摘要：对全风化砂岩富水软硬不均地层矿山法隧道地质水文工法特点分析，对几种预加固方案在效果、安全性能、技术水平、进度经济指标、适宜条件等方面比较，确定合理预加固方案。
　　关键词：全风化；软硬不均；预加固
　　1隧道概况
　　广深港客运专线益田路隧道位全长6236m，地面建筑物多、管线复杂，施工风险程度高。本文以下穿人工湖和地铁3号线段由盾构法改为矿山法施工的600m隧道为例。
　　2工程特点
　　2.1地层上软下硬、基岩左高右低、隧道断面内岩体强度上、下、左、右强烈性差异
　　该段益田路隧道位于震旦系变质砂岩侵入接触蚀变界线及全风化带，地层结构具有上软下硬的特点，即上部为水稳定性差的砂状的变质砂岩全风化带，中部为裂隙发育块状的强风化带，下部为较坚硬的弱风化变质砂岩，基岩上下起伏频繁、岩层风化带界线变化较大，左高右低，上下、左右软硬强烈不均，施工中发现部分地段3m内基岩高度相差4-5m、同一断面左右拱脚基岩高差2-3m。
　　2.2地下水丰富、全风化层水理性质极差
　　本段隧道穿越莲花山公园，地表存在两个人工湖。地下水以松散覆盖层、全风化层孔隙水以及强风化层裂隙水为主。而隧道轮廓拱部的全风化层水理性质极差，易软化，透水性强，崩解速度极快。
　　2.3隧道断面较大导致不利因素
　　本隧道净空跨度11.5m，净空面积83.72m2；开挖宽度达13.94m，开挖面积135.58m2。隧道跨度变大导致了：⑴对开挖后应力重分布不利，开挖后最大围岩应力约为初始应力的2倍，当围岩强度小于围岩应力时，拱顶最大弯矩部位将出现塑性区；⑵拱脚处的应力集中，要求更大的地基承载力；⑶拱顶不稳定，隧道宽度的扩大将大大增加拱顶围岩内的拉应力，导致拱顶掉块等失稳现象；⑷较大的松弛地压，开挖宽度越大，要求产生拱作用的埋深越大，在埋深土层不能发挥较大拱效应时，拱部就会产生很大的松弛压力；⑸支护结构的承载力相对较小，同样的支护结构相对于不同的跨度，跨度越大、相对承载力越小。
　　2.4开挖工法复杂
　　本段矿山法隧道设计采用的三台阶（临时仰拱）法施工，根据地层岩性，上部全风化层适合机械配合人工开挖，中部全风化层适合松动爆破配合机械开挖，下部弱风化层适合爆破开挖。基岩上下起伏决定了上台阶高度要随时调整，而坚硬拱脚的是机械的盲点、人工又挖不动，必须松动爆破。
　　3各种预加固措施效果分析
　　3.1提前泄水土体自然固结
　　⑴地表降水井
　　优点：操作灵活，工作面在地表不影响施工进度，成本低；缺点：由于自然全风化变质砂岩在扰动前结构非常致密，水平方向透水性比较差，施工降水井后抽1-2分钟井里就没水了，降水井直径较小，与周边接触面小，较差的水平方向透水性周围地下水往降水井补给慢，若采用真空负压装置抽水效果要稍微好一点，通过一段降水井施作的经验，效果不理想。
　　⑵洞内水平深孔降水
　　优点：工艺简单、与地层接触面较大，有利于周边地层孔隙水的汇集，降水效果较好，成本低；缺点：必须打到强风化层内（弱风化内基本不出水、全风化层内要塌孔），而本段隧道基岩起伏，强风化层比较薄，且厚薄不均，打的水平深孔有效长度短，钻孔施工频繁，钻孔机械占用工作面影响掘进进度。
　　3.2超前小导管注浆
　　优点：工法简单、操作灵活，通过环向加密@25cm纵向加密至2-3层，对拱部全风化层棚的作用较好，配合双液注浆预加固效果显著；缺点：存在加固长度短的缺陷，遇到全风化层中的风化球、地下水汇集形成的烂泥窝，小导管长度短容易失效形成流坍。
　　3.3拱部大管棚
　　优点：拱部大管棚一般环向间距40cm，对控制全风化层的沉降、防止大的塌方作用较好，对在地下水丰富、全风化层水化、崩解、掉块流坍情况的针对作用不大，若配合管棚间加设超前小导管注浆，则效果良好；缺点：⑴需要扩大洞室⑵占用工作面影响施工工期⑶成本高⑷周期长⑸管棚引孔的下垂问题（外插角过大引起间距不足不起作用、外插角过小导致管棚侵限，根据施工经验管棚长度控制在30m左右效果较好）；⑹开挖后管棚下方的全风化层全部崩解掉块，超挖非常大引起喷射量加大导致成本大大增加且浪费时间，若不加密超前小导管注浆，在水作用下掉块往管棚上方发展进而流塌。

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