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摘要：随着我国交通基础建设力度加大，近些年隧道施工规模与里程持续增加，对施工技术提出更高的要求。湿陷性黄土隧道作为西部地区施工最常见的一种，施工过程中做好加固处理具有现实意义。文中分析湿陷性黄土隧道施工特点，阐述洞口段施工加固措施，旨在提高隧道施工整体质量。
关键词：隧道工程；湿陷性黄土；加固措施
隧道开挖过程必然会对原有地层结构造成破坏，需要采取有效的加固处理措施，避免出现垮塌等意外情况。浅埋黄土隧道相对稳定性较差，隧道施工过程中要及时采取处理措施，提高隧道的稳定性。文中全面分析灌浆法施工在隧道加固中的使用要点，现总结归纳如下。
1、隧道工程概况及难点分析
1.1 工程概况
xx隧道工程起点里程为DK208+415，终点里程为DK209+057，正线全长642m，线路上位于迭藏河1号特大桥与西河特大桥之间。隧道形式设计为单洞双线，是一座大断面湿陷性黄土浅埋偏压隧道。图1为隧道出口洞门纵断面示意图：
图1隧道出口示意图
1.2隧道施工难点
隧道的出口段主要位于自重湿陷性黄土地段，其断面比较大（约为200㎡）、而且埋深较浅（暗洞进口埋深在15—20m之间），而且有偏压、围岩软弱、遇水极易湿陷。
隧道按照Ⅰ级铁路等价标准建设，整个工程的设计速度为160km／h，有条件的路段可以经过提速后达到200km/h，将成为西北西南区际间客货并重的便捷、快速、大能力通道。其中，工程验收（综合调试）的速度要达到1.1倍的相关设计速度要求。同时，关键承重结构的设计使用寿命达到100年，主体工程质量要实现“零缺陷”，以满足列车开行时的高安全性及舒适度的相关要求。在工程建设的过程中，对黄土地基的处理、压实质量、结构耐久性、隧道防水、工后沉降值以及混凝土的质量等都提出了较高的要求。
2、隧道洞口浅埋段开挖与支护施工要点
2.1开挖与支护的基本方案
在出口段前的30m采用明挖法，出口段之后采用CRD法进行开挖施工，在施工的过程中采用了干法开挖、钻孔等施工工艺，同时加强对施工过程中用水的管理，保证隧道基底不会受到水的浸泡。
对于洞口段的支护，主要采用超前大管棚、系统锚杆（包括拱部药包锚杆和边墙砂浆锚杆）、钢筋网以及喷射混凝土、型钢钢架等措施。每循环进尺为0.6m，每天进行2次循环。
在出口端范围的设计主要采用水泥土挤密桩加固处理的措施，以确保仰拱钢筋混凝土的施工质量，同时在施工过程中要随时对隧道基底的沉降进行仔细观测。在施工的过程中要遵循“管超前、严注浆、短开挖、禁爆破、快支护、早成环、勤量测、紧衬砌”的基本施工原则，进行长管棚超前支护，以加强隧道侧面的边墙支护，解决隧道的偏压问题。
2.2大管棚超前支护
采用热轧大管棚进行超前支护的目的主要是为了保证能顺利的进洞以及施工的安全，大管棚采用一环直径为108mm、长为20m的热轧无缝钢管，与钢架组合成为预支护系统，以达到防止洞口和浅埋段软弱围岩坍塌的目的，为进洞创造基本条件。管棚钢管的环向间距为40cm，其中外插角在1°—3°之间。管棚分为钢管以及钢花管两种形式，采用交错布置的方式，在打设钢花管并注浆之后再打设钢管。为了有效地提高钢管的抗弯强度，还需要在钢管和钢花管中设置钢筋笼，然后在其中灌注水泥砂浆。
2.3CRD法开挖
出口端暗洞的进洞采用CRD法进行分部开挖，开挖的过程中以人工操作为主，配合使用风镐、风铲和粘土铲，上台阶采用人工翻碴或者采用手推车将碴运到下台阶，之后采用挖掘机装碴，侧卸式装载机配合装碴，最后使用载重汽车进行无轨运输。CRD开挖支护方案如下图2所示，具体的挖施工说明如下：
图2开挖支护方案示意图
2.3.1首先沿①部拱部开挖轮廓线以上进行φ108mm的超前长管棚支护的施工，开挖时要预留核心土，并打入径向锚杆，在进行初喷混凝之后进行钢架施工，之后再喷混凝土封闭①部，并安装横撑，开挖进尺为0.6m。
2.3.2其次要向下开挖②部，打入径向锚杆之后进行初喷混凝土施工，同样再进行钢架施工，用混凝土将②部封闭，安装横撑的同时打入锁脚锚管。
2.3.3然后向右开挖③部，其中左、右两侧拉开的距离为3—5m之间。沿③部拱部开挖轮廓线以上进行φ108mm的超前长管棚支护的施工，开挖时要预留核心土，并打入径向锚杆，在进行初喷混凝之后进行钢架施工，之后再喷混凝土封闭③部，并安装横撑，开挖进尺为0.6m。
2.3.4向下开挖④部，打入径向锚杆之后进行初喷混凝土施工，同样再进行钢架施工，用混凝土将②部封闭，安装横撑的同时打入锁脚锚管。
2.3.5打设钻孔，并确保施工隧道的基底水泥土挤密桩达到设计标高度。
2.3.6向下开挖⑤部，进行初期支护施工。
2.3.7向右开挖⑥部剩余的土方，然后将初期支护进行封闭。
2.4初期支护
拱部采用径向药包锚杆以及钢筋网和35cm厚的强喷射混凝土进行初期的支护，在边墙主要采用径向砂浆锚杆进行初期的支护，在进行拱墙喷浆作业时需要在混凝土中掺入聚丙烯微纤维，纤维的掺量为1.2kg／m。在全断面需采用间距为0.6m的25a型钢钢架进行支护，在开挖部分要使用25a型钢进行横撑支撑。
2.5隧道基底加固
隧道DK208+420—+442段基底采用T76L迈式微型桩进行湿陷性处理，桩长7.0—9.0m，间距1.0m×1.0m梅花形布置（每排14根，总计23排）。桩的布置情况为：桩长7.0—9.0m，平面间距1.0m×1.0m，呈梅花形布置。基底在完成加固处理之后，要对黄土的湿陷性、承载力、桩间土的压缩性进行一次整体的检测，在确认这些标准都达到相关的设计标准之后再进行相关工序的施工。
当实施灌浆工作的时候，要确保所有的相关人员全部到场，先进行隧道施工的流程进行详细分配。首先，钻孔的工作要按照要求执行，然后向裂缝中灌注浆液，并进行封堵，第三步是进行灌浆材料的搅拌，然后进行灌浆操作，最后，待浆液凝固后进行灌浆口的封堵。在整体的施工过程中，每一个环节的工作都要落实到位，并且通过一些措施来严格的控制施工质量，从而保证工程能够顺利的进行。
3、结语
总之，隧道施工过程中受到地质因素、施工因素等影响，难免出现质量与缺陷。此时，施工单位就需要分析问题成因，采取有效的治理措施消除安全隐患。可以结合实际优化施工技术，加强施工现场管理，提高施工人员专业素质等方法，实现高隧道施工质量与使用寿命的目的。
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[3]闫忠峰.铁路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用分析[J].价值工程,2018,37(16):149-150.
论文作者:蔡忠德1,付晨曦2
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/21
标签：隧道论文; 钢架论文; 混凝土论文; 黄土论文; 基底论文; 超前论文; 措施论文; 《防护工程》2019年第3期论文;