張正剛

【摘 要】本文以新建鐵路玉林至鐵山港線竹高嶺隧道進(jìn)口洞口地表加固施工為例，介紹了地表沉降開裂的原因、加固處理技術(shù)、處理效果評(píng)價(jià)，以供同類工程施工參考。

【關(guān)鍵詞】隧道；地表；加固；技術(shù)

1 工程概況

由中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司承建的新建鐵路玉林至鐵山港線，全長131.434km，設(shè)計(jì)速度160Km/h，單線電氣化鐵路。竹高嶺隧道，位于博白縣境內(nèi)，隧道長509m，起止里程為DK72+370-DK72+879，隧道埋深5～45m。

隧道進(jìn)口段覆蓋層為第四系全新統(tǒng)坡殘積粉質(zhì)黏土，下伏基巖為燕山期的石英二長斑巖，全風(fēng)化層5.3～24.0m，弱風(fēng)化帶>10m，隧址斷裂構(gòu)造不發(fā)育，富水性差、導(dǎo)水性差，隧道涌水量較小。進(jìn)口段DK72+370～DK72+410段山體自然坡度為1：1.5，隧道右側(cè)拱肩山體覆蓋厚度約5m，隧道進(jìn)口洞門采用雙側(cè)擋墻臺(tái)階式洞門，邊仰坡坡比為1：1.5，用噴錨網(wǎng)防護(hù)，噴C25混凝土厚10cm，鋼筋網(wǎng)采用Ф8鋼筋，網(wǎng)格間距25cm×25cm，錨桿采用Ф22砂漿錨桿，錨桿長3.5m，間距2.0m×2.0m，梅花型布置。仰坡頂設(shè)置M7.5漿砌片石梯形截水溝，截水溝上口寬1.8m，下口寬0.6m，高0.6m，厚0.4m。

2 地表沉降開裂情況

2012年4月18日，竹高嶺隧道當(dāng)上臺(tái)階開挖至距洞口19m時(shí)，發(fā)現(xiàn)洞口地表出現(xiàn)裂縫，呈逐漸擴(kuò)大趨勢(shì)，經(jīng)沉降觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，洞內(nèi)水平收斂達(dá)6mm/d，洞外地表位移累計(jì)達(dá)45mm。2012年4月19日，地表裂縫加大，出現(xiàn)縱橫10余條裂縫，呈蜘蛛網(wǎng)狀，裂縫范圍長32m，寬20m，深度達(dá)0.5～1m，延伸里程為DK72+375-DK72+407。

3 原因分析

該隧道在2012年3月5日開工，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求對(duì)隧道截水溝、邊仰坡、長管棚施工完畢后，采用三臺(tái)階法進(jìn)洞施工，施工方法和技術(shù)管理不當(dāng)導(dǎo)致開裂的因素排除，經(jīng)組織專家現(xiàn)場(chǎng)勘查分析，得出結(jié)論如下：

1）進(jìn)口段圍巖的自穩(wěn)性差，隧址處左側(cè)為山體，右側(cè)為水田，隧道開挖后，兩側(cè)的地下水往隧道方向匯集，施工時(shí)正是南方的雨季，地下水較為豐富，在水的滲漏、剝蝕作用下，圍巖弱化加速。

2）設(shè)計(jì)僅采用了的Φ108長管棚超前支護(hù)、Φ42超前小導(dǎo)管支護(hù)，不能滿足實(shí)際地質(zhì)情況下的隧道開挖要求。

4 地表加固技術(shù)

針對(duì)隧道洞口地表開裂的問題，指揮部立即展開了專家評(píng)審會(huì)議，在確定了導(dǎo)致開裂原因后，專家組對(duì)加固技術(shù)進(jìn)行了討論，確定處理方案如下：進(jìn)行地表注漿加固，采用Φ89鋼花鋼注漿，以提高地層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，減少圍巖變形，加固后，方可繼續(xù)掘進(jìn)。

地表注漿加固技術(shù)：

4.1 加固范圍

加固范圍為進(jìn)口段Ⅴ級(jí)圍巖地段，DK72+370～+420，共長50m。

經(jīng)過計(jì)算，？茁=59°，？茁′=72°，即靠山側(cè)產(chǎn)生最大推力時(shí)的破裂面與豎直面夾角為31°，山外側(cè)產(chǎn)生最大推力時(shí)的破裂面與豎直面夾角為18°，得出應(yīng)加固的寬度為線路中線左側(cè)20m，右側(cè)9.0m。

4.2 注漿工藝

注漿管采用Φ89mm，壁厚4mm的鋼管制作而成，鋼花管上鉆注漿孔，孔徑10～16mm，孔間距15cm，梅花形布置。水灰比1：1，注漿初壓0.2～0.5MPa，終壓2～3MPa。單孔注漿標(biāo)準(zhǔn)為注漿壓力逐步升至設(shè)計(jì)終壓時(shí)，繼續(xù)注漿10min以上，進(jìn)漿量小于初始進(jìn)漿量的1/4，檢查孔涌水量小于0.2L/min。

先灌注最外兩排孔，依次向內(nèi)推進(jìn)，每排注漿孔中，先灌注兩端的孔，然后間隔交錯(cuò)灌注；注漿深度為洞身范圍內(nèi)為初期支護(hù)噴射混凝土外緣線。洞身范圍外圍巖為全風(fēng)化層時(shí)，至仰拱基底以下3.0m，當(dāng)圍巖為弱風(fēng)化層時(shí)，進(jìn)入弱風(fēng)化層1.0m。

5 結(jié)論

采取地表下沉量測(cè)觀察，判斷地表沉降的處理效果和穩(wěn)定性，每8m取一量測(cè)斷面進(jìn)行布點(diǎn)，如圖3所示。

量測(cè)頻率：0～15天之間，2次/天；15～30天之間，1次/天；31天以后，1次/周。觀測(cè)結(jié)論經(jīng)過地表注漿加固處理后，地面沉降趨于零，符合要求。

本次地表沉降處理共用38天，處理效果良好，進(jìn)度快，成本投入少，隧道已貫通，質(zhì)量符合規(guī)范要求，沒有發(fā)生任何安全事故，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10003-2005）[S].

[2]馮衛(wèi)星，況勇，陳建軍.隧道坍方案例分析[M].西南交通大學(xué)出版社，2002.

[責(zé)任編輯：王楠]