施工重难点及有效应对措施

4.1　注浆小导管施工困难

由于隧道坍塌体内含大块孤石，不适合外力打入小导管，小导管施工成孔十分困难。经研究将小导管改为自进式中空注浆锚杆，为了加强自进式中空注浆锚杆的注浆固结的效果，施工中对自进式中空注浆锚杆结构进行了改进优化。

同时为保证中空注浆锚杆强度，现场进行了自进式中空注浆锚杆侧壁钻梅花孔的试验，经过试验确定在锚杆周壁按每排纵向60～80cm间距设孔径为6～8mm的注浆孔，每根锚杆周壁设3排孔，梅花形布置，锚杆不会扭断，同时可满足注浆加固渣体的作用。

4.2　自进式中空锚杆施工参数的试验选取

由于塌渣体空隙率大，注浆后浆液扩散范围大，一方面进入不需要注浆的开挖轮廓线以内，增加开挖难度，另一方面对需注浆固结的轮廓线外2～3m的松散体注浆量偏低，起不到固结加固的效果，无法形成连续的固结拱圈，隧道开挖后，开挖轮廓线外渣体易溜塌。造成隧道二次坍塌，影响隧道出口上方高边坡的稳定性，危及施工安全。

在实际施工中，对中空锚杆的合理注浆量进行了现场试验，来确定合理的注浆量。现场选K4+563.10～K4+569.10段隧道拱顶约85°范围内开挖支护作为试验段。试验的思路是通过超前预注浆为安全开挖及固结注浆提供保护壳体，稳定掌子面渣体，控制超挖，避免固结注浆流入开挖渣体；通过固结注浆在开挖线外形成2～3m厚的连续固结拱圈达到拱效应的目的。

通过5个循环的注浆试验，最终确定支护参数及施工技术要求如下：

（1）小角度超前中空注浆锚杆在隧道拱部150°范围内设置，环向间距30cm，纵向排距100 cm/排，锚杆外插角为20°～30°，即一排20°，一排30°，交错布置。小角度锚杆注P.O42.5水泥量为100kg/根。

（2）大角度固结中空注浆锚杆在隧道拱墙全断面设置，环向间距100cm，纵向间距50cm，梅花形布设，外插角不小于45°，尽量径向设置。大角度锚杆（含锁脚锚杆）注P.O42.5水泥量为350 kg/根。

（3）大、小角度中空注浆锚杆型号均为φ32×6，L=4.0m/根。锚杆端部设锚垫板，并与钢架焊接连接牢固。

（4）每循环开挖进尺不超过60cm，注浆前，在开挖掌子面喷10cm厚C20混凝土对开挖后的碎块石进行封闭。

（5）超前中空注浆锚杆注浆前，先对开挖掌子面松散渣体喷混凝土封闭。锚杆施工及注浆先施工单序孔，再施工双序孔。间歇性注浆，每次间歇时间4～6min，分两次注到最终注浆量，每次注浆量相等。在水泥浆中掺加适量速凝剂和变浓浆的方式解决吃浆量大的问题。(www.xing528.com)

（6）固结中空注浆锚杆注浆前，先对开挖轮廓面喷混凝土封闭，设置钢架、钢筋网，并复喷混凝土，再施工大角度自进式中空注浆锚杆（暂不注浆）。完成最终复喷混凝土，等混凝土有一定强度后再进行大角度锚杆的注浆施工。为了减少浆液的浪费，在确保施工安全的前提条件下，要求开挖支护2m后再进行大角度的固结注浆；或紧跟开挖及支护，先进行单序注浆孔，然后在2m的喷混凝土壳体外补注双序孔。间歇性注浆，分3次完成每根锚杆的注浆量，间歇注浆量依次为50 kg→100 kg→200 kg。

（7）大、小角度锚杆注浆施工均采用分次、分序、变浆浓度及掺加速凝剂的方式自下而上对称施工。浆液配制水∶灰=0.5∶1。局部超挖采用喷C20混凝土回填密实。注浆量按照总量控制。在施工过程中，根据形成连续受力拱圈的目的，可调实际需要注浆量少的位置的浆液至注浆量大的位置。

4.3　洞内外变形监测确保施工安全

在施工期间，为及时掌握洞外边坡变形和隧道变形收敛情况，每天对洞内外变形情况进行监测。在洞外坡面自上而下布置5排监测点，每排布置左、中、右3个监测点；洞内按照纵向5m间距设监测断面，每断面布置5个监测点（拱顶，两侧起拱，两侧边墙中部）。

施工过程中，通过观测，边坡累计沉降量为22～58mm，（最大累计沉降量位于高程2855m边坡左侧，最小沉降量位于高程2840m边坡右侧）。洞内变形最大段位于K4+565.34～K4+575.32段（注浆试验段内及附近），隧道拱顶累计最大下沉量81mm，其余段隧道拱顶累计下沉量为38～40mm，起拱部位及边墙中部累计内挤收缩变形量为32～67mm。隧道塌方段处理过程中变形累计值、变形最大点位处（K4+565.34断面）拱顶下沉-时间关系曲线和边墙中部（K4+570.42断面）水平收敛-时间关系曲线分别见表1及图5、图6。变形曲线显示隧道塌方处理32 d后，隧道变形收敛。

表1　隧道塌方段变形累计值

图5　K4+565.34断面拱顶下沉-时间关系曲线

图6　K4+570.42断面水平收敛-时间关系曲线

4.4　加强隧道运行维护管理

由于隧道从塌渣体中穿过，为确保运行安全。在工程交工验收后，由业主单位委托测量中心对边坡进行监控量测，测量频率1次/月，并委托单位对隧道进行运行维护管理，主要监测隧道二衬混凝土、边坡喷锚混凝土外观是否出现裂缝，并重点检查隧道内和洞外边坡排水系统运行情况，确保排水系统有效运行，避免地下水长期浸泡隧道围岩和边坡。在雨季前，清理疏通截排水沟和排水管，并提高监测密度，确保隧道安全运行。