中铁七局三公司-中文男声

中铁七局三公司承建的四川省汶川-马尔康高速公路C23标段扑鸭脚隧道左线长1550m、右线长1543m，赶羊沟隧道左线长3035m、右线长3055m，隧道处于海拔2800m-2900m，受汶川地震影响严重，这种高烈度地震区隧道洞口段、局部洞身段和断裂带内围岩破碎、松散、自稳能力差，且地下水富集，造成了隧道衬砌和受力施工技术复杂、难度大，发生灾害的可能性增大。

为了扭转隧道施工被动的劣势局面，我单位联合兰州交通大学进行了科技攻关，采用现场测试、理论分析、数值模拟等方法进行了高海拔高烈度地震区破碎富水围岩段高速公路隧道施工技术研究，采取的主要技术措施有：

1.采用数值模拟和现场监测相结合的方法，进行了破碎围岩段施工方法优选和变形控制措施研究。隧道洞口破碎带采用地面预注浆进行加固，超前管棚、注浆导管进行加固；洞身段依据地质超前预报，采用超前注浆导管、超前锚杆进行预加固，确保施工质量安全。在破碎富水围岩地段，可采用三台阶七步开挖法施工，锁脚锚杆插入角度为15°。

2.采用流固耦合模型分析了渗流对富水破碎围岩隧道的影响，数值模拟了注浆加固对隧道开挖的影响，在渗流特别丰富，收敛较大，衬砌受力较大的情况下建议使用全断面注浆法，而在收敛不大，衬砌受力较小的情况下，从经济的角度考虑，半断面注浆就能满足要求。对于富水围岩有压面状淌流水，通过隔水板和透水盲管汇集围岩面状淌流水至透水盲管，将透水盲管引至隧道墙脚纵向盲沟，通过设置的隧道底部环向盲沟引水至隧道中央排水沟，通过隧道围岩面状淌流水汇集、导流，解决隧道的围岩渗漏水病害。

3.针对隧道中央U形排水沟的模筑混凝土施工，采用隧道中央U形排水沟混凝土浇筑模板支撑结构，可以有效地调节控制沟宽，标准化沟宽的尺寸，做到适应各种尺寸盖板的无缝搭接，而且这种支撑结构可以方便的多次重复使用，节约高效。

4.采用数值模拟方法进行了隧道-围岩体系的地震响应分析，比选了不同的抗震和减震措施。在抗震设计时应重点加强墙脚及拱脚位置，从加固围岩、设置抗震缝、二衬与初支中注浆形成吸能层等，减弱地震对隧道的破坏，建议采用厚度为10cm、弹性模量为50MPa的减震层进行结构减震。建议隧道采用2～3m注浆加固区范围，在围岩较破碎带地带可适当增大加固区范围或加固区强度，以达到抗震的目的。

5.隧道冬季施工应建立完善的、充分的供暖、防寒、保温设施，保证人员、机械设备和施工的正常运行。在低温状态下，混凝土施工应对原材料进行预加热，提高混凝土出料温度；加强洞内及运输过程中的保温工作，减少热量散失；选择合适的速凝剂、早强剂、防冻剂，使喷射混凝土达到速凝、防冻、早强的效果；洞口设保温布帘和加热设备保证洞内温度。

隧道施工中破碎富水围岩段遵循了“管超前，严注浆，短开挖，强支护，早封闭，勤量测”和富水集中引排的施工原则。因隧道包含的技术措施较多，故应针对现场实际情况加强施工组织，保证各工序施工流畅。通过全体研究人员、现场一线人员的共同努力，隧道于2017年底实现了全面贯通。不仅降低了施工成本，提高了施工进度，同时也为该类隧道的施工提供了宝贵的借鉴经验。

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