六狼山隧道地质条件
六狼山隧道地质条件
杨美锋
（中铁七局武汉工程有限公司 湖北省武汉市 430000 ）
工程概况
六狼山隧道位于朔准线歭峪车站和六狼山西车站之间，隧道通过该区域最高
山黑陀山的边缘，黑陀山最高高程为2147m，隧道设计为单线隧道。六狼山隧道穿越涔山脉低中山，地形起伏较大，冲沟发育，进出口均为黄土覆盖，山坡坡度较缓。
隧道施工方法
基本原则
基于上述地质条件，我们按以下基本原则组织施工。
（1）
紧跟掘进过程，做好掌子面前方的超前地质预报。根据预报所揭示的前方工程地质及水文地质变化情况及时调整施工方法及施组；
（2）
短进尺掘进：在本隧道大量的地质不良及软弱破碎地段，严格按短进尺掘进。
本隧道按新奥法原理设计施工，Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法施工；Ⅳ级围岩采用台阶法施工或必要时采用环形开挖预留核心土法施工；Ⅴ级围岩采用段台阶法施工或者采用环形开挖留核心土法施工；Ⅴ级黄土地段采用短台阶、上台阶环形开挖留核心土施工或采用三台阶法施工。施工方法应根据地质条件、监控量测结果进行适时转换，已确保施工安全及施工效率。
Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法施工一个循环进尺一般控制在2.5～3.5m。
Ⅳ级围岩采用台阶法施工时，上下台阶距离不应超过50m，没循环进尺应控制在1m～1.5m，并且在下一个循环开挖之前必须完成实际要求的初期支护；
Ⅴ级围岩地段采用上下台阶法施工时，上下台阶距离不应超过15m，在设有超前支护的情况下，每循环进尺不应大于1m。
（3）
初期支护紧跟：由于大部分地层为软岩，地压增长快，自稳时间短。锚、喷、挂网及格栅架设工作，在爆破、排险后马上施作，基本与出碴同时或交错进行，尤其在地层破碎或构造带地段更要紧跟，以保证围岩稳定。
（4）
为维护开挖周边稳定，Ⅱ～Ⅲ级围岩开挖中都必须采用光爆。爆破后形成平顺的开挖轮廓，不但对维护围岩稳定有利，也为后续工序创造良好条件，同时有效地控制超挖，也是提高企业经济效益的有效途径。
（5）
仰拱紧跟：根据本隧道地质情况，仰拱必须在二衬之前施作。拱、墙部初期支护形成之后要尽早施设仰拱，以使初期支护尽快形成封闭受力结构，并为二衬施工的模板台车轨道铺设提供条件，同时仰拱及早铺设也为洞内运输提供便利。一般仰拱与正面下部开挖面保持距离为40～50m左右，以保证开挖、装碴机具活动场地。
（6）
把握时机，及时设置二衬：二衬不能紧跟初期支护。初期支护设置后，仍需对围岩及初期支护变形进行不间断量测。如围岩及初期支护变形仍在急剧增长，则需补强初期支护，不能用加厚二衬的办法作为结构加强手段。直到围岩及初期支护变形基本稳定时（收敛小于0.1～0.2mm/d及拱顶下沉小于0.07～0.15mm/d时）则可施作二衬。但在2级围岩时，当变形得不到有效控制的情况下，应迅速施做二次衬砌。
缓倾或近于水平的中、厚层砂岩地层
此级地层为砂岩，石质相对坚硬，多为Ⅳ级，部分为Ⅲ级。各层间泥质胶结物较少，连接极不紧密。构造贯通节理发育，多成X形张开状。微节理不发育。在有少量地下水作用下即可将层间胶结物全部冲掉，使层间完全丧失连接能力。如果爆破参数不是完全合适，或者不能得到及时支护，在自重作用下拱顶会成大块或大面积平板坠落。
对此种地层的构造节理极发育地段，我们采用拱部锚杆加长、加密的施工措施见图3-4。使锚杆穿透数层岩层，且全长锚固。数层岩体联成组合梁形式，以防止拱部整体平板坠落。锚杆方向尽量垂直岩面，纵横间距0.7~0.8m。对锚杆抗拔力进行严格检测，单根抗拔力不小于5~6t。
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图3-4 拱部加长锚杆布置
薄层长石砂岩、页岩、泥岩细层交错地层
本段内所见砂岩、页岩、泥岩细层交错地层中薄层砂岩的含量并不多,多为Ⅳ级，部分Ⅲ级。
此种地层交互形态十分清楚，贯通构造节理不发育，而微节理十分发育，有少量地下水或基本无水。在微节理密集段落，各层分界形似存在，实际已无连接能力，一经开挖即成极破碎状态，爆破后成碎石或碎石土状，形成塌顶及拱腰成门框形式破坏，开挖轮廓难以形成。在此种地层内施工难度较大，也十分危险。围岩稳定性差，自稳时间很短，开挖后支护稍不及时即可酿成大塌方。
此种地层开挖采用半断面短台阶形式，初期支护内均设有钢格栅。其施工措施中着重强调以下几点：
(1) 做好光面爆破。炮眼布置及装药量均严格控制，并严格按小进尺掘进，一般开挖进尺不超过1.2m，以控制爆破塌方，使之形成较为平顺的开挖轮廓。
（2）初期支护一定要紧跟。爆破后通风排险不超过一小时，即及时以喷砼封闭开挖周边及掌子面。锚杆、挂网、格栅架立与喷砼同时作业，以缩短初期支护设置时间，尽早维护围岩稳定。
（3）采用短台阶、短循环的工作程序，以使边墙格栅尽早施设，拱墙初期支护尽快形成整体受力，有效地控制拱、墙变形增长速度。
上述做法在此种地层施工中收到良好效果，除有少量局部塌落外未发生过较大的恶性坍塌事故。
监控量测
监控量测在施工过程中起着知道施工的作用，对于围岩自稳时间短，整体性差的围岩，监控量测要做到勤量测，数据准确，方可监控围岩的支护结构的变位与应力突变的发生。通过现场监控量测获得围岩力学动态和支护状态的有关数据，再通过对这些数据的处理和力学分析来判断围岩和支护体系的稳定性及工作状态，从而选择和修正支护参数以及指导施工。下面简单的绘出洞内改DK26+710净空收敛:
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1-3
从位移时间变化曲线可以看出围岩刚开始变形比较快，随着时间的持续，围岩变形速率慢慢趋于平缓，及安全状态。
参考文献
「1」隧道设计与施工百问，李宁军，曹文贵，刘生
人民交通出版社出版社 2007
「2」铁路工程技术指南，（2004）
「3」长梁山隧道施工技术
