【摘 要】 西宁南绕城项目凤凰山2#隧道进口段穿过乡村公路并穿越富水地层，围岩自稳能力差，极易发生涌水突泥，再加上边仰坡开挖高度较大，隧道断面较大，容易发生滑坡坍塌现象，严重威胁到施工安全和周围老百姓安全。通过对隧道开挖方案及加固措施的分析研究和根据现场监控量测数据的结果，对隧道穿越此类地质条件施工技术提供一些参考。
　　【关键词】 大断面;浅埋段;软弱地层;施工技术
　　1 工程概况
　　国家高速北京至拉萨线西宁南绕城公路工程全长61.425公里，是青海省“十二五”重点建设项目之一。项目的建成对于缓解西宁城区、新兴经济区域间东西交通不畅，加速平西一体化进程，促进“东部城市群”建设具有重要意义。路线起点位于平安县曹家堡，与平西高速曹家堡机场立交对接，终点为扎麻隆，设互通与西横一级路衔接。
　　西宁南绕城公路总承包项目部第五分经理部起点位于凤凰山1#隧道，终点位于南川特大桥42#墩，线路起讫桩号为K26+835～K30+657.5，路线全长3.823Km。
　　凤凰山2#隧道位于西宁市城中区南酉山村，设计为分离式隧道。左洞长845m，桩号为ZK28+190～ZK29+035，右洞长820m，起讫桩号为YK28+200～YK29+020。
　　凤凰山2#隧道进口段位于南酉山村主要乡村公路下方，边仰坡三侧都有居民。洞顶覆盖层厚度为7～15m，根据施工图纸地质特征描述，隧址区的土体主要为风积黄土，主要分布于隧道进出口端坡面及山体表层（进口段厚度较大，结构松散，强度较低），隧道区钻孔未揭露地下水。
　　2 施工中出现的问题
　　2.1原施工方案
　　（1）两侧导洞超前导管注浆预支护;
　　（2）双侧壁开挖两侧导洞并施做该处的初期支護和临时支护;
　　（3）主洞超前管棚（导管）注浆预支护;
　　（4）主洞上部环形开挖并施做该处的初期支护;
　　（5）主洞核心土和仰拱部分开挖并施做仰拱初期支护（安装钢拱架、喷射混凝土）;
　　（6）浇筑仰拱，施做二次衬砌。
　　2.2存在的问题
　　（1）在开挖隧道边仰坡、施做套拱过程中发现现场实际地质情况与施工图纸地质特征描述的情况出入很大。基本为湿陷性黄土和软流塑状粉质粘土。根据追加的地勘钻孔显示从洞口桩号处到暗洞50m全断面穿越自稳能力极差的软流塑淤泥质粉质黏土地层，土质含水量在30%-50%范围内，地质情况很差，且地下水丰富;
　　（2）土质为软流塑状粉质粘土，且地下水丰富，掌子面经常发生极易发生涌水、突泥、滑塌、塌陷等现象，根本无法正常完成掌子面的开挖和初期支护工作;
　　（3）根据监控量测结果显示，两侧导洞的沉降和收敛最大速率时达到1.2～1.5cm/d，初期支护和临时支撑作用非常重大，但如果初期支护和临时支撑继续以这种速率变形将会对施工安全和后续工序造成严重的不利影响;
　　3 改进的施工方案
　　3.1施工方案
　　（1）隧道暗洞施工前采用高压旋喷桩对隧道洞顶范左右各4米范围内土体进行加固改良，通过大桩径小间距的技术措施，使相邻高压旋喷桩相互交织，使隧道范围内胶结形成完整的结构，从而为暗洞的掘进创造条件。高压旋喷桩桩径为60cm，桩间距为45×45cm;
　　（2）在不具备高压旋喷桩加固条件的地段，采用双侧壁微台阶开挖支护方式掘进，尽量减小开挖断面，便于施工安全顺利，并采取双临时仰拱、加大拱脚受力面、增加预留沉等方式来减小沉降、收敛速率和过大沉降给后续施工造成的不便;
　　（3）对洞身结构进行调整，增强支护参数：由原来的喷射C25混凝土、双层φ8钢筋网、I22b钢拱架。间距70cm，改为喷射C25纤维混凝土35cm，双层φ8钢筋网、I25a钢拱架，间距60cm;二次衬砌厚度为65cm厚C30钢筋混凝土。隧道全断面均设防水层;
　　3.2施工要点
　　（1）高压旋喷桩是利用钻机等设备，把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴，置入土层预定深度后，用高压泥浆泵等发生装置，以27Mpa左右的压力把浆夜从喷嘴中喷射出去直接冲击破坏土体，同时借助注浆管的旋转和提升运动，使土体上崩落下来的土发生变化，一部分细颗粒随浆液冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力、重力等力的作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律的重新排列，经过一定时间凝固，在土中形成圆柱状的固结体对原土体进行了改良，大大提升了自稳能力和承载力，暗洞高压旋喷桩土体加固、改良是方案的关键所在，施工时确保高压旋喷桩的位置、桩径、水泥参量、间距符合设计要求。高压旋喷桩加固时桩端必须达到泥岩层，确保仰拱基础有足够的承载力。
　　高压旋喷桩施工参数及流程：
　　1.高压旋喷桩的直径为φ600mm;
　　2.高压旋喷桩喷射时的压力为25Mpa;
　　3.平均每米水泥的掺入量为150kg，水灰比为1：1;
　　4.旋喷下沉速度为1.2m～1.8m/min，旋喷提升速度小于30cm/min;
　　5.如有旋喷桩因故施工中断，继续施工时，喷嘴下沉深度应中断点0.5m以上，以保证旋喷桩的连续性和完整性。
　　6.高压旋喷桩施工流程：
　　高压旋喷桩施工过程中严格控制水泥浆配制时的掺灰量、喷射压力、提升速度、桩长等关键指标，以确保满足设计和规范要求，保证成桩质量。
　　（2）因本段隧道土质为软流塑状粉质粘土、地下水丰富且施工端为下坡，采取引、排水等措施及时清除积水，避免积水对拱脚、洞身范围的土体侵蚀、浸泡造。
　　（3）洞内开挖时确保每个环节的初期支护都保持封闭成环状态，待上坑道底脚临时仰拱（焊接横向工字钢对撑并喷射C25混凝土）施做完毕后，再进行小台阶的临时仰拱（焊接横向工字钢对撑）拆除;
　　（4）如有局部较差地质情况，增设φ50超前注浆小导管确保施工安全。
　　3.3施工成果分析
　　在高压旋喷桩加固结束等待其强度上来后，开始掌子面的掘进工作，发现掌子面处土体改良不少，有时还需破碎锤来帮助进行掌子面的开挖;按照改进方案的支护参数施作后，每天观其沉降收敛，数据也基本趋于稳定，平均速率为0.1mm/d，这样大大保证了开挖的安全及隧道的稳定;由于隧道底部也进行了加固，这样也不用担心隧道结构做完后的整体下沉，大大地增加了隧道的整体稳定性。
　　4 总结
　　通过对凤凰山2#隧道洞口浅埋段的施工，分析总结出采用高压旋喷桩加固整个隧道断面及加强洞身开挖的支护参数，对隧道穿越软弱地层的施工能有效地控制其地面沉降及拱顶下沉，但工法还不是很成熟，属新工法，新工艺，且工效较低有个等待强度上升的时期，工程造价较高;但其也为今后类似工程的施工提供了宝贵经验。
　　作者简介：张新虎，男，1986.12，工程学士，助理工程师。