陈 潇

1 工程概况

4号斜井位于线路前进方向的左侧，与线路正线左线小里程方向夹角为43°，斜井倾角为 23.04°，斜长为894.28 m，采用有轨提升运输，斜井主要为花岗岩及砂岩，正洞为砂砾岩和粉砂岩。对隧道正洞施工有影响的断裂主要有:F14，F15，F16，F19断裂。隧道不良地质有:岩溶、岩溶突水、突泥、地温、岩爆及围岩大变形。由4号斜井承担的主要施工任务为象山隧道正线左线长2 121 m(右线长2 255 m)段的开挖、衬砌工程以及横通道和相应的附属工程。其中F15断层里程为DK29+885～DK29+945，YDK29+890～ YDK29+953。

2 工程地质及水文情况

1)设计地质构造及地质条件。F15断裂带:碎裂岩、糜棱岩，挤压擦痕明显，扁豆体发育，属压扭性断层，断层宽度5 m左右。受其影响上下盘各20 m的岩石裂隙发育，岩石碎裂，该断层沿走向延伸长度大于2 000 m，分布于DK29+510左右，与隧道轴线夹角34°。三迭系上统文宾山组上段中薄层灰色～深灰色，粉砂岩、砂质泥岩，弱风化，节理裂隙发育，地下水较发育，为Ⅴ级围岩。

2)TSP探测报告情况。DK29+856～DK29+921:岩体较破碎～较完整，属硬岩～较软岩。地下水发育，变现为普遍渗水或线状出水，DK29+921可能出现股状水。DK29+921～DK29+960:岩体较破碎，属硬岩，地下水发育，普遍渗水，滴水。

3 施工方法

3.1 施作超前探孔

在距离F15断层5 m～10 m处施作超前水平探孔(视围岩开挖情况确定)，施作3 m厚的混凝土止浆墙，在施作止浆墙时在止浆墙左中右各预留2根共6根孔口管作超前探孔，探孔方向沿隧道开挖方向布置，探孔长度暂定为60 m。

3.2 顶水注浆

对安装好孔口管的探水孔进行顶水注浆，顶水注浆材料主要采用普通水泥单液浆以及普通水泥—水玻璃双液浆;水泥浆配比采用水灰比 W∶C=0.6∶1～ 1∶1，浆液比 C∶S=1∶0.3～ 1∶1，水玻璃浓度为 30 Be′～ 35 Be′，注浆速度为 20 L/min～ 110 L/min，注浆终压为实测水压+1.5 MPa。顶水注浆结束标准如下:

1)单探孔注浆结束标准。注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐下降，当注浆压力达到设计压力并稳定10 min后，即可结束该孔注浆。当注浆量达到设计加固范围计算量，压力仍然不上升，可采取双液注浆等措施结束该孔注浆。2)探孔注浆结束标准:所有探孔均达到注浆结束标准，无漏水现象。

3.3 全断面帷幕注浆

1)注浆设计。全断面超前预注浆(B=5 m)采用川桑豹履带式大型钻机，开孔直径140 m，终孔直径115 mm左右。在该注浆设计中，针对钻孔—注浆盲区，在长管注浆完成后，每开挖2.0 m，采取超前小导管进行补充注浆，以提高注浆施工质量，确保开挖施工安全。正洞全断面超前预注浆孔设计(B=5 m)见图1。

2)注浆参数。全断面超前预注浆参数见表1。

表1 全断面超前预注浆参数表

3)注浆结束标准。在注浆过程中，当注到一定时间、一定量时，若压力达到设计终压时结束注浆。或注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐下降，当注浆压力达到设计压力并稳定10 min后，即可结束该孔注浆。当注浆量达到一定量时，压力仍然不上升，可采取双液注浆等措施结束该孔注浆。

4)注浆施工工艺流程。a.超前预注浆采用川桑豹钻机钻孔，开孔直径140 mm，终孔115 mm左右;b.采用φ 140 mm开孔钻至3.0 m后，安设并固结、锚杆锚固孔口管及高压闸阀。孔口管采用φ 127 mm，δ=6 mm热轧无缝钢管加工长3 m，前端焊接法兰盘，为防止钻进过程中突发涌水孔口管安设好后应安设和孔口管配套的高压闸阀;c.超前预注浆采用前进式分段注浆工艺，分段长度为1 m～5 m，实际施工过程可根据地质情况进行适当调整;d.注浆顺序采取间隔跳孔的方式，按三序施作，实施约束型注浆模式，达到注浆堵水、加固的目的。

5)注浆效果检查及评定。所有注浆孔都结束以后，应进行注浆效果检查，注浆效果检查采用探孔检查法、P—Q—t曲线检查法和声波检查法。a.分析法。P—Q—t曲线法。通过对注浆施工中所记录的注浆压力P、注浆速度 Q进行P—t，Q—t曲线绘制，根据地质特征、注浆机制、设备性能、注浆参数等对 P—Q—t曲线进行分析，从而对注浆效果进行评判。注浆施工中 P—t曲线呈上升趋势，Q—t曲线呈下降趋势，注浆结束时，注浆压力达到设计终压，注浆速度达到设计速度(常取5 L/min～10 L/min)。浆液填充率反算通过统计总注浆量，可采用下式反算出浆液填充率，根据浆液填充率评定注浆效果，即 ∑Q=Vnα(1+β)，其中，∑Q为总注浆量，m3;V为加固体体积，m3;n为地层孔隙率或裂隙度;α为浆液填充率;β为浆液损失率。当地层含水量不大时，浆液填充率需达到70%以上，地层富含水时，浆液填充率需达到80%以上。b.检查孔法。选择可能出现的薄弱环节进行钻孔检查，检查孔数量按注浆孔总数的10%(不得少于5个)控制。检查孔无裂隙充填物涌出，不塌孔，涌水量小于0.2 L/(min◦m)。必要时检查孔取芯，很难取得完整岩芯，但通过检查孔的岩芯中浆液的固结体存在的多少，以及固结体的强度来判断浆液的固结情况和注浆效果。

6)补充注浆和开挖后径向注浆。对于没有达到设计要求的检查孔，应对其区域进行补充注浆，补充注浆根据现场实际情况确定。当隧道开挖以后，对出水量较大的区域，应进行径向注浆，以满足防、排水设计要求。

3.4 开挖方法及支护参数

注浆支护完成后对F15断层处采用上下段面微台阶法施工。此处支护参数视探孔(及帷幕注浆钻孔)情况采用抗水压地段衬砌断面支护参数。

3.5 施工保证措施

1)现井底泵站装有3台抽水机(200 kW，280 m3/h)，而目前正洞的总涌水量约600 m3，在施作超前探孔前在井底泵站再增加两台抽水机(200 kW，280 m3/h)，这样井底泵站的抽水能力达到1 400 m3/h，应能满足抽排水要求。2)开挖过程中严格按照设计要求做好监控量测工作，利用量测数据反馈施工，根据量测结果及时调整施工工序，确保施工安全。

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[2] 徐榕卿.园畲隧道施工及其体会[J].山西建筑，2009，35(6):319-320.

[3] 关宝树.隧道工程设计要点集[M].北京:人民交通出版社，2003.