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　　 熊渡2號(hào)隧道是湖北陸漁一級(jí)公路改建重點(diǎn)控制性工程之一，設(shè)計(jì)為雙洞四車(chē)道分離式隧道。熊渡2號(hào)隧道左線(xiàn)起止樁號(hào)為ZK27+357~ZK28+638，隧道長(zhǎng)1281，位于R=1500曲線(xiàn)上，縱坡為+2.99%，屬長(zhǎng)隧道。隧址區(qū)為構(gòu)造~侵蝕低山區(qū)，位于漁洋河峽谷左岸，該地域內(nèi)河谷深切，地勢(shì)陡峻，施工過(guò)程中多次出現(xiàn)溶洞。

 

 

　　 隧道出口端掘進(jìn)至ZK28+572時(shí)掌子面出現(xiàn)一完全發(fā)育的溶洞，掌子面設(shè)計(jì)為Ⅳ級(jí)，巖性為石灰?guī)r，厚層狀，巖層層理清晰，巖體完整，整個(gè)隧道斷面穿越溶洞，溶洞內(nèi)充填大量含水豐富的淤積黃色粘土及大塊孤石，不時(shí)伴隨涌泥、石塊坍落、滲水等現(xiàn)象。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查及地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)等措施調(diào)查分析，該溶洞掌子面前方18米范圍內(nèi)初步推斷為溶洞黃泥夾塊石、溶洞溶槽夾泥，含水量較大，初步推斷右上溶洞邊界為掌子面前方15-17米，但左部及頂部在本次探測(cè)范圍內(nèi)均為溶洞黃泥夾塊石含水。

 

　　 ㈠、處理方案的原則

 

　　鑒于圍巖極其破碎，含黃泥有坍塌的可能。確定方案原則以安全為主，具有可操作性、靈活性及連續(xù)性，確保質(zhì)量。

 

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　　 根據(jù)ZK28+572掌子面圍巖情況，采用超前支護(hù)對(duì)其掌子面前方圍巖固結(jié)，以確保今后初期支護(hù)施工安全及施工質(zhì)量。

 

　　 方案一、采用小導(dǎo)管超前支護(hù)，但超前小導(dǎo)管尺寸短，對(duì)圍巖要求高，整體剛度較小，無(wú)法對(duì)長(zhǎng)距離的破碎圍巖進(jìn)行固結(jié)。

 

　　 方案二、采用大管棚超前支護(hù)，大管棚適應(yīng)于特殊困難地段，其固結(jié)長(zhǎng)度和剛度可以滿(mǎn)足處理前方溶洞的要求，但施工過(guò)程中操作復(fù)雜，隧道洞內(nèi)空間狹小，致使鉆機(jī)定位困難，而且不利于長(zhǎng)距離鋼管安裝和輸送，還會(huì)因溶洞段圍巖的復(fù)雜性導(dǎo)致鉆孔過(guò)程中極易出現(xiàn)塌孔，在送管時(shí)很難達(dá)到預(yù)計(jì)的結(jié)果，其管長(zhǎng)不能滿(mǎn)足處治要求，而且在送管時(shí)容易造成接頭損壞，從而造成不能全管注漿，無(wú)法對(duì)長(zhǎng)距離的溶洞進(jìn)行上部固結(jié)。

 

　　 方案三、采用自進(jìn)式錨桿超前支護(hù)，自進(jìn)式中空錨桿具有鉆、注、錨于一體，前端穿透力強(qiáng)的合金鉆頭適用各種圍巖，特別是解決了一般錨桿在該隧道溶洞段施工時(shí)因圍巖破碎或夾泥等塌孔現(xiàn)象，在復(fù)雜地質(zhì)情況下也能保證中空錨桿的注漿效果，自身的螺紋桿身增加了與巖體的粘結(jié)力；同時(shí)自進(jìn)式錨桿具有高強(qiáng)度的聯(lián)結(jié)套使錨桿安裝變的容易，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行接長(zhǎng)，比大管棚超前支護(hù)施工要容易操作。

 

　　 通過(guò)聘請(qǐng)專(zhuān)家與隧道設(shè)計(jì)代表、監(jiān)理、施工單位在一起開(kāi)會(huì)論證結(jié)合工程實(shí)際情況，綜合考慮上述方案。決定采用施工操作簡(jiǎn)便、錨固質(zhì)量高的T76S自進(jìn)式錨桿作為超前支護(hù)方式更適合此溶洞。自進(jìn)式錨桿前有穿透力強(qiáng)的合金鉆頭，在鑿巖機(jī)的作用下，可以輕易穿透各類(lèi)巖石，錨桿具有連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)波形螺紋，可以作為鉆桿配合鉆頭完成鉆孔，作為鉆桿的錨桿體無(wú)需撥出，其中空可作為注漿通道，從里至外進(jìn)行注漿，高效能的止?jié){塞使注漿能保持較強(qiáng)的注漿壓力，充分地填充空隙，固結(jié)破碎巖體，高強(qiáng)度的聯(lián)結(jié)套使用自進(jìn)式錨桿具有邊鉆進(jìn)邊加長(zhǎng)的特性，可適用于較狹小的施工空間。

 

　　 根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的探測(cè)結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度25m，環(huán)向間距35cm，打設(shè)范圍150°，外插角為1°。溶洞段初期支護(hù)變更原設(shè)計(jì)的IV級(jí)圍巖的格柵鋼架，采用剛性強(qiáng)的鋼支撐，同時(shí)減少鋼支撐間距?，F(xiàn)場(chǎng)采用20B工字鋼，縱向間距50cm，鋼支撐的環(huán)向連接筋縱向?qū)⑺袖摷苓B接成一個(gè)整體，提高其穩(wěn)固性和剛性，同時(shí)用Φ42注漿小導(dǎo)管代替系統(tǒng)錨桿，小導(dǎo)管長(zhǎng)5m，環(huán)距70cm，打設(shè)范圍180°，外插角為45°，縱向間距2m。溶洞段采用55cm厚鋼筋砼結(jié)構(gòu)，增加了安全儲(chǔ)備。經(jīng)專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)勘察，采用自進(jìn)式錨桿技術(shù)工藝處理溶洞。

 

　　 三、施工工藝

 

　　 ㈠、自進(jìn)式錨桿參數(shù)

 

　　 自進(jìn)式錨桿采用T76S型，該錨桿由桿體、自進(jìn)鉆頭、連結(jié)套、止?jié){塞、墊板和螺帽組成，外徑76mm，壁厚8mm。

 

　　 ㈡、施工機(jī)械配置

 

　　 自進(jìn)式錨桿專(zhuān)用鉆機(jī)一臺(tái)，空壓機(jī)136KW90m3一臺(tái)。

 

　　 ㈢、勞動(dòng)力組織

 

　　 在施工鉆進(jìn)過(guò)程中，需6個(gè)工人配合施工。

 

　　 四、施工步驟

 

　　 1、架設(shè)鉆機(jī)及鉆孔定位

 

　　 鉆機(jī)架設(shè)于鑿巖臺(tái)車(chē)上并鋪設(shè)枕木使其牢固穩(wěn)定，確保鉆進(jìn)時(shí)不發(fā)生擺動(dòng)影響鉆孔質(zhì)量。鉆孔前檢查鉆頭和鉆桿、鉆機(jī)和釬尾、鉆機(jī)連接套和釬尾以及錨桿和鉆機(jī)連接套是否連接牢固。

 

　　 鉆孔之前需在ZK28+571處立一榀工字鋼作為導(dǎo)向架，用全站儀以坐標(biāo)法定出鉆孔平面位置，并用油漆做出記號(hào)，并用坡度尺控制好角度。

 

　　 2、鉆孔

 

　　 鉆機(jī)開(kāi)鉆時(shí)，應(yīng)低速低壓，在鉆進(jìn)的過(guò)程中可根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整鉆速及風(fēng)壓。在鉆進(jìn)的過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)檢查間距、角度，并認(rèn)真作好鉆進(jìn)過(guò)程的原始記錄，以便及時(shí)對(duì)前方圍巖進(jìn)行地質(zhì)判斷、描述，作為洞身開(kāi)挖時(shí)的地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)參考資料，從而指導(dǎo)洞身開(kāi)挖。

 

　　 3、驗(yàn)孔及安裝

 

　　 自進(jìn)式錨桿前端安裝穿透力強(qiáng)的合金鉆頭在鉆孔的過(guò)程中只是使錨桿進(jìn)入圍巖中，自進(jìn)式錨桿采用分段連接，一般為4~6m，所以在鉆孔的過(guò)程中要使用高強(qiáng)度的聯(lián)結(jié)套使自進(jìn)式錨桿邊鉆進(jìn)邊加長(zhǎng)，從而達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的長(zhǎng)度，驗(yàn)孔時(shí)無(wú)需用高壓風(fēng)反復(fù)清孔，孔內(nèi)也沒(méi)有鉆渣。只需檢測(cè)孔深、間距、外插角。

 

　　 4、注漿

 

　　 經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)孔合格后開(kāi)始注漿，注漿時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比采用1：1水泥凈漿。注漿采用HRV-50注漿泵，注漿前應(yīng)先檢查各種連接件，對(duì)輸漿泵進(jìn)行調(diào)試。注漿時(shí)初壓控制0.5～1.0MPa，終壓2MPa，并在孔口處設(shè)置止?jié){塞。注漿過(guò)程中要隨時(shí)觀察注漿壓力、注漿孔周?chē)那闆r以及每根錨桿的注漿量。注漿完成后應(yīng)清洗注漿管以防止?jié){液堵塞注漿管，注漿后至開(kāi)挖前的時(shí)間間隔視漿液種類(lèi)等待4h（水泥水玻璃漿）~8h（水泥漿）方可開(kāi)挖，開(kāi)挖時(shí)應(yīng)遵循“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌”的原則。

 

　　 5、質(zhì)量控制要點(diǎn)

 

　　 ⑴風(fēng)水管路及注漿管路要順直通暢。

 

　　 ⑵根據(jù)巖層情況及鉆桿的行進(jìn)速度、長(zhǎng)度等及時(shí)調(diào)整鉆桿角度。

 

　　 ⑶鉆孔時(shí)一定要將錨桿外露10cm，便于安裝墊板和螺母以增大錨桿抗拔力和粘結(jié)力，以使錨桿更好地發(fā)揮錨固作用，外露長(zhǎng)度且不可過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短。

 

　　 ⑷注漿嚴(yán)格控制注漿壓力，以保證漿液能夠完全充填錨桿體及周?chē)膸r體孔隙，保證能使圍巖更好的固結(jié)。

 

　　 ⑸安裝止?jié){塞時(shí)，應(yīng)將其安裝在錨孔內(nèi)離孔口10cm處，特殊情況如注漿壓力較大或圍巖太破碎，也可用錨固劑封孔。6、監(jiān)控量測(cè)

 

　　 成立監(jiān)控量測(cè)小組，對(duì)拱頂進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，量測(cè)結(jié)果用于指導(dǎo)施工，判斷二次襯砌施作時(shí)機(jī)。

 

　　 監(jiān)控量測(cè)主要有拱頂下沉及周邊收斂2項(xiàng)，拱頂下沉監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置于拱部噴射混凝土內(nèi)鋼拱架內(nèi)緣，間距2m，監(jiān)測(cè)頻率為12h/次，若下沉量較小，沉降速率小于3mm/d，監(jiān)測(cè)頻率可調(diào)整為24h/次，

 

　　 監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，采用自進(jìn)式錨桿超前支護(hù)后，拱頂無(wú)下沉，監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)符合《JTGF60-2009》施工技術(shù)規(guī)范。

 

　　 通過(guò)以上處理措施的實(shí)施，安全通過(guò)了此處溶洞，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間不間斷量測(cè)表明，該段圍巖變形已穩(wěn)定，說(shuō)明自進(jìn)式錨桿在隧道中處理溶洞還是比較好的施工方法。本文僅通過(guò)一個(gè)工程實(shí)例簡(jiǎn)要說(shuō)明了該法的施工特點(diǎn)，如何靈活掌握隧道施工過(guò)程中處理不同地質(zhì)情況時(shí)所用的施工方法還需要我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦胁粩鄬W(xué)習(xí)和不斷探索積累。