隧洞支护方案的选择与优化

2.5.3.1　超前固结灌浆

15#隧洞15SD0+946.60～LKK 15SD0+971.60段从冲沟下穿过，冲沟深约18 m，常年有流水，冲沟上口宽为35 m，下口宽为25 m，冲沟底距离洞顶约6.3 m，该段地质为Ⅴ类围岩，上层为黏土层，下层为静水沉积密实粉土层。由于地面覆盖层较薄，且围岩较差，存在的塌方安全隐患，根据地质结构，拟定了两种穿越冲沟施工技术方案，具体方案如下：

方案一：

针对15#隧洞15SD0+946.60～15SD0+971.60段穿越冲沟段，采取从隧洞顶（冲沟内）对该段使用地质钻打孔固结灌浆方法，先对该段围岩进行固结灌浆处理，再按原设计进行超前支护、开挖和初期支护施工。

方案二：

针对15#隧洞15SD0+946.60～15SD0+971.60段穿冲沟段，首先在拱顶布置双排φ25自进式超前注浆锚杆，L=4.5 m，前后排搭接长度为1.5 m，对该段围岩进行固结灌浆处理，同时进行了超前支护，随后再按原设计进行开挖及初期支护施工。

方案比较：方案一为传统的施工方法，灌浆效果好，但因受地形条件的限制，施工较为困难，施工时间较长，成本较高。

方案二受施工条件的影响较小，操作更为快捷，施工成本较低，但固结灌浆效果较方案一相对较差。(www.xing528.com)

根据地层围岩分析，静水沉积密实粉土层在短时间内自稳性相对较好，采用方案二快捷施工法可避免围岩长时间暴露失稳，经比较最终选择方案二施工方案，施工方案见图2-15。

2.5.3.2　施工方法

（1）针对15#隧洞15SD0+946.60～LKK 15SD0+971.60穿越冲沟段，采用自进式超前注浆锚杆，对穿越冲沟段围岩进行固结灌浆，同时完成超前支护，锚杆为φ25，L=4.5 m，前后排搭接长度为1.5 m，锚杆为上下两层，下层锚杆与洞轴线呈5°角，上层与洞轴线呈10°角，注浆先注下层，再注上层，灌浆压力为0.5～1.0 MPa，浆液比为1∶0.5。

图2-15　15#隧洞穿冲沟示意图

（2）采用自进式超前注浆锚杆固结灌浆结束后再进行隧洞开挖，开挖每向前推进0.5 m，立即按设计进行钢支撑（I16工字钢，榀距50 cm）、挂钢筋网（φ8@10）、喷混凝土（C20，厚16 cm）支护和补打排水孔（φ 50，L=1 m）等施工。

（3）施工工序为：下层自进式超前注浆锚杆固结灌浆→上层自进式超前注浆锚杆固结灌浆→开挖（进尺约50 cm）→按设计对开挖面进行初期支护→按开挖及支护循环进尺约3.0 m→自进式注浆锚杆超固结灌浆，为一个大循环方式进行施工。

15#隧洞穿越冲沟超前注浆及支护如图2-16、2-17所示。