李慧
（广东省基础工程集团有限公司，广东，广州，510620）
【摘 要】根据双连拱隧道施工理论及施工实际进行研究，总结出以下几点有效控制施工沉降的措施，以达到指导施工的目的。
【关键词】大跨双连拱隧道；地表沉降；全断面法开挖；三导洞开挖；地表注浆
1、概述
由于双连拱隧道具有较好的线型、节约用地、有利环保等优点，近年双连拱隧道得到快速发展。但双连拱隧道开挖断面大、而且往往在超浅埋及含水破碎带进行是施工，地表沉降过大成了制约隧道施工的头号难题，如何控制地表沉降，保证施工安全及其围岩稳定一直是国内外研究的重要课题。
2、双连拱隧道开挖沉降控制措施
2.1 根据围岩的具体情况灵活采用全断面法、台阶法、三导洞法进行开挖
2.1.1 III级及以上围岩中导洞台阶法（或全断面）开挖
为减少施工造成扰动的次数对围岩稳定的影响，III级及以上围岩，中导洞可以采用光面爆破的方法进行全断面开挖，断面开挖高度应比设计高出10cm，便于中隔墙立模；而正洞则根据单洞跨度进行选择施工方法，当L<=12m，采用正台阶法进行开挖施工，当L>12m，采用三台阶法预留核心土进行开挖施工。
2.1.2 IV级及以下围岩中导洞台阶法采用三导洞法开挖
IV级及以下围岩较为松散软弱，为保证施工安全，施工过程中强调变大洞为小洞进行施工，开挖宜采用三导洞法开挖。中导洞宜采用台阶法开挖，台阶长度5～6m，上下台阶均利用简易台架进行开挖支护作业；侧导洞采用上下台阶法施工，施工方法同中导洞；待中隔墙砼达到70%强度后，可进行正洞上部开挖施工。正洞分上中下三部开挖，上部采用环形开挖，超前5-6m，中部预留核心土，光面弱爆破，汽车配合装载机出碴。严格控制每循环进尺，浅埋段0.75m，Ⅴ级围岩深埋段1.5m，Ⅳ级围岩段2m，支护紧跟掌子面。
2.2采用长管棚、超前小导管等辅助措施
2.2.1 洞口长管棚施工
长管鹏采用长为20～40m的Ф89（或108）超前大管棚支护，钢管为热轧无缝钢管，节长6/8米，环向间距40cm，外插角3°；设置位置宜在明洞衬砌轮廓线以外30cm，中导洞顶及左右正洞上部60°范围。为使钢管钻孔定位准确，设置导向墙，导向墙中预埋管棚导向管，钢管接头采用丝扣连接，丝扣螺纹长大于15cm，相邻两钢花管的接头要错接，错接长度不小于1m。管棚钢管内注浆，顺序先下后上，全孔采用一次性注浆，浆液采用水泥浆，水灰比为1：0.75—1:1，注浆压力初始0.5-1.0MPa,终止压力1.0～1.5MPa,注浆前进行现场注浆试验,根据实际情况调整注浆参数,长管棚与下一环超前小导管搭接长度不小于2m。
2.2.2 纵向超前小导管施工
导管采用5m长Φ50×5（Φ42×3.5）热轧无缝钢管，环向间距40cm，搭接长度不小于100cm，外插角6°；采用YT28风钻沿隧道纵向以6°外插角钻孔，孔径稍大于管径。小导管尾部焊在钢拱架上，顶进时注意保护管口不变形，并对开挖面及相临界面喷砼封闭，管口设止浆塞。采用1：1水泥浆灌注，施工配合比经现场试验确定，注浆终压为0.5MPa～1.0MPa，能保持压力2min即表明达到注浆效果。
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2.2.2 环向注浆锚杆施工
隧道Ⅴ、Ⅳ级围岩正洞拱部1200设φ25中空注浆系统锚杆，以达到对松动围岩加固的作用。中空注浆锚杆采用风钻直接打入，然后注浆，最后安装托板螺栓。水泥砂浆配合比宜为水泥:砂: 1:1～1:1.5，水灰比:0.45～0.5。
2.3在浅埋处进行地表注浆
隧道进出口覆土较浅的地段及地质松散、富水破碎地带，往往需要进行地表注浆进行加固，注浆间距宜为1.5m*1.5m，呈梅花形布置，注浆管长5～7m，注浆管选用Ф50PVC塑料花管，注浆压力为0.5～0.3Mpa，注浆材料选用1:1纯水泥浆。
3、施工质量注意要点
3.1在隧道开挖过程中，严格按“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”方针，根据围岩的具体情况，灵活采用全断面法、台阶法、三导洞法进行开挖，并采取相应的辅助措施。
3.2大管棚施工注意事项：
（1）钻孔前掌子面必须按要求先喷一层素混凝土作为止浆墙，以确保掌子面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌。
（2）钻孔前，精确测定孔平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号。
（3）钻孔外插角根据钻孔深度及钻杆强度而定，以设计为准，以1°为宜，根据实际情况作调整。一般在设计外插角基础上再加1°～1.5°。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。
（4）严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。
（5）经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。
（6）掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。
（7）成孔后，钢管逐节顶入，采用丝扣连接，隧道同一断面处的接头数不大于50％，相邻钢管接头至少应错开1m，并及时将钢管与钻孔壁间缝隙填塞密实。纵向两组管棚间应有不小于3.0m的水平搭接长度。要保证钢管外露端法兰盘、止浆阀的焊接质量。
（8）注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象，如发生串浆，应立即停止注浆，并采取措施或采用间歇式注浆封堵串浆口，直至不再串浆时再继续注浆。注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。注浆结束前，应采用最大注浆压力闭浆一段时间，一般可取5分钟左右,并及时封堵注浆口。
（9）施工中应及时检验注浆效果：对注浆加固区进行钻孔取芯，观察注浆充填情况；另外在进行无孔钢管钻孔时观察孔内涌水颜色及涌水量，水颜色如较澄清或夹带水泥渣块，涌水量较小，则注浆效果较好，如涌水为泥浆颜色或涌水量较大时，应补注或重注。
3.3进行超前小导管应注意事项：
（1）严格控制小导管施作角度。小导管应在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入，角度误差不得大于2°，超过允许误差时，应在距离偏大的孔间补管、注浆。小导管角度过小易引起下个循环开挖不到位，引起掌子面掉块或坍塌；施作角度过大，易引起超挖。
（2）严格控制小导管环向间距。环向间距孔口距允许偏差为±5cm。超前小钢管或锚杆施作的环向间距过大易引起导管棚护不住上部松散围岩，从两锚杆的孔隙间掉块，近而可能引起坍塌。
（3）严格控制小导管打入长度及纵向搭接长度。钢管实际打入长度不得短于平均打入长度5cm，纵向两排锚杆（钢管）的水平投影应有不小于100cm的搭接长度。纵向长度及搭接长度与开挖循环进尺不匹配会导致导管工序施工过频，增加循环作业时间。
3.4 中空注浆锚杆施工注意事项：
（1）钻孔直径应大于锚杆直径15mm。
（2）钻孔本身应成直线，不应弯曲。方向应沿隧道周边径向，但不得平行于岩面。
（3）灌孔前应清孔，顺锚杆孔用高压风清除孔内积水、岩粉、碎屑等杂物。
（4）砂浆应随备随用，在砂浆初凝前应使用完。
（5）注浆应使用灌浆罐和注浆管，孔口压力小于0.4MPa。顺着锚杆孔注浆，直到孔口有浆液流出为止。
（6）锚杆插入长度不得小于设计长度。
（7）锚杆插入后不得随意敲击，三天内不准悬挂重物。
结束语
双连拱隧道由于其独特的优势而得到蓬勃发展，如何解决施工中一些突出问题已经迫不及待。本文通过实践总结了解决施工造成地表沉降的一些措施，解决问题，保证施工安全的同时，也创造一定的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]李俊、李泳伸、王志杰、贾刘强.双联拱隧道开挖技术探讨［J］.现代隧道技术，2003年04期
论文作者:李慧
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年7月供稿
论文发表时间:2015/11/11
标签：注浆论文; 围岩论文; 隧道论文; 导管论文; 钻孔论文; 双连论文; 长度论文; 《工程建设标准化》2015年7月供稿论文;