摘 要：结合大连至旅顺中部通道工程隧道南线在桩号SK7+840-SK7+885处穿越现状冲沟，冲沟宽度约10m左右，隧道拱顶最小埋深仅为1m，岩石自稳能力差，局部存在偏压现象，为了保证结构安全，采取水泥土反压回填处理措施，并在开挖前采用双层小导管超前支护，下面简要介绍双层小导管的工艺原理及施工工艺。

关键词：隧道；反压回填；双层小导管；注浆加固

一、工程简述

隧道南线在桩号SK7+840-SK7+885处穿越现状冲沟，冲沟宽度约10m左右，隧道拱顶最小埋深仅为1m，岩石自稳能力差，局部存在偏压现象，为了保证结构安全，准备采取超前小导管。但是常规小导管辅助工法在地质条件复杂多变、埋深较浅、地下水位较高、地表沉降要求较高时，预加固效果往往达不到预期的效果。所以我们采取水泥土反压回填处理措施，并在地表采用Φ89钢花管注浆加固，然后在洞身开挖前采用双层小导管超前支护，有效保障了该段隧道在施工中的安全。

二、施工工序

（一）地表预加固方案

（1）隧道暗挖至SK7+840前，先对注浆加固段地表山体进行表面植被清理，坡面应设置成台阶形式，台阶长度大于10m，坡率结合实际情况确定，且不小于1：1。（2）施工水泥土反压回填，水泥掺量为15%（重量），水泥土采用机械拌均匀后逐层夯填密实，每层厚度不大于50cm。（3）地表采用Φ89钢花管注浆加固，钢花管（壁厚6.0mm），间距1m×1m，梅花型布置。（4）地表加固范围：隧道开挖轮廓线范围内的Φ89钢花管加固深度至开挖轮廓线外缘，拱顶范围内施工Φ89钢花管时应避免与双层小导管冲突；在隧道开挖轮廓线两侧，每侧各4排钢花管加固深度至边墙底2m，其他钢花管加固深度至中风化岩层不小于2m。（5）施工40cm厚C30砼封层。（6）施工穿越隧道拱顶部分的冲沟，施工范围为南线隧道线路两侧各20m。冲沟尺寸为2×0.5m，冲沟侧壁厚度为0.4m，坡率为1：0.5，底板厚度为0.5m。冲沟施工时结合地形将冲沟设置成台阶形式。

（二）双层小导管的应用

1.小导管的加工。双层小导管外层TSS管采用长度为4m、直径为42mm无缝钢管，用切割机将钢管前端割成三瓣花叶状，用铁锤将三瓣花叶状钢片向钢管轴心方向敲成尖锥形，用电焊机焊接尖锥部位，使其封闭良好。注浆管末端加焊直径为10 mm 钢筋制成管箍，在注浆管周体，垂直间隔 15 cm，钻设直径为8mm 的溢浆孔，利用台钻，采用直径为 10 mm 洗刀，沿直为4.5 mm 溢浆孔进行洗孔，洗孔深度为0.5～1 mm。这样在焊接钢管上就制作出了外大内小的台阶型钻孔。最后在薄铝板上冲出直径为10 mm 圆贴片，用胶粘剂将圆贴片粘贴在台阶型钻孔上。内层管加工方法与外层TSS管基本相同，管材采用长度为3m，直径为42mm无缝钢管，在注浆管周体沿垂直方向间隔15cm布置直径为6mm的溢浆孔。

2.注浆孔孔位布置。外层管长度为4m，根数47根，外插角度 30°～45°，地质条件较好时取下限，反之则取上限。同时保证 1.0m的水平投影搭接长度，每 3m 施作一次外层管，环向间距40cm。内层管长度为3m，根数47根，外插角度为 10°～12°，每榀（0.6m）施作，环向间距 40cm。

3.浆液配比试验及注浆参数的选择。注浆浆液要求胶凝时间为 30～180s。固结体强度应大于粉质粘土层无侧限抗压强度，即 24h不小于 0.2MPa，固结率应大于 97%。在压力地下水作用下，双液浆液具有较好的防水稀释性能，而且单水泥浆静置不沉淀、不离析或在胶凝时间内静置沉淀离析少，静置沉淀后上浮水体积与总体积之比即倾析率小于 5%。浆液材料还应当满足经济要求，综合单价低。根据浆液性能指标要求，分别对 TGRM、 HSC、超细水泥水玻璃双液浆、水泥水玻璃双液浆、改性水玻璃等几种浆液进行试配和比较。外层管采用TGRM 或水泥水玻璃双液浆，内层管采用改性水玻璃或超细水泥水玻璃双液浆，最终浆液配比为：（1）普通水泥浆水灰比 1：1，双液浆 1：1～1：0.6；（2）超细水泥浆水灰比 1：1.5～1：2.0，双液浆 1：1～1：0.8；（3）TGRM 浆液甲液与乙液体积比为 1：1，水玻璃稀释后玻美度为 30～35。

实际采用的注浆参数如表 1 所示。注浆顺序为先外层后内层，先下后上，采取内束型的顺序进行注浆。

4.双层小导管注浆施工。（1）注浆施工。双层小导管注浆采用 KBY-50/70 型注浆泵、LJ-300 型搅拌機、Dg25-Pg16 型高压胶管和“T”型混合器等注浆施工机具。（2）效果检验与评定。从注浆作业情况来看，在注浆过程中，注浆压力一般都能达到注浆终压，说明浆液的扩散充填能够满足扩散范围，具有一定的挤压密实效果，取样测试固结体单轴无侧限抗压强度为 0.39～1.39MPa，大于粉质粘土层无侧限抗压强度 0.2 MPa，地层的注浆质量达到预期目的。

三、结语

双层小导管操作简便、灵活，施工中不必投入过大的机具设备，对操作空间没有过高的要求，便于在不良地质条件下组织快速施工。不仅在隧道掌子面前方形成一个承载壳，同时又起超前锚杆的作用。因此，该方法在城市浅埋、暗挖、软弱围岩隧道施工中，是提高其掌子面的自稳能力、降低地层渗水、控制地表下沉以保证施工安全的一种有效方法。

作者简介：岳飞，中铁十九局集团第五工程有限公司。