摘 要 通過對漳詔高速公路大步山隧道II類圍巖初支與防排水施工過程中新拄術(shù)、新材料和新工藝介紹，提出了隧道初支與防排水的新觀念和采用的新做法，對類似隧道圍巖施工具有一定的借鑒意義。 關(guān)鍵詞 大步山隧遭 新奧法 初支 防排水 大步山隧道是同(江)三(亞)國道主干線漳(州)詔(安)高速公路的重點控制工程之一，全長1988m。該隧道采用新奧法設(shè)計施工及復(fù)合式襯砌，初支與防排水是隧道施工過程中的重 中之重，因此它的質(zhì)量好壞對整個隧道質(zhì)量來說尤為重要。 1 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概況 大步山隧道以侏羅系南園組的火山巖--流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖為主體，僅進口斜坡局部分布有燕山晚期侵入的花崗巖，兩者為侵入接觸關(guān)系。有六條斷裂帶與洞軸呈不同角度的斜交，其斷層破碎帶最寬約20m，最窄約0.5m，斷層與洞身部位圍巖類別構(gòu)成及穩(wěn)定性有較大關(guān)系，圍巖除斷裂帶附近及進出口部位類別為：II～IV類外，其于均為V類圍巖，但斷裂帶均未見活動形跡，場地構(gòu)造相對穩(wěn)定。 大步山各條沖溝一般都有溪水常6E，這與上源局部段落的地下水溢出及源谷地地表水的積聚有關(guān)，地下水與地下斷層水有一定的水力關(guān)系。隧道區(qū)地下水主要富存于構(gòu)造裂隙和構(gòu)造破碎帶中，以大氣降水補給為主，對洞身水文有影響的F7、F7A、F8三條斷層破碎帶。本區(qū)地下水水質(zhì)為低礦化度重碳酸鈣型，對混凝土無侵蝕性。隧道所處地理位置氣候溫暖濕潤，年平均氣溫約20℃，年降雨量約1712.5mm，最大風(fēng)速34m／s．隧道進出口段均為Ⅱ類圍巖，二襯全部采用C25防水混凝土，II類圍巖噴錨25cm，襯砌厚度50cm(本文僅對進口段II類圍巖進行闡述)。 2 初期支護 大步山隧道開挖采取預(yù)留核心土的方法施工，超前小導(dǎo)管注漿，錨桿掛網(wǎng)，u型鋼，噴錨25cm混凝土相結(jié)合的施工方法。 2.1 開挖前支護 超前小導(dǎo)管采用／950(5)的熱軋鋼管加工而成，長度5m，前端加工扁尖形，管身間隔20cm，布設(shè)梅花形直徑10溢漿孔，孔口端100cm不設(shè)溢漿孔，小導(dǎo)管環(huán)向布設(shè)間距為2根／m，沿隧遭縱向開挖輪廓線向外以5°～10°的外插角打入巖層，每循環(huán)間距2m(圖1、2)。用28型風(fēng)鉆打孔，再用沖擊錘將小導(dǎo)管打入設(shè)計深度，然后，用高壓風(fēng)清除管內(nèi)雜物．小導(dǎo)管布置完后用速凝塑膠泥對導(dǎo)管口端進行封堵，并對掌子面初噴射混凝土進行封閉，噴射厚度5cm．待噴混凝土強度達到設(shè)計要求后再進行注30號水泥漿，注漿壓力0.75MPa。待水泥漿達到強度后，破碎圍巖間的作用力增大，圈巖的穩(wěn)定性有很大提高，同時也起到了防水作用。

2.2開挖后支護 2.2.1 材料選定 水泥采用漳州中達水泥廠生產(chǎn)的p·032.5R普通硅酸鹽水泥．細集料為漳州虎頭潭河砂。粗骨料為隧道洞碴破碎而成5—15mm碎石，且符合設(shè)計規(guī)范要求．外加劑為山西生產(chǎn)的UNF一2A和KW，最佳摻量分別為1.5%和4%。水灰比經(jīng)過多次現(xiàn)場試驗比選，認為當(dāng)水灰比為0.45時效果最佳。 2.2.2 初噴混凝土 采用具有回彈率小、粉塵少、混凝土均勻性好等優(yōu)點的濕噴技術(shù)，可顯著提高錨噴支護的質(zhì)量．噴射混凝土作業(yè)應(yīng)符合下列要求：a.在噴射混凝土之前，使用高壓水或風(fēng)將巖壁面的粉塵和雜物沖洗干凈：b．噴射中發(fā)現(xiàn)松動的石塊等及時清除；c.噴射作業(yè)應(yīng)分段，分片按自下而上的順序進行，每段長度不大于6m；小根據(jù)設(shè)計厚度和噴射部位確定一次噴射厚度，初噴厚度一般不小于6cm；e．噴頭噴射方向與巖面偏角小于l0°，噴頭至受噴面距離控制在0.6～1.0m之內(nèi)，噴頭呈螺旋形均勻緩慢移動，一般繞圈直徑在30~35cm之內(nèi);f.適當(dāng)分層噴射后一層噴射在前一層終凝后進行；若終凝時間過長，且初噴表面已蒙上粉塵時，受噴面用高壓氣體、水清洗干凈．巖石凹凸不平嚴重時，則結(jié)合初噴予以找平。 2.2.3 設(shè)置錨桿及掛網(wǎng) 錨桿采用直徑5中空注漿錨桿，沿開挖輪廓線環(huán)向布置，環(huán)向間距l(xiāng)m，錨桿長度3.5m，每循環(huán)間距l(xiāng)m，用28型風(fēng)帖打入巖層；在鉆眼施工完成之后．用高壓風(fēng)清孔，將錨固劑先沾水充分濕潤后立即塞進鉆孔中．填充至孔深的2／3．用手風(fēng)槍送錨桿充分入內(nèi)，至錨固劑與錨桿緊密相貼即可．然后注入水泥砂漿，錨桿安裝后外露長度不超過10cm．鋼筋網(wǎng)片采用直徑6.5圓鋼，網(wǎng)眼尺寸20cmX20cm，須保證錨桿與網(wǎng)片焊接牢固．鋼筋網(wǎng)應(yīng)隨受噴面的起伏鋪設(shè)，與受噴面間隙小于3cm。 2.2.4 安設(shè)U型鋼支撐 U25型鋼選用A3型16錳鋼現(xiàn)場或工廠彎制。鋼格柵選用直徑25螺紋鋼，腹筋選用直徑14螺紋鋼，并采用Ф10鋼筋作為箍筋。格柵斷面為20X20cm，每開挖0.5m，架設(shè)鋼格柵一榀；鋼支撐架設(shè)應(yīng)本著“三項控制”的原則，即嚴格控制拱頂、拱腳標(biāo)高和中線至兩拱腳的支距，使鋼支撐不傾斜．并便于上、下臺階鋼支撐的連接。在鋼支撐兩拱腳處墊25X25X 5cm木板，增加連接板受力面積，井在兩側(cè)拱腳處各打5根Ф22鎖腳錨桿．鋼支撐架好后，焊Ф25縱向連接筋，使每榀鋼支撐互相連接形成整體。鋼架與圍巖應(yīng)盡量靠近，留20~30mm間隙作混疑土保護層：鋼架與圍巖間隙過大時應(yīng)設(shè)混凝土墊塊，本隧道選用25號模筑混凝土回填。鋼架應(yīng)垂直于隧道中線，上下、左右允許偏差為±50mm，鋼架傾斜度不得大于2°。 2.2.5復(fù)噴混凝土 錨桿、網(wǎng)片、鋼格柵安設(shè)完畢后，復(fù)噴混凝土。噴射混凝土施工與初噴混凝土工序相同。本次噴射作業(yè)分4次進行，每次噴射混凝土厚度控制在6cm，每次間隔時間以10min為宜。 3 防排水 隧道的水害是由洞內(nèi)、外多種條件決定的，影響因素十分復(fù)雜，只有依靠綜合治理的辦法才能根治病害，不留后患．總的治理原則仍然是“以排為主，防、排、截、堵相結(jié)合”。 3.1 洞內(nèi)防排水 3.1.1 隧道開挖后排水 隧道開挖后，先噴一層5cm厚混凝土，在出現(xiàn)裂縫并發(fā)觀滲漏水處沿裂縫及擬設(shè)Yas半圓管處，用7.5號砂漿抹干。在裂痕滲水處，沿裂縫每隔,40—50cm鉆一直徑為2cm深lm的排水孔，鋪上yas半圓管，用鋼射釘固定，井馬上低壓噴射2cm厚的速凝混凝土。把yas半圓管的出水端引入集水槽，集水槽縱向長度分為兩檔：當(dāng)l一2根Yas半圓管共用一個集水槽時，其長度為40cm;當(dāng)3～4根Yas半圓管共用一個集水槽時，其長度為60cm：多于4根Yas半圓管應(yīng)另設(shè)集水槽，兩個集水槽凈間距應(yīng)大于2m。完成上述工序后，繼續(xù)分層噴射混凝土至設(shè)計厚度，對各層中出現(xiàn)的滲漏水應(yīng)按上述情況處理鋪設(shè)Yas半圓管．用橫向排水管將集水槽中的水引入隧道兩側(cè)的縱向主排水溝(圖3)。

3.1.2 復(fù)合式襯砌中間鋪設(shè)夾層防水層 隧遭設(shè)計為封閉式防水。在澆注二襯混凝土之前，鋪設(shè)復(fù)合式EVA防水板．防水板拼接采用熱合機焊接，搭接長度為10cm，控制好熱合機的溫度和速度，避免漏焊和過焊，焊縫寬度l0cm; 對接頭做水巒性實驗，質(zhì)量標(biāo)準為在0.2MPa水壓下24h無滲漏現(xiàn)象。鋪設(shè)防水板之前要清除初期支護表面外露的鋼筋頭、錨桿頭及噴混凝土尖角，避免在施工時損壞防水板。對噴射混凝土表面凹凸起伏較大處(凹凸不平面跨深比大于1／6)予以噴補，確保表面平順。防水板鋪設(shè)順序是先拱頂后邊墻，環(huán)向松弛率控制在10%～15％，縱向松弛串控制在6%～8%，并根據(jù)表面的平整度適當(dāng)調(diào)整．二次襯砌混凝土澆筑中對工作縫、伸縮縫、沉降縫采用了環(huán)向橡膠止水帶．個別嚴重滲漏水將采用雙層止水帶。 3.1.3 防水混凝土提高抗?jié)B能力 二次襯砌混凝土強度為C25，其抗?jié)B標(biāo)號控制為S8。為此，在混凝土配合比方面首先把住了關(guān)，其次在施工現(xiàn)場對混凝土進行充分震搗、拌和措施。 3.1.4 隧道路面排水 隧道排水方式為兩側(cè)排水．在兩儒J預(yù)埋直徑25cm雙壁打孔波紋管，每隔20m設(shè)置一個沉砂井．沿縱向每8m設(shè)一道橫向MFI塑料盲溝，縱橫向排水管用三通連接(圖4)。

3.2 洞外排水 根據(jù)隧道進口地質(zhì)水文情況．在隧道頂部距洞口100m處設(shè)置了截水溝，雨季時可將山上地表徑流引向天然河道；在距洞口5m處設(shè)置了天溝，它的截水溝不能滿足要求時，可將流水完全引入天然河道。截水溝、天溝均為M10漿砌片石．并且在基礎(chǔ)底部鋪筑土工布和防水板，以防滲漏。嚴禁洞外水流向隧道內(nèi)。在隧遭口處，將洞內(nèi)的水引入隧道外的天然河道，使隧道內(nèi)、外的防排水形成完整體系。 4 體會 大步山隧道洞口段圍巖節(jié)理發(fā)育，水平層面薄且破碎，裂隙中富含積水。我們及時采用超前小導(dǎo)管注漿，錨桿掛網(wǎng)，U型鋼支撐，噴錨25cm混凝土相結(jié)合初期支護手段，使開挖順利完成。初期支護只是一種臨時支護，但二次襯砌施工必須在監(jiān)控量測結(jié)果符合規(guī)范的條件下及時完成，以確保施工安全。 工程界早有“十隧九漏”之說，可見治水方案設(shè)計和施工是一較為普遍的難題，隧道漏水給行車安全，隧道本身的穩(wěn)定和工程的社會經(jīng)濟效益帶來嚴重的負面影響．大步山隧道的治水方案從目前實施后的效果來看，比較經(jīng)濟、易行、有效，給我們以后隧道排水設(shè)計提供了有益的借鑒和參考。