刘可欣
中铁十二局集团第四工程有限公司 陕西西安 710021
摘要：隧道进洞段落是隧道施工的重要环节,又是比较薄弱的环节。一般洞口处都地质情况较差，浅埋偏压,围岩全风化或强风化,特别是处于冲沟,坡积土,松散地段，处理不当,极可能发生滑塌事故,边仰坡的稳定与进洞安全密切相关。隧道在进洞后，应加强围岩监控量测，发现数值变化较大时应采取相应加固措施，本文以眉太公路太白山隧道左洞出口施工为背景，介绍径向注浆等加固技术在隧道进洞变形较大段落的成功应用。
关键词：隧道 进洞 变形较大 径向注浆 加固技术
1.隧道出口概况及地质条件
眉太高速公路太白山隧道为全线控制性工程，隧道全长5266.5m（全幅）。出口位于陕西省宝鸡市太白县鹦鸽镇莲花湾内，根据调绘资料，隧道出口处未发现对隧道稳定性有重大影响的滑坡、崩塌等不良地质体发育，未见有深大断裂带发育，场地稳定性较好。地表覆盖有较厚第四系坡积碎石土、粉质黏土，另外因风化强烈，节理裂隙发育，岩体破碎，在洞口开挖施工中易产生松散层破裂，风化层掉块、崩塌等现象，对洞口斜坡造成影响。
2.施工情况介绍
太白山隧道出口于2019年12月完成洞口边仰坡、地表排水沟及大管棚和套拱施工，2020年10月18日正式开挖进洞，采用三台阶预留核心土法掘进。隧道进洞施工时对地表浅埋段埋设沉降观测桩进行观测，同时做好洞内监控量测，10月27日，隧道掘进至ZK29+572.6时，隧道ZK29+580沉降15.1mm,为保证施工安全，将掌子面封闭并停止掘进，且按照每天3次持续对洞内进行围岩监控量测和地表沉降观测，观测曲线见图3。
3.施工工艺
3.1锁脚锚杆加固
隧道进洞前，地表沉降观测无明显变化，同时掌子面封闭并停止掘进后，围岩监控量测数据显示基本无沉降，且地表沉降观测也无明显变化，表明在对上中台阶无扰动的情况下，洞顶坡积体基本处于稳定状态，下沉主要是由于洞内开挖后原设计支护无法满足要求造成，因此综合考虑在已开挖变形段落采用洞内加固措施。
首先选用加设锁脚锚杆的方式进行加固，布置方式为每个台阶拱脚向上，间隔50cm梅花型布置，锁脚锚杆采用φ50*4mm，L=5m的钢花管（施工图纸见图1）。通过围岩量测数据表明加固效果不佳，沉降值仍较大。尤其是中台阶施工完成后，下沉明显，因此考虑应将开挖轮廓周边进行注浆板结后形成整体加固。
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3.2径向注浆加固
根据现场实际情况选取ZK29+580~+570段作为试验段，进行隧道周边进项注浆加固，径向注浆加固措施见图2。为能够验证注浆后坡积体整体强度，在洞口左侧选取有代表性位置进行注浆试验。洞内径向注浆采用φ50*4mm，L=5m的钢花管，注1：1水泥浆，注浆压力2~3MPa。注浆过程中，地表部分位置出现溢浆，注浆完成后通过钻设验证孔等措施验证注浆半径7m满足要求，效果较为理想。试验段加固完成后进行中台阶开挖作业，沉降量明显降低且趋于稳定，径向注浆加固措施作用明显，满足施工要求。
后续以开挖段落均采用径向注浆加过措施后，经建设、监理和设计单位同意后进行正常开挖，沉降趋于稳定，满足施工要求。
图2 径向注浆加固施工图
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径向注浆加固施工
通过施工中各项参数进行比较，隧道径向注浆加固措施应注意首先为控制注浆压力，终压不宜过大，控制在3MPa为最优，且应稳压10min；其次注浆小导管安装应垂直于初支面，以达到更好的注浆效果。
3.3超前小导管注浆加固
在采取径向注浆加固围岩的同时，增加超前小导管的打设频率，每两榀钢筋进行超前小导管的打设，由于坡积体注浆效果不佳，浆液在压力达到1.5~2MPA后从掌子面冲出，为保证注浆效果，将超前小导管尾部留出并进行保护，在下一循环初期之后完成后进行注浆，保证注浆压力达标，注浆效果良好。
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图3 超前小导管注浆施工
3.4初期支护及时封闭成环
尽早将初期支护封闭成环，及时施工仰拱及仰拱回填，保证仰拱至掌子面距离控制在20~25m左右。
4.加固效果
通过以上手段，太白山隧道出口沉降及收敛变小，在仰拱完成后趋于稳定，总沉降值控制在15cm左右，收敛值控制在5cm左右，远小于未采取措施之前的沉降值20cm，收敛值10cm。达到了目的，目前隧道施工安全质量受控。
仰拱施作前后拱顶变形对比表
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参考文献
[1] 中华人民共和国行业推荐性标准.JTG/T 3660-2020 公路隧道施工技术规范.北京.人民交通出版社
[2] 中华人民共和国行业标准.JTG F90-2015 公路工程施工安全技术规范.北京.人民交通出版社