胡麻岭隧道第三系粉细砂岩段施工关键技术

率 较低 时 ， 围岩 级别 为 Ｖ级 围岩 ， 当地下 水发 育或 含
水 率较 高 时 ， 化现 象 明显 ， 细 砂 岩 多 呈 泥状 ， 泥 粉 基
当洞身 开挖 至 Ｘ ＋９ ２ ２时 ， 掌子 面 开始 渗 水 ， 地层 受
水 浸泡 ， 基底 扰 动后 软 化 ， 围岩 收敛 严 重 ， 子 面及 掌 侧 墙下 部稳 定 性 差 ， 工 至 Ｘ１ ５ Ｘ ＋ ９ 施 ＋０ ～ ０ ８段 地
图 ５ 槽钢插板规格图（ 位 ： 单 ｍｍ）
国 交 工 与 术 囵 ｏ 第 期 防通 程 技 ２ｌ ６ １
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成 果 与应 用 ・
胡 麻 岭隧道 第 三系粉 细砂 岩段 施工 关键 技术 徐长 久
ｒ ， 置纵 向Ｅ ２ 钢 托 梁 ， ｎ设 ３ ａ槽 并设 置 ３ ｍ×３ ｍ ５ｃ ５ｃ
路 ７９ ４ｍ 位 于 纵 坡 为 ８ 、 ０ 位 于纵 坡 为 ７ ‰ ２５ ０ ｍ
胡麻 岭 隧道 自 ２ ０ ０ ９年 ２月 开 工 ， 至 ２ １ 截 ０ ０年 ８月 ， 隧 道仅完 成 ２６ ０ ｍ 正 洞进 尺 ， 位 于第 三 全 ６ 而 系粉 细砂 岩段 中的东 古 路 （ ＃） 井 工 区 和歇 地 山 ３ 斜 （ ＃） 井工 区 ， 工进 度缓慢 ， ４ 斜 施 工期严 重滞 后 ， 当时 两个 工 区的情 况如 下 ： （ ） 古路 （ ＃） 井工 区 。３ １东 ３ 斜 ＃斜井 长 ７ ０ｍ。 ７
富 ， 工 中涌 水 、 砂 、 子 面泥 化 现 象 明 显 ， 工 难 度 极 大 。介 绍 了 施 工 中 所 采 用 的 降 水 、 岩 加 固 、 强 支 施 流 掌 施 围 加
护 等 措 施 和方 法 ， 效 保 证 了工 期 和 施 工 质 量 。施 工 经 验 可 供 同类 工 程 参 考 。 有 关键 词 ： 道 施 工 ； 三 系 粉 细 砂 岩 ； 次 支 护 ； 平 旋 喷 桩 ； 幕 注 浆 隧 第 二 水 帷 中 图分 类 号 ： ５． ９ 文 献 标 识 码 ： 文章 编 号 ：６ ２３ ５ （ ０ １ Ｏ—０ ５０ Ｕ４ ５ ４ Ｂ １ ７ —９３ ２ １ ）６０ ５—４
度 为 １ ２ １ ５ｍ， 作 帷 幕 注浆 墙 时 应 设 置 泄 水 ． ～ ． 施
孑 。帷 幕注 浆掌 子面加 固布置 见 图 ７ Ｌ 。全 断 面帷 幕 注 浆参 数 ： 固范 围 ， 加 开挖 轮廓线 外 ３ｍ， 散半 径 ２ 扩
ｍ， 注浆 孑 直 径 １ ０ｍｍ， Ｌ １ 钻孔 深度 ３ １ｍ。注浆 材 料 为 水泥一 水玻 璃 双 浆 液 ， 泥 浆 配 合 比 ０ ６：１ 水 水 ． ， 玻 璃浓 度为 ３ ￣３ Ｂ 体 积 比 １： ． ～ｌ： ． ， ０ ５。 ｅ， ０３ ０ ５
当洞 身开 挖至 Ｘ５ ０时 拱 脚 开 始 有 渗水 现 象 ， ＋９ 至
Ｘ ＋６ ５ ０时 渗水 范 围扩 大到 拱 腰 ， 出水 点分 布 不均 ， 出水 量约 １ ０ ０ ｎ／ ， 子 面前 有 积水 ， 施 工 ５ ￣２ ０ｒ。 ｄ 掌 经 扰 动 后基底 泥 化 、 围岩变 形严 重 ， 掌子 面和侧 墙下 部 稳 定 性差 ， 施工 中发 生 多次塌 方 ， 工进 度缓 慢 。截 施 止到 ２１ ０ ０年 ８月 ，７个 月 才 累计 掘 进 了 ５ ４ｒ， １ ９ ｎ 进 入 第三系粉 细砂岩 围岩段 后 ， 每月 只能进 １ ￣１ Ｉ ４ ８１。 Ｔ （） ２ 歇地 山（ ＃） ４ 斜井 工 区 。４＃斜 井 长 ６ ４ｍ。 ６
图 ３ 斜 井 施 作 横 撑
一
转 速度 １ ～ ２ ／ ｎ 退 杆 速 度 １ ～ ３ ｍ／ ｎ ５ ０ ｒｍｉ ， ５ ０ｃ ｍｉ。 旋 喷桩 体胶 结硬 化 以后 强 度可 以达 到 ０ ５ ａ ． ～８ＭＰ 。 水 平旋 喷桩具 有 梁 的效 应 和 土 体 改 良加 强 效 应 ， 能 够起 到 防流 沙 、 滑 移 、 抗 防渗 透 的作 用 ， 证 隧道 掘 保 进 安全 。水平 旋 喷桩 布置详 见 图 ６ 。
～
难度 极 大 。由于 钢架 多 次 连 接 施 工 扰 动 大 ， 架 不 钢
能及 时封 闭 。
（ ） 井拱 顶 下沉 及 收敛变 形较 大 ， 车 道斜 井 ３斜 单 断 面开挖 过程 中需 要 加 设 横 撑［ 临 时 仰 拱 来 控 １和 。 制变 形 （ 图 ３ ； 见 ） 已支护 地段 变 形 不稳 定 ， 有 喷 混 伴 凝 土剥 落 、 架扭 曲现 象发 生 。 钢
家 庄铁 道 学 院 工业 与 民用 建 筑 专 业 ， 要 从事 土 木 工 程施 工 管 理 工作 主
国 交 工 与 术 ＿ ０ 第 期 防 通 程 技 ２ｌ ６ １
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成 果与应 用 ・
胡麻 岭隧道 第 三 系粉 细砂 岩 段施 工关键 技 术 徐 长 久 （） ２ 加强 超前 支护 和初期 支护 ， 必要 时 采用二 次 初期 支 护措施 。
（） ３ 采取集 中排 水 和井 点 降水 的 措施 降低 掌 子
面水 位 。
（） ４ 基底 加深 ０ ５ｍ， 混 凝 土 干 拌 料 换 填 ， ． 用 并
用 喷混凝 土快 速 封闭 。
（） ５ 增设 ５号 斜井 （ ０ 、 ７ ０ｍ） ６号斜井 （ ８ 、 ４ ０ｍ） ８
图 １ Ｘ ＋９ ０ ８拱 部 下 沉
胡麻岭隧 道第三 系粉细砂岩段施工关键技术
徐 长 久
（ 中铁 十 九局 集 团有 限公 司工 程 经 营部 ，北 京 １ ０ ７ ） ０ １ ６
摘
要 ： 麻 岭 隧 道 ３ 、 ＃斜 井 和 隧 道 正 洞 区 段 穿 越 第 三 系 弱 胶 结 粉 细 砂 岩 ， 于 地 层 岩 性 软 ， 下 水 丰 胡 ＃ ４ 由 地
×１ ｍ 的混凝 土 垫块 ； 向连 接 筋 为 ２ ５ｃ 纵 ２ｍｍ 螺
纹 钢筋 ，Ｚ 字 型连接 ， 向间距 １ ０ｍ。 “” 环 ．
（） 次 支 护 （ 要 时 设 ） ４二 必 。全 环 喷 Ｃ ５混 凝 ２
土 ， ２ ｍ； 架 为全 环 Ｉ６型钢 ， 厚 ０ｃ 钢 １ 间距 ０ ５ｒ， ． ｎ 设 置纵 向［ ２ － ａ槽 钢 托 梁 ， 设 置 ３ ｍ ×３ ｍ ×１ ３ 并 ５ｃ ５ｃ ５
２ 施 工 状 况 及存 在 问题
２ １ 当 时 施 工 状 况 ．
于 Ｒ一６０ ０ｍ 的曲线上 、 ０ 洞身 ２１ ６ ０ 位于 Ｒ一 ０ ． ５ｍ ５０ ０ｍ 的曲线 上 及 出 口 ７ ４ ９ ｍ 位 于 Ｒ 一５０ ０ ０ ２ ． ０ ｍ 的 曲线 上 外 ， 余 地 段 均 在 直 线 上 。 隧 道 内 线 其
拱 部下 沉量 达 １ ２ｍ（ 图 １ ， 工进度 缓慢 。 ． 见 ）施
２ ２ 存 在 问题 ．
（） １ 围岩 第 三系粉 细砂 岩地 层成 岩性差 ， 遇水 易 软 化 ， 子 面 泥 化 现 象 明 显 （ 图 ２ ， 底 呈 稀 糊 掌 见 ）基
状， 隧道 变形 大 ， 支护破 坏乃 至坍 塌 ， 工进 度缓 慢 ， 施
收 稿 日期 ：０ １０ —９ ２ １－９０ 作 者 简 介 ： 长 久 （９ ６ ） 男 ，高 级 工 程 师 ， ９０年 毕 业 于 石 徐风险 极高 ， 工期 严重滞 后 。
（ ） 脚 开挖 时砂 子随着 渗水 流 出 ， ２拱 造成拱 架 背 后脱 空 ， 两侧边 墙易 垮塌 ， 斜井 下半 部断 面拱架 接腿
１ 工 程概 况
新建 兰 州 至 重 庆铁 路 Ｌ － ＹＳ １标 段 胡 麻 岭 隧 道
全长 １ １ 进 ～ 出 口里 程 Ｄ ８ ２ ～Ｄ ８ ＋ ３６ １ｍ， Ｋ６ ＋６ ６ Ｋ２ ２ ７ 隧道最大埋深 ２ ５ｍ。除 隧道 进 口 ９ ６ ９ 位 ３， ９ ３ ． ５ｍ
基 岩裂 隙水 主要 为构 造裂 隙水 和风化 裂 隙水 。预测 隧道 最 大涌水 量 为 Ｑ 一８９ １ｍ。 ｄ ５ ／ 。
下 水 出水量 约 为 １ ０ ０ Ｉ ｄ 掌子 面前有 积 水 ， ５ ￣２ ０１。 ， Ｔ／
底 有渗 水 时被浸 泡 成 淤 泥 ， 部及 边 墙 塌 落 掉 块 均 拱
很 严重 ， 围岩级别 为 Ⅵ级 围岩 。
隧道洞 顶 山体 冲沟发 育 ， 沟床纵 坡较 大 ， 但汇 水 面 积较 小 ， 然 隧道 洞 身 山体 内各 冲沟 未 见 有 常 年 虽 流 水 ， 雨后 各 冲 沟 内洪 水 都 比较 大 。隧 道 地 下 水 但 类 型为 第 四系松 散 残 积 物孑 隙潜 水 和 基 岩裂 隙水 ， Ｌ
１ ． ‰ 、 ９ 位 于纵 坡 为 １ ｇ 及 ７ ４ｍ 位 于纵 ２ ８ ２３ ０ｍ ３ ０ ４ 坡 为 １ ． ‰ 的单 面上 坡段 上 。 ２８ 隧道 洞身 地表 主要 为第 四系 全新统 冲 积砂 质黄 土和粗 圆砾 土 ； 四系上 更新 统风 积砂 质黄 土 ； 第 下伏 基 岩 主要有 上第 三 系 砂 岩 、 岩 ； 第 三 系 砾 岩 、 泥 下 砂 岩 、 岩； 泥 白垩 系 下 统 砂 岩 、 岩 等 。其 中 ＤＫ７ ＋ 泥 ５ ８０ Ｄ ９ ０ ０ Ｋ７ ＋６ ０长 ３８ ０ｍ 一 段 围岩 以第三 系粉 ０ 细 砂 岩为 主 ， ＃和 ４ ３ ＃斜井 就 处 在这 种 地 层 中。这 种 地层 岩性 软 ， 岩质疏 松 ， 成岩 作用 差 ， 遇水 易泥 化 ， 稳 定性 很差 ， 极 软 岩 。 当粉 细砂 岩 不 含 水 或 含 水 属
号斜 井 （ ５ 和 ７号 竖井 ， 加 工作 面 ， 快整 个 ４ ０ ｍ） 增 加
隧 道 的施 工进 度 。
４ ３ ＃和 ４ ＃斜 井增设 二次 支 护措 施及
施 工 方 法
３ ＃和 ４ ＃斜 井 （ 围岩 为 Ｖ级 ） 工 中采 取 了增 施