參數(shù)符合相關(guān)指標要求。

4 結(jié)語

由于隧道拱腰和喀斯特洞窟的交叉部上部的初始應(yīng)力較大，施工中很容易出現(xiàn)該部分塌方的危險。該部分需要增強設(shè)計，應(yīng)在挖掘前實施預(yù)注漿加固設(shè)計。在挖掘、支護過程中，巖溶洞窟和隧道周邊的周圍巖石的應(yīng)力處于一定的調(diào)整過程。溶洞側(cè)壁圍巖應(yīng)力主要性能是隨著挖掘的增加，巖溶洞側(cè)壁周圍巖石的應(yīng)力不斷增增加。在完成上述分析的挖掘和支護后。在當前隧道設(shè)計規(guī)格中，預(yù)輔助、校驗支持和初始支持方案和參數(shù)主要取決于工程經(jīng)驗。上述支護形式被認為是設(shè)計的臨時支護。檢查中不考慮上述預(yù)備支持和初始支持的效果。很明顯，這是事實，因此，研究隧道周邊巖石和支護構(gòu)造系的協(xié)同效果是非常必要的和緊急的。