1、概述：

楊家川隧道全長(zhǎng)2095m，其中羊洼溝段為地表河，隧道經(jīng)過(guò)處溝寬約100m，常年流水，兩側(cè)山勢(shì)陡峭，植被茂盛。該段施工時(shí)正值雨季，地表河內(nèi)水量約1.8m3/s，隧道上游3km以外地勢(shì)較開(kāi)闊，匯水面積大，流至距隧道1.5km處水量明顯減小，可見(jiàn)地表水給地下補(bǔ)給較大。
　　從DK1309+615～+525段洞身經(jīng)過(guò)處圍巖依次為風(fēng)化嚴(yán)重的花崗巖、片麻巖夾黑云母片巖、黑石末粉、淤泥質(zhì)砂層、砂粘土層、角礫土和中粗砂層、砂粘土層、黑石末、風(fēng)化片麻夾黑云母片巖。隧底2.5m以上為明顯沖洪積層，隧底以上1.0~2.5m內(nèi)為碎石、礫石砂，隧底以上1.0m左右為原河床,下部巖層有明顯的沖刷痕跡，微風(fēng)化，表面較光，節(jié)理發(fā)育。洞內(nèi)涌水量達(dá)60m3/h，最后穩(wěn)定涌水量為30 m3/h。

2、方案確定：

（1）、插板支護(hù)，可防止流砂、坍塌，但遇到孤石后難于打設(shè)，且施工速度慢，開(kāi)挖后拱部的大面積涌水，不利于鋼架支護(hù)和噴砼施工。
（2）、采用超前管棚結(jié)合R32N邁式錨桿超前支護(hù)，管棚外插角5°～10°，長(zhǎng)度6～8m，管棚間距30cm，管棚之間打設(shè)自進(jìn)式錨桿，自進(jìn)式錨桿外插角25°～30°，注水泥—水玻璃雙液漿，通過(guò)約12m的施工發(fā)現(xiàn)邁式錨桿注漿量大，個(gè)別錨桿出水集中，注漿后整體固結(jié)性差，開(kāi)挖中出現(xiàn)流砂或集中處水，局部固結(jié)砂礫明顯侵入隧道內(nèi)，影響開(kāi)挖進(jìn)度和輪廓尺寸。
（3）改用管棚結(jié)合密排超前小導(dǎo)管注水泥—水玻璃雙液漿，取得良好效果。

3、管棚結(jié)合密排超前小導(dǎo)管注漿施工：

（1）、施工參數(shù)
　　沿拱部設(shè)置管棚和小導(dǎo)管，管棚采用φ89無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)度6～8m，排距3~4m，外插角25°～30°，間距30cm；管棚間增設(shè)兩根φ42超前小導(dǎo)管，長(zhǎng)度4.0m，排距2.0m，外插角15°～20°。
（2）、作業(yè)程序及要點(diǎn)：
①、設(shè)置幕墻：
　　洞身經(jīng)過(guò)有風(fēng)化嚴(yán)重的巖層、砂粘土和礫砂等透水層，注漿時(shí)漿液隨掌子面大量出水而流失，且受壓后易引起掌子面正面坍塌，并引起拱部坍塌使支護(hù)懸空，因此在打設(shè)超前管棚和小導(dǎo)管前，先在掌子面噴射10～15cm厚的砼封閉掌子面，與洞身周壁噴射砼連成一體，形成止水圍幕，使出水位升高，減少掌子面正前方砂層內(nèi)的水流速度，便于注漿時(shí)漿液向?qū)Ч芩闹芫鶆驍U(kuò)散。
②、打設(shè)φ89超前管棚：管棚前端焊接用Φ28鋼筋制作的錐體釬頭，管棚前端2m管壁半周設(shè)φ6mm圓孔透水。拱部按30cm間距布設(shè)，外插角25°～30°，管棚帶孔側(cè)朝上放置。管棚既是超前支護(hù)，又可超前探測(cè)，同時(shí)又能超前引流導(dǎo)水，減少小導(dǎo)管打設(shè)后的出水量，便于注漿。
③、超前小導(dǎo)管作業(yè)：采用φ42小導(dǎo)管，小導(dǎo)管前端焊接錐體釬頭，導(dǎo)管壁上梅花型設(shè)置φ8注漿孔。在兩管棚間設(shè)置超前小導(dǎo)管，間距10cm，外插角15°～20°，小導(dǎo)管通過(guò)絲套與風(fēng)鉆連接直接送入，打設(shè)完后及時(shí)塞死管口，以防形成出水通路。
④、注漿作業(yè)：
a、注漿材料及配合比：
　　水泥：采用活性高，出廠日期不超過(guò)3個(gè)月的525＃以上普通硅酸鹽水泥，水泥漿濃度：1.25:1～0.8:1.0。
　　水玻璃：出廠濃度42～45Be’，模數(shù)2.4～2.8水玻璃原漿，然后稀釋成35Be’使用。
　　水泥漿與水玻璃體積比：1:1～1:6
　　緩凝劑：采用Na2HPO4，摻量2.5～2.0%。
　　水：飲用水，水溫不低于6℃，PH值在5～8之間。
b、注漿方式：
　　雙液漿利用管外混合方式，即兩套管路各一套注水泥漿，另一套管路注水玻璃，從兩側(cè)向拱部注漿。
　　先注水泥漿1～1.5分鐘，兩種漿液同時(shí)注射，2分鐘停止注水玻璃，每停30～45秒注水玻璃30秒。
c、注漿參數(shù)：
　　注漿壓力：終壓力2～3Mpa，注漿持續(xù)5～6min ;
　　單孔注漿擴(kuò)散半徑：R=0.8～1.8m，有效擴(kuò)散半徑：R=60～80cm。
　　單孔注漿量：砂粘土注漿量：0.8～1.5m3。
　　砂礫層：2.4～4.5m3，拱角處注漿量加大。
　　注漿后形成止水殼體，如下圖所示：

d、結(jié)石狀況：

2、開(kāi)挖及邊墻部位超前支護(hù)施工：

（1）、上斷面施工：
①、在集中出水大的管棚末端接橡膠管直接匯入集中水坑，下斷面支護(hù)完成管路緊切支護(hù)面繞至墻腳。
②、上斷面分部開(kāi)挖，環(huán)狀取土，及時(shí)噴射砼，支護(hù)鋼架?chē)婍胖?0cm，在集中出水處埋設(shè)橡管導(dǎo)水。上斷面開(kāi)挖時(shí)，上臺(tái)階底高出起拱線20cm，拱角法蘭盤(pán)埋入未開(kāi)挖的土層，使之不被噴射砼包裹，便于中層開(kāi)挖后鋼拱架的連接。
③、鎖腳錨桿或錨管施工:在中層開(kāi)挖前，在兩側(cè)拱角打設(shè)兩根3.5m邁式錨桿，砂層可打設(shè)φ42錨管，角度超前且向下45°方向傾斜，并注水泥—水玻璃雙液漿。待漿液固結(jié)后方可開(kāi)挖中層，以防拱角流沙涌水引起坍塌。
（2）、中層施工：
　　中間預(yù)留核心土，兩側(cè)交錯(cuò)開(kāi)挖后及時(shí)支護(hù)兩側(cè)邊墻部位，并按向下45°的斜角打設(shè)邁式錨桿或φ42的注漿錨管注水泥—水玻璃漿液，然后再取中層預(yù)留核心土。
（3）、下斷面施工：
　　下斷面斜搓開(kāi)挖，及時(shí)支護(hù)鋼架，打設(shè)錨桿，掛網(wǎng)噴砼支護(hù)。然后在邊墻部位打設(shè)φ42小導(dǎo)管并注漿，外插角30°，間距35cm。
　　兩側(cè)邊墻條基及仰拱緊跟，確保及時(shí)封閉成環(huán)。
（4）、施工工藝流程：（附后頁(yè)）

4、施工效果：

（1）、施工中克服大面積涌水困擾作業(yè)的局面。
（2）、克服施工中坍塌和涌水且支護(hù)下沉量控制在8～12mm以?xún)?nèi)，收斂控制在20mm以?xún)?nèi)。
（3）、施工后使大面積涌水轉(zhuǎn)為個(gè)別點(diǎn)集中出水，便于襯砌施工的排水。

5、體會(huì)：

（1）、利用密排小導(dǎo)管結(jié)大管棚既能起到插板的支護(hù)作用，又能充分利用管棚作為地質(zhì)超前探測(cè)，超前支護(hù)，超前引流導(dǎo)水，為小導(dǎo)管的注漿提拱條件。
（2）、在砂層、砂粘土層采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)施做超前小及管棚占用空間小，可投入機(jī)具多，施工效率高。
（3）、密排小導(dǎo)管注漿后能連成有效支護(hù)和止水殼體。既使出水量大，注漿效果差不能全部封閉，密排鋼管能有效的防止流砂使管棚上形成空穴而使坍塌大管棚上方續(xù)繼擴(kuò)展。
（4）、將大面積涌水轉(zhuǎn)為管棚口或個(gè)別部位集中出水，在管棚口或集口出水點(diǎn)接導(dǎo)水管改善了施工環(huán)境，尤其是冬季施工中。同時(shí)為下一步開(kāi)挖、支護(hù)創(chuàng)造了條件，特別是保證了噴砼施工質(zhì)量。
（5）、邊墻部位支護(hù)鋼架的鎖定錨桿或錨管打設(shè)突出超前固結(jié)下方地層，有效的防止了中層和下斷面開(kāi)挖后邊墻部位的坍塌，且減少了拱頂沉落量。
（6）、核心土的預(yù)留減小了開(kāi)挖后隆底和周邊收斂，引起拱腳流砂涌泥，并減少了匯水面積，使水向兩側(cè)分流便于施工排水處理。