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摘要：大跨度软弱围岩易坍塌，需要采取适当的措施进行加固，确保施工安全。本文以大跨度隧道施工为例，分析了其采取的加固措施。
关键词：大跨度隧道；围岩加固；支护
中图分类号： U45文献标识码： A
一、工程概述
（一）基本概况
A二线铁路一号隧道为双线隧道，总长327m，宽11.66m。隧道地处汉江河谷区，所在内域范围多属四系土，覆盖层薄，最大29m，一般为15~20m。隧址区有一条断层穿过，断层破碎带宽度较大，断层交汇地段，岩体节理裂隙发育～极发育，岩体破碎～极破碎，围岩稳定性差，可能出现突水、冒水情况，对工程及施工安全有潜在影响。
（二）施工难点
施工地质条件差，隧道穿越片状及块状云母片岩层，隧道洞口段岩层为堆积层和洪冲积层，岩性为碎石土、粘性土、砂性土，自稳能力差，开挖后易坍塌，属Ⅴ级加强软弱围岩。开挖截面大，开挖跨度11.6m，形状扁平，不利于结构受力。埋深浅，洞口段覆土厚只有4～10m，为浅埋隧道，增加了隧道拱顶的不稳定性。
（三）施工支护参数
隧道工程结合隧道洞口地形、地质条件，对于隧道洞口较差围岩段进洞采用超前注浆预加固，洞内较差围岩采用超前小导管辅助措施进行围岩预加固，并辅以钢拱架等支护措施，以确保施工安全；隧道暗洞衬砌均按新奥法原理组织施工，支护体系结构均采用复合式衬砌，以锚杆加喷射混凝土加钢架为初期支护，模筑钢筋混凝土为二次衬砌。
隧道洞口Ⅴ级围岩加强段采用Φ108超前长管棚加Φ42超前小导管注浆预加固围岩，管棚长度为30m，环向间距50cm；洞内Ⅴ级围岩段采用Φ42超前小导管注水泥-水玻璃双液浆预加固围岩,小导管长3.5m，环向间距50cm，外插角5°~10°，纵向间距2.0m。隧道采用系统锚杆、钢拱架和喷射混凝土初期支护，锚杆为
3.5m长Φ25中空注浆锚杆，间距100cm×80cm，18钢拱
架间距80cm，C25喷射混凝土厚25cm，C35钢筋混凝土二次衬砌厚45cm，预留15cm变形量。
二、大跨度隧道施工与围岩加固技术
（一）钢筋网
钢筋网分片预制好后，通过多功能作业台架，采用人工沿开挖岩面一环一环铺设，钢筋网片之间用焊接连接，施工中可以通过钻孔设备辅助固定钢筋网，使其尽量与岩面密贴。钢筋应冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。
钢筋网安装时间：钢筋网在岩面初喷及施作锚杆后铺设；采用双层钢筋网时，第二层钢筋网在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。
钢筋网安装顺序：拱部从拱顶往拱脚，边墙从墙顶到墙脚自上往下安装。
钢筋网连接方式：钢筋网与钢筋网采用搭接点焊连接，其搭接长度不小于20cm；钢筋网与锚杆等锚定装臵采用多点连接；以减少喷混凝土时发生的网筋“弦振”现象。
（二）喷射混凝土
围岩经开挖之后立即进行喷射混凝土施工，喷射混凝土施工采用分层进行，我们将第一层喷射混凝土厚度控制在3cm左右，起到稳定开挖围岩的作用，为之后的拱架、钢筋网施工提供保障，第二层喷射砼的施工待第一层钢筋网片和拱架安装完毕之后进行，直至喷至设计厚度。喷射混凝土由下而上顺序进行，当岩面有较大凹洼时，应先填平。每台喷锚机设专人添加速凝剂，确保了速凝剂添加均匀，既保证了初支的强度又减少了回弹量。
（三）超前锚杆
拱部开挖轮廓线,根据设计位置和间距,测放出孔位,并用红(或白)油漆标在掘进齐头的岩石上--按所标的孔位钻孔,孔位偏差小于5cm,鉆孔持直线，外插角6°～10°,孔深误差±5cm--清孔检孔并检查锚固药包--锚固药包在清水中浸泡,浸泡时间根据产品试验确定确定,随泡随用,锚固药包浸泡后立即推入孔内,并用木棍送至孔底防止破裂--插入杆体,当采用人工手持插入有困难时,可用锤击或风动凿岩机送入。
（三）小导管的制作与安装
小导管前端做成尖锥形，管壁上每隔15cm梅花型钻眼，眼孔直径为8mm，尾部长度lOcm作为不钻孔的止浆段。
小导管安装：测量放样，在设计孔位上做好标记，用风动凿岩机钻孔，孔径较设计导管管径大20mm以上。成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入，与钢架共同组成预支护体系
（四）洞口段二次衬砌施工
在进入正洞一定距离（视地质情况），洞内施工正常，工序调整到位后，可组织洞口段二次衬砌和洞门的施做，洞门可采取和洞内施工平行作业的方式，雨季前完成。洞门砼与洞身衬砌用同级混凝土整体浇筑；洞口边仰坡与衬砌外缘相交处填塞密实。表层覆土植草绿化处理。
（五） Ⅳ级围岩环形开挖预留核心土法
上台阶开挖时先开挖拱顶部分，再施做拱顶两侧，并及时完成初期支护，再开挖上断面预留部分土体。下台阶左、右边墙开挖必须交错施工，严禁两侧同时对挖。两个台阶平行作业，仰拱施工短开挖、快支护，及时施做钢架支护，闭合成环。
加强洞内施工抽排水，防止边墙失稳。根据围岩量测结果,及时施作二次衬砌。
Ⅳ级围岩洞身开挖工序图如下：
环行开挖预留核心土法施工顺序说明：
1、上断面环行开挖Ⅰ；2、施作上断面初期支护①；3、上断面核心土开挖Ⅱ；4、下断面两侧跳槽开挖Ⅲ；5、施作下断面初期支护②；6、开挖下断面核心土Ⅳ；7、开挖仰拱Ⅴ；8、浇筑仰拱③；9、仰拱回填④；10、整体模筑二次衬砌⑤。
环行开挖预留核心土法施工顺序示意图
（六）爆破作业
V级围岩尽量减少爆破作业，必要时采用小炮松动爆破。岩石隧道的爆破作业，应采用光面爆破。通过爆破试验确定爆破参数，无试验条件时，钻爆参数可参照以下表确定。
1、准备
开工前准备工作做到“四查”。即：查钻机及两个钻臂的运转及钻机油管各部件；查风水电及管路连接部位是否牢固；查钻头钻杆等配件是否备全；查消耗较多的器材是否有充分的余量。
2、定位
先由测量班在掌子面画出各炮孔位置及在隧道掌子面画出中线十字线，作业班将钻机范围定下来，并将钻孔先后次序分配明确。
3、开口
开口时慢慢推进，并特别注意钻孔的方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角。
4、拔杆
遇整体性好的石质可中速慢慢拔出，如遇破碎岩石卡钎时，应慢慢来回推进，使之拔出，如拔不出，再靠近钻孔重新打眼，使之拔出。
5、移位
（1）钻好一个炮孔进行第二个炮孔钻进时，要做到“准、直、平、齐”。
准：按周边孔参数要求，孔位要选准；
直：侧墙孔孔口要开在同一垂线上，孔底要落在同一垂面上；
平：各炮眼相互平行(孔口和孔底距相等)；
齐：孔底要落在同一平面上，爆出的断面要整齐，便于下一循环作业。
6、保证钻孔质量的保证措施
找准中线腰线，标出孔位；首先钻正顶孔；预量钻杆长度做好标记，保证孔深符合设计深度。作业中的“七快、四勤、四不钻”：钻孔作业要做到“七快”，即：拉风水管快、安钻快、开钻快、换钻杆快、移动钻杆快、交换位置快、排除故障快；“四勤”，即：保养钻机勤、维修风水电路勤、检查钻孔质量勤、检查险情勤；“四不钻”，即：不钻残孔、不钻石缝、不钻软夹层、不钻破碎层，只有这样才能有效地提高钻孔速度和质量。
7、装药结构
为了更好的保证爆破的效果，对爆破的装药结构进行优化设计。周边眼采用小药卷间隔装药（采用竹片捆扎药卷），采用传爆索引爆，索引爆引用雷管起爆。其他炮眼采用标准直径药卷连续装药，并在爆破时控制同段爆破药量，避免对围岩的过度扰动。
结束语
本工程通过先期支护、环形开挖预留核心土法的应用，施工效果良好。对洞口段的收敛变形、拱顶下沉、边坡位移、锚杆受力、钢筋网应力等进行了全面的监测，监测结果表明：布设监测点的断面基本处于稳定状态，能够满足设计和规范要求。
参考文献
[1] 陈炳祥,易国华.长大隧道快速施工管理技术应用研究[J]. 铁道工程学报, 2008,(03).
[2]招伟,何满潮,肖红渠.浅埋大跨联拱隧道施工与控制措施[J].岩土工程学报,2010(10).
关键词：大跨度隧道；围岩加固；支护
中图分类号： U45文献标识码： A
一、工程概述
（一）基本概况
A二线铁路一号隧道为双线隧道，总长327m，宽11.66m。隧道地处汉江河谷区，所在内域范围多属四系土，覆盖层薄，最大29m，一般为15~20m。隧址区有一条断层穿过，断层破碎带宽度较大，断层交汇地段，岩体节理裂隙发育～极发育，岩体破碎～极破碎，围岩稳定性差，可能出现突水、冒水情况，对工程及施工安全有潜在影响。
（二）施工难点
施工地质条件差，隧道穿越片状及块状云母片岩层，隧道洞口段岩层为堆积层和洪冲积层，岩性为碎石土、粘性土、砂性土，自稳能力差，开挖后易坍塌，属Ⅴ级加强软弱围岩。开挖截面大，开挖跨度11.6m，形状扁平，不利于结构受力。埋深浅，洞口段覆土厚只有4～10m，为浅埋隧道，增加了隧道拱顶的不稳定性。
（三）施工支护参数
隧道工程结合隧道洞口地形、地质条件，对于隧道洞口较差围岩段进洞采用超前注浆预加固，洞内较差围岩采用超前小导管辅助措施进行围岩预加固，并辅以钢拱架等支护措施，以确保施工安全；隧道暗洞衬砌均按新奥法原理组织施工，支护体系结构均采用复合式衬砌，以锚杆加喷射混凝土加钢架为初期支护，模筑钢筋混凝土为二次衬砌。
隧道洞口Ⅴ级围岩加强段采用Φ108超前长管棚加Φ42超前小导管注浆预加固围岩，管棚长度为30m，环向间距50cm；洞内Ⅴ级围岩段采用Φ42超前小导管注水泥-水玻璃双液浆预加固围岩,小导管长3.5m，环向间距50cm，外插角5°~10°，纵向间距2.0m。隧道采用系统锚杆、钢拱架和喷射混凝土初期支护，锚杆为
3.5m长Φ25中空注浆锚杆，间距100cm×80cm，18钢拱
架间距80cm，C25喷射混凝土厚25cm，C35钢筋混凝土二次衬砌厚45cm，预留15cm变形量。
二、大跨度隧道施工与围岩加固技术
（一）钢筋网
钢筋网分片预制好后，通过多功能作业台架，采用人工沿开挖岩面一环一环铺设，钢筋网片之间用焊接连接，施工中可以通过钻孔设备辅助固定钢筋网，使其尽量与岩面密贴。钢筋应冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。
钢筋网安装时间：钢筋网在岩面初喷及施作锚杆后铺设；采用双层钢筋网时，第二层钢筋网在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。
钢筋网安装顺序：拱部从拱顶往拱脚，边墙从墙顶到墙脚自上往下安装。
钢筋网连接方式：钢筋网与钢筋网采用搭接点焊连接，其搭接长度不小于20cm；钢筋网与锚杆等锚定装臵采用多点连接；以减少喷混凝土时发生的网筋“弦振”现象。
（二）喷射混凝土
围岩经开挖之后立即进行喷射混凝土施工，喷射混凝土施工采用分层进行，我们将第一层喷射混凝土厚度控制在3cm左右，起到稳定开挖围岩的作用，为之后的拱架、钢筋网施工提供保障，第二层喷射砼的施工待第一层钢筋网片和拱架安装完毕之后进行，直至喷至设计厚度。喷射混凝土由下而上顺序进行，当岩面有较大凹洼时，应先填平。每台喷锚机设专人添加速凝剂，确保了速凝剂添加均匀，既保证了初支的强度又减少了回弹量。
（三）超前锚杆
拱部开挖轮廓线,根据设计位置和间距,测放出孔位,并用红(或白)油漆标在掘进齐头的岩石上--按所标的孔位钻孔,孔位偏差小于5cm,鉆孔持直线，外插角6°～10°,孔深误差±5cm--清孔检孔并检查锚固药包--锚固药包在清水中浸泡,浸泡时间根据产品试验确定确定,随泡随用,锚固药包浸泡后立即推入孔内,并用木棍送至孔底防止破裂--插入杆体,当采用人工手持插入有困难时,可用锤击或风动凿岩机送入。
（三）小导管的制作与安装
小导管前端做成尖锥形，管壁上每隔15cm梅花型钻眼，眼孔直径为8mm，尾部长度lOcm作为不钻孔的止浆段。
小导管安装：测量放样，在设计孔位上做好标记，用风动凿岩机钻孔，孔径较设计导管管径大20mm以上。成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入，与钢架共同组成预支护体系
（四）洞口段二次衬砌施工
在进入正洞一定距离（视地质情况），洞内施工正常，工序调整到位后，可组织洞口段二次衬砌和洞门的施做，洞门可采取和洞内施工平行作业的方式，雨季前完成。洞门砼与洞身衬砌用同级混凝土整体浇筑；洞口边仰坡与衬砌外缘相交处填塞密实。表层覆土植草绿化处理。
（五） Ⅳ级围岩环形开挖预留核心土法
上台阶开挖时先开挖拱顶部分，再施做拱顶两侧，并及时完成初期支护，再开挖上断面预留部分土体。下台阶左、右边墙开挖必须交错施工，严禁两侧同时对挖。两个台阶平行作业，仰拱施工短开挖、快支护，及时施做钢架支护，闭合成环。
加强洞内施工抽排水，防止边墙失稳。根据围岩量测结果,及时施作二次衬砌。
Ⅳ级围岩洞身开挖工序图如下：
环行开挖预留核心土法施工顺序说明：
1、上断面环行开挖Ⅰ；2、施作上断面初期支护①；3、上断面核心土开挖Ⅱ；4、下断面两侧跳槽开挖Ⅲ；5、施作下断面初期支护②；6、开挖下断面核心土Ⅳ；7、开挖仰拱Ⅴ；8、浇筑仰拱③；9、仰拱回填④；10、整体模筑二次衬砌⑤。
环行开挖预留核心土法施工顺序示意图
（六）爆破作业
V级围岩尽量减少爆破作业，必要时采用小炮松动爆破。岩石隧道的爆破作业，应采用光面爆破。通过爆破试验确定爆破参数，无试验条件时，钻爆参数可参照以下表确定。
1、准备
开工前准备工作做到“四查”。即：查钻机及两个钻臂的运转及钻机油管各部件；查风水电及管路连接部位是否牢固；查钻头钻杆等配件是否备全；查消耗较多的器材是否有充分的余量。
2、定位
先由测量班在掌子面画出各炮孔位置及在隧道掌子面画出中线十字线，作业班将钻机范围定下来，并将钻孔先后次序分配明确。
3、开口
开口时慢慢推进，并特别注意钻孔的方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角。
4、拔杆
遇整体性好的石质可中速慢慢拔出，如遇破碎岩石卡钎时，应慢慢来回推进，使之拔出，如拔不出，再靠近钻孔重新打眼，使之拔出。
5、移位
（1）钻好一个炮孔进行第二个炮孔钻进时，要做到“准、直、平、齐”。
准：按周边孔参数要求，孔位要选准；
直：侧墙孔孔口要开在同一垂线上，孔底要落在同一垂面上；
平：各炮眼相互平行(孔口和孔底距相等)；
齐：孔底要落在同一平面上，爆出的断面要整齐，便于下一循环作业。
6、保证钻孔质量的保证措施
找准中线腰线，标出孔位；首先钻正顶孔；预量钻杆长度做好标记，保证孔深符合设计深度。作业中的“七快、四勤、四不钻”：钻孔作业要做到“七快”，即：拉风水管快、安钻快、开钻快、换钻杆快、移动钻杆快、交换位置快、排除故障快；“四勤”，即：保养钻机勤、维修风水电路勤、检查钻孔质量勤、检查险情勤；“四不钻”，即：不钻残孔、不钻石缝、不钻软夹层、不钻破碎层，只有这样才能有效地提高钻孔速度和质量。
7、装药结构
为了更好的保证爆破的效果，对爆破的装药结构进行优化设计。周边眼采用小药卷间隔装药（采用竹片捆扎药卷），采用传爆索引爆，索引爆引用雷管起爆。其他炮眼采用标准直径药卷连续装药，并在爆破时控制同段爆破药量，避免对围岩的过度扰动。
结束语
本工程通过先期支护、环形开挖预留核心土法的应用，施工效果良好。对洞口段的收敛变形、拱顶下沉、边坡位移、锚杆受力、钢筋网应力等进行了全面的监测，监测结果表明：布设监测点的断面基本处于稳定状态，能够满足设计和规范要求。
参考文献
[1] 陈炳祥,易国华.长大隧道快速施工管理技术应用研究[J]. 铁道工程学报, 2008,(03).
[2]招伟,何满潮,肖红渠.浅埋大跨联拱隧道施工与控制措施[J].岩土工程学报,2010(10).