东科山隧道洞口浅埋段预加固施工技术

1、东科山隧道洞口浅埋段预加固施工技术一、工程概况东科山隧道位于新建贵 （ 阳）广（州）客运专线内 , 中心里程DK517+032.5，全长7.869kw,为双线铁路隧道。其中隧道进口段D3K513+20入D3K513+453，埋深416m,浅埋偏压,山坡较缓,山坡多为果园 , 坡面覆土较厚 , 表层为湿陷性粘土 , 下层为硅质岩、页岩 , 呈灰色 , 灰黑色 , 薄层状 , 泥质、 硅质胶结 , 自稳能力差, 承载能力低,地表渗水能力强。隧道围岩为V级，围岩结构软弱松散。二、预加固方案的选择该隧道进口段围岩结构松散软弱 , 两侧偏压 , 地下水位高 , 土体含水量大, 土质遇水软化。 在洞口段边

2、仰坡开挖中 , 多次发生边仰坡滑塌 , 边坡推移 , 无法正常进洞。通过现场查看后 , 曾考虑了两种施工方案: 一是改为路基, 对该段直接采取明挖法 ; 二是对拱部和洞身两侧进行预加固处治。经分析比较, 如采用明挖改为路基 , 将增加大量土石方 , 占用大量土地, 同时 , 将大量增加边坡的加固和处治费用 , 这样既不安全也不经济且浪费土地, 不利于环水保。第二种方案, 通过对洞身两侧和拱顶部分范围的土体进行预加固处治 , 即可安全进洞 , 也确保了环保要求且少占农田。经过反复论证确定采用对该段进行预加固综合处治方案, 方案为洞身两侧设置预加固桩，拱部以上5m范围内高压旋喷桩预 加固围岩。三、

3、施工方案（一） 洞身两侧设置预加固桩预加固桩施工采用人工分节开挖, 钢筋混凝土护壁跟进的方法进行。通过设置预加固桩抵抗洞顶偏压和开挖后洞身两侧的侧压力，具体设置参数为:在D3K513+20卜D3K513+250斜切延伸段边 墙左右两侧各设8根，有效长度为27m,桩径尺寸为2mx 3m的预 加固桩，D3K513+250D3K513+45艰衬砌两侧各设预加固桩 34 根，有效长度为20m,桩径尺寸为1.5mx 2.5m。预加固桩桩顶高于 洞顶开挖轮廓线5 米 , 桩体灌注后填土回填复耕。（二）拱部以上高压旋喷桩预加固围岩在大面积施工旋喷桩前, 先通过试桩试验, 检验旋喷桩施工设备、施工工艺的合理性

4、、适用性 , 确定钻杆提升速度和泵浆压力、 每米水泥用量、 喷浆流量、 入岩深度、 旋喷速度、 喷嘴直径、浆液流量、搅拌轴回转速度、停浆面等参数, 然后再进行大面积施工。通过试验,拱部以上5m范围高压旋喷桩施工,桩顶距地表 部分为虚桩, 不进行压浆, 以便复耕 , 具体参数为 :.D3K513+203D3K513+45艰沿线路方向相邻两根预加固 桩之间采用3排旋喷桩加固处理，桩底嵌入4W3S岩1m控制,.D3K513+250D3K513+45艰拱部以上采用旋喷桩加固处理，间距1mx 1m,交错布置，开挖轮廓线内的桩距离二衬外缘不小 于 1.0m。.高压旋喷桩设计直径 0.5m,纵横向间距1.0

5、m,桩长47m,施工参数应根据试桩结果确定, 成桩试验中 , 要求取芯 , 其无侧限抗压强度2.03.0MPa。旋喷加固后的符合地基承载力不小于250kPa。预加固桩和高压旋喷桩的布置方案如图 1、图 2 所示 :为确保工期和施工安全, 旋喷桩和预加固桩相隔一段距离同时施工。施工由进口向出口方向进行, 待预加固桩施工完成且旋喷桩施工完成14 天后再进行洞口边仰坡开挖和防护 , 洞口超前大管棚施做,最后采用CR碓进行洞身开挖支护。四、施工工艺和方法（一） 高压旋喷桩施工工艺参数及设备。施工前选取两根桩进行试桩试验, 确定的施工设备及参数见表1、表 2:施工工艺。采用单重管法施工 , 压入水泥浆,

6、 使用外径为42mm勺钢管为注浆管，喷射流为浆液,浆液压力按23MPa进行，水泥浆从喷嘴中喷出 , 直接冲击切削土体, 使水泥浆置换土体颗粒 , 满足设计要求。具体工艺如图 3:（ 二）预加固桩施工预加固桩的施工按一般抗滑桩方法进行, 为确保安全, 施工时采用隔桩开挖施工 , 同时 , 与旋喷桩施工错开, 避免发生安全事故。五、效果评价东科山进口软弱浅埋段, 通过围岩进行预加固处治后 , 使围岩固结 , 提高了自稳能力。 预加固后 , 再进行正常的暗洞开挖支护作业 , 使预加固措施与暗洞支护体系措施联合作用 , 确保了围岩的稳定和开挖的安全。 本隧道在进洞施工中经历了几次连续雨天,未发生坍塌和过大变形事故。 施工期间通过对地表沉降观测和洞内量测结果表明,地表下沉最大50mm二衬施工前拱顶下沉43mm,净空收敛34mm均在安全范围内。这说明通过预加固方法是安全有效的 , 这也为今后浅埋软弱围岩隧道施工技术方面提供了经验。六