摘 要：介绍青岙隧道出口砂包土、全风化涌水地层浅埋段施工技术。
关键词：温福铁路青岙隧道、砂包土、全风化基岩、浅埋隧道、涌水地层、施工技术
1、工程及地质概况
温福铁路是国家一级双线电气化客运专线铁路。青岙隧道出口进洞段为第四系坡残积层粉质粘土夹碎石，厚5～6米；下伏全～强风化石英闪长岩，层厚约10～11米。围岩易坍塌，地表水不发育，但由于隧道右上方为山谷冲沟，现场地下水位高，涌水量大，砂包土遇水软化、易坍塌，承载力急剧下降，施工难度大。
2、施工方案
青岙隧道出口进洞段地质为砂包土、全风化石英闪长岩涌水浅埋地段。设计、施工的总体思路是：采用隧道新奥法施工原理，利用监控测量技术，及时掌握开挖后围岩及地表的动态。采用超前小导管注浆加固地层技术，加强围岩支护。施工采用三台阶开挖法，遵循“弱爆破、少扰动、短进尺、快循环、强支护、紧封闭、勤测量”的施工原则，在监控测量指导下开展隧道的开挖与支护工作。采用超前大管棚与超前小导管预注浆支护，Ⅰ20工字钢钢架加强，从而达到控制隧道变形、预防隧道坍塌，确保安全进洞。
2．1洞口边、仰坡施工及地表处理
洞口开挖及边仰坡施工：先测量放样洞门位置，确定开挖边线及开挖深度。施作洞顶截水沟及周围排水沟，防止冲刷、浸泡边坡。自上而下采用挖掘机开挖洞口仰坡，随后采用网喷支护封闭边坡。
洞外地表处理措施：考虑洞身经过处上面为一条通采石场的公路，路内侧有一条边沟，为防止边沟内流水渗入洞身围岩，对沟底进行砂浆抹面。洞顶靠洞口段15米的地表铺盖防水布，防止雨水及地表水对洞身围岩造成危害。在地表布置监控测量点，每5米设1个观测断面；每个观测断面设3个观测桩，分别布置在隧道开挖中线和两侧最宽处。每日观测2次，并及时对观测数据进行整理、分析，及时反馈，为隧道施工提供准确的地表沉降情报。
2．2进洞施工方案
根据洞口开挖所揭示土层为砂包土，下卧石英闪长岩全风化层，地下水位在隧道轨道顶以上6米处。为安全进洞，上台阶采用预留核心土作为进洞方案，采用导向墙加强支护。在已修整的仰坡上准确定位隧道中线，放出开挖线；然后根据拱部轮廓线施作2米宽的导向墙。在导向墙内埋设2根I16工字钢，间距1米；并预留φ108钢管的导向孔。导向墙基础应一次落底。在导向墙上打设长15米，外插角5°～10°，环向间距为40cm的φ108长管棚，并注浆加固拱圈土体，注浆压力2.5MPa。
2．3洞身开挖及支护方案
为确保隧道洞身施工的安全快速，本洞口采用三台阶法开挖。上台阶开挖不超过40米，中、下台阶紧跟，做到及时闭合成环。在洞身开挖及支护施工过程中，切实加强对地质及地下水的观测。遇到地下涌水、突泥等情况，采取切实有效措施进行排水、降水、堵水、加强支护，确保工程质量和安全。
上台阶开挖：采用预留核心土、超前小导管注浆支护方案，采用挖掘机配合人工进行开挖。遵循短进尺、快循环、强支护的原则，开挖完成后采用钢架、锚杆、网喷联合支护。并及时埋设监控测量桩，为施工提供实时监测动态数据，对各类施工支护措施的效果提供依据。在大管棚内采用挖掘机配合人工进行，每一循环进尺控制在50～60cm。开挖结束后，马上施作初期支护。架立I20钢架，每榀间隔50～60cm，并铺设20×20cm的φ8钢筋网，打R25S15带排气的中空锚杆，锚杆间距80cm，L=4.0m；梅花型布置，然后喷射28cm厚的 C25混凝土。出大管棚后，先施作φ42超前注浆小导管，间距40cm；前后环搭接长度＞1.0m，并注浆饱满。
考虑到砂包土和全风化基岩遇水变软，承载力下降，在钢架底部增设通长槽钢垫板。增加钢架底部与地面的接触面积，减少钢架和围岩变形。在隧道中部增设竖向钢架临时支撑，减少开挖中台阶钢架接腿时的沉降。在洞口段20榀范围内每榀钢架左右对称设置2根I20工字钢，底部设2米长的槽钢垫板，并用角钢连接焊成整体。
中台阶开挖：由于该台阶位于地下水范围内，采取开槽降水的办法，先在隧道靠近边界2米处用挖掘机开一条深4米的降水槽，将水位降到该台阶开挖面以下。开挖时采用单侧、短进尺、快循环开挖的方案，最大限度的减少落中台阶时的沉降量。由于标高位于水位线以下，立完钢架后，即刻对基部和侧壁打小导管进行双液注浆，底部打2排，侧壁3排注浆小导管，导管间距40×40cm，长度L=4.0m,从而达到固结土体、止水并提高承载力的目的。
下台阶开挖：开挖前首先施作临时仰拱，使钢架闭合成环。洞口段钢架均采用I20钢架焊接闭合，纵向用4道I20工字钢将临时仰拱焊接成整体。采取预留核心土加竖向钢架保持对洞顶的支撑，用挖掘机配合人工，单侧开挖落下台阶。接完钢架腿后，在侧壁和隧底冒水位置按40×40cm间距打径向小导管双液注浆。
小导管采用φ42mm的钢管制成，沿管体每20cm钻φ8mm孔，四周梅花状布设出浆孔，前端封闭并制成尖状。小导管安装时，用YT-28风钻开孔，开孔直径为42～50mm，并用吹管将砂石吹出。用带冲击的风钻将小导管顶入孔中，或直接用锤击插入钢管。用锚固剂封堵导管孔口周围土体空隙，用喷射混凝土施作止浆墙。小导管注浆最高压力严格控制在0.5Mpa以内，以防压裂工作面。控制进浆速度，一般每根导管双液总进浆量控制在30L/min以内。每根导管内注浆量由计算确定，若压力上升，流量减少，虽然注浆量未达到计算值，但孔口压力已达到0.5Mpa，结束注浆。
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仰拱开挖：由于地下水位高于仰拱，涌水对仰拱的施工带来很大困难，仰拱的质量直接关系到整体的结构安全。为了确保仰拱的施工质量，采取以下施工措施：仰拱一次施工长度6米，开挖后首先对基底采取小导管双液注浆封闭，保证仰拱不出现大的涌水；小流量引至中心排流。施工过程中开挖、立拱架、喷射混凝土各工序要求准备充分，衔接紧凑连续作业。
3、结论：
（1）砂包土、全风化、涌水浅埋隧道，围岩自身承载能力较低，应严格遵循“弱爆破、少扰动、短进尺、快循环、强支护、紧封闭、勤量测”的施工原则，在监控测量的指导下开展隧道的开挖与支护，做到仰拱及时闭合成环，二次衬砌紧跟。
（2）监控地表沉降和初期支护变形情况，涌水地段，重视超前小导管，径向锁脚小导管的双液注浆。及时施作临时仰拱，形成闭合结构；必要时施作临时竖向支撑，有效控制隧道大变形及塌方事故的发生。
（3）地下水对洞身及施工带来极大危害。应采取开槽降水和井点降水相结合的办法，可防止突水、突泥，全风化围岩泡水失稳等病害的发生。
（4）衬砌确保不渗、不漏，做到“以防为主，防排结合”的治水措施，全面铺挂防水板，施作盲沟和中心管沟，确保排水通畅。
参考文献：
[1]客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准 铁建设[2005]160号
[2]客运专线铁路隧道工程施工技术指南 TZ214-2005
[3]公路隧道设计规范 JTG3370.1-2018