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摘要：现今新建铁路线设计行车时速较高，线路设计半径较大，线路设计纵坡较小，所以在设计选线时一些特殊地层及地质条件较为复杂地段无法进行避让，给后期施工及运营期间安全带来隐患。若隧道支护体系设计、施工不当，则容易产生洞室坍塌、二衬开裂及运营期间仰拱翻浆冒泥等不良后果。大跨浅埋隧道极软岩富水界面段施工，传统处理方法多为帷幕注浆固结，但此种工法存在施工周期长、工程造价高等缺点。为解决这一问题，中铁十九局集团有限公司兰渝铁路工程项目部在学习借鉴相关单位及国内外施工此类围岩的经验教训通过分析，在施工实践的基础上，经整理、提炼，形成本套综合施工技术。
关键词：大断面隧道，浅埋，极软岩，富水界面，综合施工技术
中图分类号：U45文献标识码： A
1 概述
本项施工技术采用地表高压旋喷加固结合洞内分部开挖、Φ89钢管锁脚配合强支护参数等措施的综合应用，不仅能保证施工期间施工安全，同时地表高压旋喷注浆固结拱圈周围岩体，从而有效的改善因界面水害引起的一系列危害及隐患。待洞外旋喷加固完成5～10m后，洞内就可以采取CD或CRD法进行分部开挖，同时采取L=10m，Φ89锁脚钢管加固初期支护拱架，采用焊接槽钢等措施将锁脚钢管连接成整体，用于提高初期支护整体性。
2 本项综合施工技术的特点
本项技术采取洞外超前预加固，洞内跟进施工原理，实现洞内、外平行施工，较传统单一的洞内帷幕注浆固结法，可减少施工时间加快施工进度；本项技术采取洞内、外相结合施工措施，相对于传统的洞内帷幕注浆加固措施，有效的避免了帷幕注浆因注浆扩散效果不理想，需反复进行封闭注浆所浪费的施工时间及成本，从而降低施工成本；本项技术具有施工设备造价低，操作简单，施工人员少，施工难度低等特点，具有很强的可操作性及很高的推广价值。
3 本项综合施工技术的应用范围
3.1本项技术适用于浅埋软岩隧道
隧道埋深在35m以下的软岩隧道且在地下水作用下，掌子面容易出现失稳、垮塌的隧道尤为适用。利用本工法可以很好的固结拱圈周围岩体，从而稳固掌子面，减小初期支护所承受的压力。
3.2本项技术适用于存在界面水的极软岩浅埋地层
隧道施工中经常见到在同一断面中存在两种及两种以上围岩相互交错现象，有时上、下断面岩性不一致或左、右断面岩性不一致，由于岩性不一致导致围岩强度及稳定性存在差异，一般情况下软岩透水性能要好于硬岩，所以经常会出现在两层围岩界面间含水。在界面水的作用下，围岩的自身稳定性将会降低，掌子面容易出现滑移、失稳、崩塌等现象。在这种地层中应用本工法，采用旋喷加固的方法可以很好的稳定掌子面，避免掌子面出现滑移、失稳等现象。
3.3本项技术适用于，不适合采取明挖的浅埋隧道
如明挖后会形成高路堑且边坡不易稳定的湿陷性黄土地区、流砂地区；明挖后高边坡存在滑移垮塌危险的地段。
3.4本项技术适用于浅埋、偏压隧道洞口位置，以及不适宜大面积刷坡卸载的隧道洞口位置。
3.5隧道洞口位于滑坡体，也可以采用本项技术。
4大跨浅埋极软岩富水界面综合施工技术施工方案
4.1操作要点
4.1.1工艺性试验
施工前在施工区域以外的类似地质条件场地下，进行成桩工艺性试验（不少于1根），以确定在该区域地质条件下的工艺参数，并积累施工经验，以正確指导施工。
4.1.2施工准备
施工现场准备：首先对场地进行平整，在施工区域附近合理安置机械设备、回浆池等。对施工用水、用电进行合理规划。
技术准备：对工程地质进行核对，如发现与设计情况不符者，应立即上报，进行研究处理。
4.1.3测量放样
按设计的区域桩位布置图，在施工现场进行桩位放样，放样时，采取分区段的放样方式，逐段进行施工放样，以免施工过程中造成桩位偏差，并在后续施工放样的过程中，对先期施工的桩位进行复核。
4.1.4旋喷钻机钻至设计深度
移位地质钻机进行施钻，在钻好孔的孔位上，就位旋喷钻机，并将钻杆旋转至设计孔底高程。
4.1.5高压旋喷注浆
喷管插入预定深度后，由下到上进行喷射作业。根据工艺性试验取得的工艺参数进行旋喷注浆施工。
4.1.6喷射结束，钻机移位
单根桩喷射施工完毕后，移位钻机进行下一根桩施工。清洗时，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。
4.1.7洞内分部开挖
按CD法或CRD法施工，在这里就不再赘述。
4.1.8初期支护施工
与传统施工方法相同，在这里同样不再赘述。
4.1.9 Φ89锁脚钢管施工
Φ89锁脚钢管钻孔及装管施工同传统施工方法相同，强调的是锁脚钢管施工位置及打入角度要加以控制，施工位置要穿过两层界面，15°～30°斜向下打入岩体，保证能将上、下两层围岩形成连接。
4.1.10仰拱及二衬施工
与传统施工方法相同，在这里同样不再赘述。
5结论
兰渝铁路咀头隧道进口，因此段隧道埋深浅且位于上第三系粉细砂岩与泥岩中，由于拱部砂岩成岩性差，胶结不良且含水界面水害，导致下部泥岩软化，拱部坍塌、掌子面失稳，边墙收敛达35cm，初期支护已完成 段出现开裂下沉、向内挤压变形。每天沉降量10.5cm，最大日收敛值4.1cm。导致隧道出现环向及纵向开裂，掌子面已无法施工。
由于帷幕注浆造价较高，经比选后决定采用“大跨浅埋极软岩富水界面综合施工技术”。地表旋喷桩施工长度深入下部泥岩2.5m，利用地表旋喷桩将拱圈周围软弱围岩进行旋喷固结，在掌子面位置形成固结墙体，防止掌子面失稳垮塌，利用锁脚钢管抑制初期支护下沉、收敛变形。经过三个月的施工，安全、快速的通过本段特殊地层。受到业主和设计单位的好评，提高企业形象，加深了企业的社会知名度，取得了良好的社会效益。
参考文献
〔1〕叶刚 代波涛隧道不良地质段的旋喷桩加固施工方法 《建材技术与应用》2004年 第05期
〔2〕 鲍海荣大跨度富水黄土隧道施工技术 [J] 铁道标准设计 2006年（7）
〔3〕 刘旭全范恒秀 客运专线大断面黄土隧道含水段快速施工技术 铁道标准设计2007年 （增刊1）
〔4〕伍毅敏 吕康成 徐岳软弱地基隧道锁脚钢管承载特性研究岩土工程学报 2009年12期
作者简历田仁东男1981年出生工程师 毕业于辽宁工业大学土木工程专业
关键词：大断面隧道，浅埋，极软岩，富水界面，综合施工技术
中图分类号：U45文献标识码： A
1 概述
本项施工技术采用地表高压旋喷加固结合洞内分部开挖、Φ89钢管锁脚配合强支护参数等措施的综合应用，不仅能保证施工期间施工安全，同时地表高压旋喷注浆固结拱圈周围岩体，从而有效的改善因界面水害引起的一系列危害及隐患。待洞外旋喷加固完成5～10m后，洞内就可以采取CD或CRD法进行分部开挖，同时采取L=10m，Φ89锁脚钢管加固初期支护拱架，采用焊接槽钢等措施将锁脚钢管连接成整体，用于提高初期支护整体性。
2 本项综合施工技术的特点
本项技术采取洞外超前预加固，洞内跟进施工原理，实现洞内、外平行施工，较传统单一的洞内帷幕注浆固结法，可减少施工时间加快施工进度；本项技术采取洞内、外相结合施工措施，相对于传统的洞内帷幕注浆加固措施，有效的避免了帷幕注浆因注浆扩散效果不理想，需反复进行封闭注浆所浪费的施工时间及成本，从而降低施工成本；本项技术具有施工设备造价低，操作简单，施工人员少，施工难度低等特点，具有很强的可操作性及很高的推广价值。
3 本项综合施工技术的应用范围
3.1本项技术适用于浅埋软岩隧道
隧道埋深在35m以下的软岩隧道且在地下水作用下，掌子面容易出现失稳、垮塌的隧道尤为适用。利用本工法可以很好的固结拱圈周围岩体，从而稳固掌子面，减小初期支护所承受的压力。
3.2本项技术适用于存在界面水的极软岩浅埋地层
隧道施工中经常见到在同一断面中存在两种及两种以上围岩相互交错现象，有时上、下断面岩性不一致或左、右断面岩性不一致，由于岩性不一致导致围岩强度及稳定性存在差异，一般情况下软岩透水性能要好于硬岩，所以经常会出现在两层围岩界面间含水。在界面水的作用下，围岩的自身稳定性将会降低，掌子面容易出现滑移、失稳、崩塌等现象。在这种地层中应用本工法，采用旋喷加固的方法可以很好的稳定掌子面，避免掌子面出现滑移、失稳等现象。
3.3本项技术适用于，不适合采取明挖的浅埋隧道
如明挖后会形成高路堑且边坡不易稳定的湿陷性黄土地区、流砂地区；明挖后高边坡存在滑移垮塌危险的地段。
3.4本项技术适用于浅埋、偏压隧道洞口位置，以及不适宜大面积刷坡卸载的隧道洞口位置。
3.5隧道洞口位于滑坡体，也可以采用本项技术。
4大跨浅埋极软岩富水界面综合施工技术施工方案
4.1操作要点
4.1.1工艺性试验
施工前在施工区域以外的类似地质条件场地下，进行成桩工艺性试验（不少于1根），以确定在该区域地质条件下的工艺参数，并积累施工经验，以正確指导施工。
4.1.2施工准备
施工现场准备：首先对场地进行平整，在施工区域附近合理安置机械设备、回浆池等。对施工用水、用电进行合理规划。
技术准备：对工程地质进行核对，如发现与设计情况不符者，应立即上报，进行研究处理。
4.1.3测量放样
按设计的区域桩位布置图，在施工现场进行桩位放样，放样时，采取分区段的放样方式，逐段进行施工放样，以免施工过程中造成桩位偏差，并在后续施工放样的过程中，对先期施工的桩位进行复核。
4.1.4旋喷钻机钻至设计深度
移位地质钻机进行施钻，在钻好孔的孔位上，就位旋喷钻机，并将钻杆旋转至设计孔底高程。
4.1.5高压旋喷注浆
喷管插入预定深度后，由下到上进行喷射作业。根据工艺性试验取得的工艺参数进行旋喷注浆施工。
4.1.6喷射结束，钻机移位
单根桩喷射施工完毕后，移位钻机进行下一根桩施工。清洗时，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。
4.1.7洞内分部开挖
按CD法或CRD法施工，在这里就不再赘述。
4.1.8初期支护施工
与传统施工方法相同，在这里同样不再赘述。
4.1.9 Φ89锁脚钢管施工
Φ89锁脚钢管钻孔及装管施工同传统施工方法相同，强调的是锁脚钢管施工位置及打入角度要加以控制，施工位置要穿过两层界面，15°～30°斜向下打入岩体，保证能将上、下两层围岩形成连接。
4.1.10仰拱及二衬施工
与传统施工方法相同，在这里同样不再赘述。
5结论
兰渝铁路咀头隧道进口，因此段隧道埋深浅且位于上第三系粉细砂岩与泥岩中，由于拱部砂岩成岩性差，胶结不良且含水界面水害，导致下部泥岩软化，拱部坍塌、掌子面失稳，边墙收敛达35cm，初期支护已完成 段出现开裂下沉、向内挤压变形。每天沉降量10.5cm，最大日收敛值4.1cm。导致隧道出现环向及纵向开裂，掌子面已无法施工。
由于帷幕注浆造价较高，经比选后决定采用“大跨浅埋极软岩富水界面综合施工技术”。地表旋喷桩施工长度深入下部泥岩2.5m，利用地表旋喷桩将拱圈周围软弱围岩进行旋喷固结，在掌子面位置形成固结墙体，防止掌子面失稳垮塌，利用锁脚钢管抑制初期支护下沉、收敛变形。经过三个月的施工，安全、快速的通过本段特殊地层。受到业主和设计单位的好评，提高企业形象，加深了企业的社会知名度，取得了良好的社会效益。
参考文献
〔1〕叶刚 代波涛隧道不良地质段的旋喷桩加固施工方法 《建材技术与应用》2004年 第05期
〔2〕 鲍海荣大跨度富水黄土隧道施工技术 [J] 铁道标准设计 2006年（7）
〔3〕 刘旭全范恒秀 客运专线大断面黄土隧道含水段快速施工技术 铁道标准设计2007年 （增刊1）
〔4〕伍毅敏 吕康成 徐岳软弱地基隧道锁脚钢管承载特性研究岩土工程学报 2009年12期
作者简历田仁东男1981年出生工程师 毕业于辽宁工业大学土木工程专业