隧道出口过路段施工中的支护措施
【关键词】隧道开挖，复合衬砌支护，支护方法
田垄角隧道是国家重点工程川气东送管道工程中的一条隧道。本隧道位于湖北省大冶市姜桥镇辖区姜桥水库边，隧道走向依照天然气管线走向确定。隧道处在大冶湖以南的低山区，以侵蚀地貌为主，本隧道穿越一NW向的山岭。隧道出口段大致顺山边展布，为山麓强烈溶蚀充泥带，裂隙比较发育，软塑性粘土充填，围岩自稳能力极差。距隧道出口拱顶上8米为一24m宽公路。扣除路基回填土后，洞顶覆盖层厚度仅有6m。该公路连接着上游鹅宝山隧道和叶家庄隧道。工程运输车辆通行繁忙，地面震动荷载较大，隧道支护非常困难。
1隧道开挖支护方法及工艺
根据新奥法原理，结合地质情况，考虑到天然气管道隧道断面小（隧道净宽3.3m，净高3.8m），隧道开挖采取全断面光面爆破，衬砌采用直墙复合式衬砌。隧道出口段开挖易塌方，初期支护以超前小管棚支护为主，辅以挂网锚喷支护；二次衬砌为模筑钢筋混凝土,确保围岩不产生塑性破坏，路面不产生裂缝。
作业中，首先安装钢架，将超前小导管打入掘进前方的岩层内并注浆预支护加固围岩，然后进行爆破。爆破后迅速清除石渣，喷射混凝土封闭围岩后，安装后续钢架，并挂网锚喷。肉眼和仪器监控量测隧道拱顶下沉。施工严格按照“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则操作。洞外设置3处监测点，检测路面沉降。
2各施工工序的技术措施
隧道围岩破碎，在隧道开挖前进行跟进式超前小导管注浆加固围岩。开挖断面须满足钻孔设备和施钻人员操作的要求。两段小导管间的搭接长度不小于2.0m,如图1所示。
小导管注浆的要求：(1)小导管钢管采用φ89x4mm的热轧无缝钢管制作。每段钢管长度4.5m。小导管的制作方式参见《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）13.2.1。
(2)从小导管导向管定位处钻孔。钻孔时将钢管随钻头一起钻入围岩内,达到设计深度后停机,钻头与钢管、钢管之间用丝扣连结。注浆管上有φ10@200mm梅花型布置的注浆孔,钢管尾部(孔口段)0.5m内无孔,为止浆段。
(3)钻孔完成后,为提高钢管的刚度及强度,钢管内加设一根φ18mm钢筋（HRB335级）。
(4)根据地层的孔隙和地下水情况,注浆浆液选用水泥浆和水玻璃混合浆,浆液配制为普通硅酸盐水泥,水玻璃密度β=25~40°Be；水泥.浆水灰比为0.5∶1；水泥浆与水玻璃体积比为1∶1～1∶0.5；缓凝剂位水泥用量的3~5%。
(5)为避免管棚侵入隧道开挖线及钢管之间互相干扰，钻孔时水平偏距沿相邻钢管方向控制在100mm内，垂直偏距沿相邻钢管方向控制在100mm内(对管棚前端,而非管棚孔口)。
(6)向小导管内注浆时,按先上后下顺序全孔一次性注完。注浆压力控制在0.5～1.0MPa。注浆时,注意观察注浆压力的变化、注浆管的需浆量、止浆墙周边注浆管的冒浆情况和压力的变化,控制各注浆管的注浆量；注浆结束5小时后，方可爆破开挖。每次开挖进尺长度不大于2m。
开挖出渣后，初喷混凝土封闭围岩前，先用高压风将岩面吹扫干净,然后全断面喷50mm厚C20早强混凝土。锚杆为摩擦性砂浆锚杆。锚杆选用φ22(HRB335级)，长度2m，间距0.7m，梅花形布置。为增加锚杆的作用范围，提高锚杆的作用，锚杆端头设置150mmX150mm的钢托板。钢筋网采用φ6钢筋网片全断面布设，网格尺寸为150mmX150mm。锚固剂为水泥砂浆卷式锚固剂MSJHS32/225。
锚喷混凝土，铺设钢筋网后，架立钢架支撑。钢架采用Ⅰ18制作。钢架间距700mm，两榀钢架翼缘用φ18(HRB335级)钢筋间距500交错焊接连接。钢架安装须稳固。垂直度允许误差±2°，中线及高程误差允许位±5cm。钢架安装完成后，喷射混凝土覆盖钢架。喷射混凝土厚度230厚。
3结语
田垄角隧道出口段的施工,由于根据具体地质状况,采用合理的开挖及复合衬砌支护方法,适时调整施工参数,确保了隧道开挖过程中未出现塌方，人员、器械均完好。路面未出现1mm以上的裂缝。公路畅通通行。
参考文献：
1. 《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）北京：人民交通出版社，2004
2. 《铁路隧道设计规范》（TBJ10003-2005）北京：中国铁道出版社，2004
3. 《公路隧道施工规范》（JTJ042-94）.北京：人民交通出版社，1994
