浅析紫桐隧道右洞洞口段II类超前管棚支护

刘义凯

[摘要]隧道洞口段II类围岩破碎，覆盖层薄，有错动带穿过，裂隙发育，为了安全进洞，设计采取洞内环向超前管棚先支护后开挖的方案，但在洞内施工超前管棚难度大，同时也影响施工进度，根据洞口段地形，能适合从洞外侧面横向施打，洞外施工不会受到管棚施工的影响。

[关键词]隧道浅埋、偏压、错动带 裂隙管棚环向横向

中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号：

一、隧道洞口段地形、地质描述

安徽铜汤高速公路12合同段紫桐隧道右线洞口段II类通过集浅埋、偏压、错动带于一体的山坡，围岩极度破碎，节理裂隙发育，岩石为强风化细粒结构，岩层产状，岩层横向与洞轴线呈45°夹角，纵向与洞轴线呈3°-15°相交，岩层层间有泥质夹层。

二、调整管棚施工的原因

设计要求Φ89*6mm超前注浆管棚从洞内环向施打，每环34根，单根长15m，环向间距40cm，两环之间搭接长度为2.2m，管棚与隧道开挖线呈3º仰角。

1、洞内环向施工管棚的困难

因围岩极度破碎，必须开挖一茬支护一茬，支护必须紧跟掌子面，从洞口施工第一环管棚不存在施工工作面的问题，当开挖到要打设第二环管棚时就没有施工工作面，开挖轮廓线与支护面之间有25cm的距离，如果从支护线下施打管棚，有一段管棚在开挖轮廓线内，爆破进尺打设炮眼时与管棚相冲突，就算爆破时小心操作，尽量避开管棚施工，爆破开挖后在开挖轮廓线内的这段管棚同样需要切除，不然将影响H型钢支护空间，切除时洞顶掉块严重，安全得不到保证。图

2、洞内环向施工管棚的效果不明显

洞内环向施打管棚与隧道开挖线呈3°仰角，而岩层纵向与洞轴线呈3°-15°夹交，由此可见打设好的管身穿行在某一岩裂隙中，起不到锁住多层岩层的作用。图：

三、现场实际地形具备从洞外侧向横打管棚形成扁担挑的良好受力状态的条件，洞外侧面横向施打管棚具备的优点有：

1、施工方便、快捷；

2、管棚在洞顶贯穿整个洞身横断面，支撑上部覆盖层，减轻洞身衬砌受力；

3、能贯穿所有产状岩层，注浆能固结每条产状之间的裂隙，洞身开挖施工时加大进洞安全系数和消除偏压力对暂时稳定的产状围岩及错动带引起错动或变形。

四、施工方法

管棚布置在YK157+550.7-YK157+510段，沿山体外侧横向布置，间距为40cm，高度控制在洞顶开挖线以上40cm，垂直隧道洞中线钻进，钻进长度：从外侧山体穿过洞身进去一米，每孔钻进长度大概平均为24m。

四、效果分析

1、施工简单、快捷

从洞外施打管棚与洞内开挖、支护施工不相冲突，可同步进行。

2、避免安全隐患

在洞外施工不必担心受粉尘污染，在钻孔孔口安装水喷头除尘；地形开阔，空气流通；不需要在钻孔台架上施工，就地安装潜孔钻就可施钻。

3、洞外打设管棚，管身穿过洞顶所有岩层裂隙，通过注浆固结围岩，能锁住隧道顶部所有岩层。打完管棚后从开挖后效果分析，洞身超欠挖控制很好，洞顶破碎岩石夹缝里充满水泥浆，岩层固结效果明显。

参考文献

1、隧道施工及组织管理指南 北京：人民交通出版社2005吴焕通 崔永军

2、隧道工程施工要点集 北京：人民交通出版社2003关宝树

3、公路工程地质 北京：人民交通出版社2004窦明健

4、公路隧道施工技术规范 北京：人民交通出版社2003中华人民共和国行业标准

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。