摘要：介紹隧道在以黃土、砂巖、礫巖為主的地質情況下，開挖后圍巖自穩性較差，掌子面及拱部易坍塌，且部分地段穿越溝谷埋身較淺，施工難度大。隧道施工采用預支護措施，同時采用監控量測的信息化技術指導施工，避免了作業面坍塌，確保了施工安全。

　　關鍵詞：隧道,支護,錨桿,量測

　　西平鐵路位于陜西省中部和甘肅省東部，東連西安樞紐，西接寶中鐵路，途經我國十三大煤炭基地之一黃隴基地的彬長礦區，是一條帶動陜甘兩省人民富裕的經濟線。柴村隧道作為涇河高階地及黃土塬區代表性的隧道，集中了黃土塬地區的淺溝(陷穴)、土石分界不良地質。隧道全長1098m，最大埋深127m，地層主要為黏質黃土和細圓礫土。

　　隧道的重難點：在115m范圍內黃土過渡到石質地層、穿越淺溝(陷穴)，經過三個階段，即土石分界、近水平層、穿越淺溝。DK148+850～+880段為土石分界過渡段，石質較為破碎風化嚴重;DK148+880～+923段為石質地層(近水平層)，為砂巖夾泥巖，埋深55m，此段沖溝溝底走向逐漸移向線路中心靠攏;DK148+923～+965正式進入地表沖溝溝底段，該段最大埋深35m。

　　1施工準備

　　提前對洞頂線路中線進行放樣測量，將線路低洼地帶的表面覆土清除后，準確測量其基巖高程，在繪制地形圖標識清楚，可為安全施工提供可靠依據。

　　2施工方案

　　總體上按照“管超前，嚴注漿，短進尺，弱爆破，快支護，早襯砌，勤量測，快反饋”原則組織施工。根據設計資料及前期調查資料，將115m劃分為3個段落，即土石分界段、近水平層段和穿越淺溝段。

　　⑴土石分界段：首先拱部采用φ42小導管進行預支護，3.5m/根，環向間距40cm，2.4m/環，然后采用短臺階法開挖，以人工風鎬配合挖掘機，局部采用松動爆破，以減少對圍巖的擾動。下部開挖時，拱腳位置打2根3.5m鎖腳錨桿，防止由于下部開挖造成拱腳失穩引起拱架下沉從而發生坍塌。

　　⑵近水平層段：采取弱爆破技術，對隧道拱部采用光面爆破，嚴格控制裝藥量及開挖進尺(1.5m/循環)，拱部搭設φ42超前小導管預支護，防止拱部圍巖發生掉塊從而造成坍塌。

　　⑶穿越淺溝段：采用弱爆破技術，采用臺階法開挖，上臺階采用光面爆破，將開挖進尺控制在1m/循環并控制藥量，除加強洞內監控量測，還進行地表沉降觀測(與洞內量測斷面同一里程)，便于數據分析及時處理。

　　經仔細分析后，采取以下支護措施：

　　①拱部設φ42超前小導管，環向間距40cm，縱向搭接長度不小于1m，即2.4m/環。

　　②拱墻設H125型鋼鋼架，縱向間距0.8m/榀。

　　③隧道拱部為土質及邊墻為石質邊墻不設系統錨桿，鎖腳錨桿一律采用3.5m長“L”型φ22鋼筋，并與鋼架進行焊接。

　　④掌子面為土質或巖層比較破碎時，噴射10cm厚C25混凝土對掌子面進行封閉。

　　3施工關鍵技術

　　3.1超前預支護

　　采用φ42mm無縫鋼管，壁厚3.5mm，長3.5m，環向間距40cm，縱向間距2.4m，外插腳5～10°。小導管一端做成尖形便于順利進入巖體。采用YT-28型風鉆鉆眼，然后錘擊伸入長度為3.2m，將比較塊的巖體穿透形成一鋼管棚洞。

　　3.2光面爆破

　　按照“多打眼，少裝藥，弱爆破”原則組織施工，根據圍巖具體情況將周邊眼眼間距確定為40cm，采用斜眼掏槽擴大臨空面，減小對周邊圍巖擾動。控制要點如下：

　　⑴鉆眼：以“準、平、直”作為鉆眼控制要點，周邊眼必須按照周邊輪廓線進行下鉆，對準誤差不大于±5cm，相鄰眼孔要相互平行，防止形成“八”字型而造成超欠挖;掏槽眼下鉆對準誤差不大于±5cm，其它炮孔誤差不大于10cm。在鉆眼過程中，應根據巖孔位置及掌子面巖石的凹凸程度調整炮眼程度，以保證炮眼底在同一平面上。

　　⑵清孔：裝藥前，采用壓縮空氣吹眼器清除炮眼內的巖粉、積水防止堵塞，清除孔內雜物時后方嚴禁站人，防止飛出的巖粉、巖塊等雜物飛出。

　　⑶驗孔：炮眼清理完成后，采用炮棍檢查炮眼深度、角度、方向和炮眼內部情況。發現不符合要求的，及時處理。

　　⑷裝藥：驗孔完成后，爆破工按照爆破規程、爆破設計規定的炮眼裝藥量、起爆段位進行裝藥。

　　⑸封堵炮眼：裝藥結束后采用對所有炮眼進行封堵，最初填塞時慢慢用力，輕搗密實，以后各段炮泥依次用力一一搗實。炮眼深度大于1m時，封泥長度不小于50cm，周邊眼封泥長度不小于30cm。

　　3.3鎖腳錨桿

　　鎖腳錨桿是固定鋼架所采取的重要措施。鎖腳錨桿一般長度為該段圍巖系統錨桿長度加50cm，50cm一般為固定鋼架，其余部分為深入基巖起錨固作用。首先采用YT28鉆機鉆眼，方向與巖層節理面呈45°角(盡量垂直)，深度為系統錨桿長度，然后塞入浸泡好的錨固劑或砂漿，注漿飽滿，再將鎖腳錨桿放入孔中錘擊入內，將外漏桿體用氧焊加工呈“L”型再與鋼架焊接，最后采用連接鋼筋將相鄰鋼架連接，最后噴射混凝土形成一棚洞。

　　3.4僵化施工理念

　　嚴格按照“強支護，快支護，早成環”施工原則，根據隧道的具體情況，將掌子面臺階開挖長度確定為7m，仰拱距掌子面20m，仰拱與襯砌為20m。將施工安全距離納入各道工序，僵化的執行。

　　4信息化施工

　　監控量測是隧道施工技術核心之一，對指導施工有著重大的意義。根據本段隧道特點(以穿越沖溝段為例)主要有：地表沉降、洞內收斂和拱頂沉降。根據監測頻率堅持觀測，及時進行數據處理，繪制相關曲線，進行分析，反饋信息和提出相應對策。隧道進行多個項目量測，取具有代表性的地表下沉來進行分析。

　　⑴實測累計沉降數據如圖1所示

　　⑵數據分析

　　地表下沉累計8.8mm，隧道開挖通過溝谷后，周下沉小于0.1mm。根據下沉—距離曲線變化可以看出，隨著距離的變化，下沉量與距離遠近成正比，隨著隧道開挖面與地表下沉量測點的遠離，地表沉降也趨于穩定。

　　圖1 累計沉降量

　　⑶隧道內洞頂與地表沉降分析

　　在隧道內洞頂與地表監測點位于同一里程，拱頂累計下沉12.5mm，拱頂下沉—距離曲線變化拱頂與地表下沉變化趨勢是一致的。同時也說明量測數據是準確的，對溝谷地表無顯著影響，滿足設計要求。

　　5結語

　　柴村隧道對三個不同圍巖地段的安全渡過，主要做好了以下幾點：一是根據不同的地質特性選取了不同的開挖方法，二是采取有效的預支護措施，三是堅持“強支護，快襯砌，早成環”的施工理念，四是監控量測納入施工工序，為施工提供可靠依據。

　　參考文獻：

　　[1]王夢恕 隧道與地下工程修建技術[M] 北京 科學出版社 2004

　　[2]夏才初 地下工程測試理論與監測技術[M] 上海 統計大學出版社 1999