一、富水粉质粘土隧道施工
工程背景：
斜井，设计全长580米，其中X3K0+460～X3K0+580段地层岩性为全风化富水粉质粘土，设计为Ⅴ级围岩；台阶法开挖，衬砌断面5.5×6米，采用拱墙I14工字钢架及φ60中管棚加强初期支护，钢架间距为0.8m，中管棚每根长为5.5m，纵向每4m一环，环向间距0.4m，每环15根；二次衬砌采用C30素砼，厚度45cm。

该段地质区域洞顶覆盖层厚度均低于30米；超前探孔及红外探水仪检测显示：该地段粉质粘土含水量饱和，且洞顶覆盖层较薄，不利于隧道开挖掘进作业。

依据铁道部下发关于隧道施工安全距离文件要求，Ⅴ级围岩地段掌子面距二衬安全距离为90米；掌子面距仰拱安全距离为40米；针对云南地区地质条件复杂,不可预见因素多的特点，我们采取了加强初期支护,缩短施工安全距离的工法,并顺利通过该段地层,实践证明此工法经济、实用，施工安全系数高，在同类型地质条件下隧道施工中具有较好的推广应用价值。

富水粉质粘土地质隧道施工
全线控制工期工程为xxxx隧道，全长xxxx公里，其中xx#斜井，设计全长xxx米，施工正洞长度xxxx米；3#斜井X3K0+460～X3K0+580段地层岩性为全风化富水粉质粘土，隧道二衬后净空断面为xx×xxx 米。

在富水粉质粘土地质条件下，修建隧道，最棘手的技术难题是防止围岩掉块、塌坍，保证隧道衬砌不被挤压破坏。

因此采取引、排水相结合，加强初支的方案，是避免富水粉质粘土隧道坍方的有效方法。

一.施工方法
xxxx隧道xx#斜井洞身粉质粘土含水量饱和，隧道开挖后，周边毛细水大范围向洞身渗透，形成较大的渗透水。

严重影响了施工的顺利展开和施工安全，主要体现在以下几个方面：一是容易引发初支前坍方；二是在钢架安装后，未进行仰拱施工前，容易造成初支沉陷、开裂，引发安全事故；三是发生事故苗头后的加固处理时间较长，延缓了隧道施工正常展开，担误了隧道工期。

为确保施工进度，防止发生安全质量事故，我们采取了以下几个施工步骤来解决以上三个问题：
1、隧道开挖采用台阶预留核心土法，开挖隧道上台阶（高度2.7米）后，立即对岩面进行初喷砼封闭岩面，防止富水粉质粘土开挖后下坍，
2、加强隧道初期支护，本隧道原设计采用的初支形式为：采用拱墙I14工字钢架及φ60中管棚加强初期支护，钢架间距为0.8m，中管棚每根长为5.5m，纵向每4m一环，环向间距0.4m，每环15根，
拱墙半幅设置Φ8钢筋网；二次衬砌采用C30素砼，厚度45cm。

施工中为缓解富水粉质粘土下缀对隧道初支及二衬产生较大的压应力，经与建设、设计、监理单位沟通，对该隧道初支进行以下变更调整：对X3K0+580～X3K0+460富水粉质粘土段Ⅴ级模筑衬砌进行加强支护。

钢架由原设计的I14（拱墙）改为I16（全环），钢架间距由原设计0.8m调整为0.6m；拱部φ42超前小导管改为拱墙（180度范围）φ60超前导管注浆支护，倾角2～3°，φ60超前导管纵向每1.8m一环，环向间距0.3m，每环44根，每根长4.0m；系统锚杆调整为Φ42径向注浆锚管，压注1：1水泥砂浆，并作为锁脚锚管与钢架连接牢固；拱墙满布设Φ8钢筋网。

二衬砼厚度保持原设计不变。

3、通过变更加强隧道超前支护和初期支护，一方面改变了拱部超前支护形式，缩小了超前支护间的间距，对易坍方地段形成了稀管棚支撑（管棚边到边距离24cm），减少了大面积坍方的发生。

另一方面通过缩短超前支护的长度，调整超前支护打入上仰角度，来控制超前支护距初支钢架间的高度，防止出现小范围超挖，引发拱部岩体漏滑掉块引发坍方。

针对富水粉质粘土在进行导管或管棚注浆时压力过大，容易引发掌子面受高压浆体压力作用而发生蹦塌，压力过小无法压入浆体这一情况，在管体注浆时对管体进行了改进，由原设计的钢花管，变更为钢管，施作方式由打孔安装改为压入式，即注浆只对管体强度进行加固，以减少对周边围岩的挠动。

4、下台阶开挖过程中，由于粉质粘土饱含水，经常出现挖前一榀钢架，后二、三榀钢架下土质滑坍现象。

为防止出现钢架沉降下陷
及掉拱情况的发生，通过增加拱部钢架锁脚注浆锚管数量并相互焊接来稳固拱部钢架，并尽快施作下导坑钢架。

5、初支地段在洞内每隔50米，二衬完成地段每隔100米，在靠近边墙位置设置一尺寸为60cm×60cm×100cm的集水井将水集中起来，用抽水机分级抽排入洞外沉淀池；二衬前在渗水大的部位设置Φ50透水盲管，外包宽1.5米防水板，呈“U”型布设，并使渗出水流通过盲目管接至二衬外，将二衬后的渗水引入集水井排入洞外沉淀池。

6、富水粉质粘土地段隧道施工的另一个关键在仰拱及二衬紧跟。

坚持做到仰拱距掌子面安全距离不超过10米，二衬距掌子面安全距离不超过25米。

随时进行隧道仰拱及二衬作业，防止发生初支下沉塌陷。

二.施工工艺流程图
三、劳动力组织及进度指标
除按一般隧道施工的劳动力组织外，通过对初支及超前支护进行加强，减短进尺长度，缩短循环时间，加快循环次数，大幅度减少了隧道塌方事故的发生，激励了作业人员的工作干劲。

目前该隧道施工已经达到每月掘进、支护、二衬平均65米，较开工头二个月平均23米有了长足的进步，极大地加快了施工进度。

四、富水粉质粘土隧道施工质量、安全控制要点
1、隧道开挖后及时对已开挖掌子面围岩进行初喷封闭，防止小面积坍塌掉块引发大范围坍方。

2、超前支护必须严格按要求施作，确保在掌子面前方形成棚架外壳，对开挖作业形成保护。

3、钢架锁脚锚管必须严格按要求施作，防止下导坑开挖中发生拱部钢架沉降、下陷、掉拱现象，造成事故。

4、二衬前必须对初支部位渗透水较大地段进行引排，防止二衬背后水压集中，对二衬造成破坏。

5、仰拱及二衬必须紧跟施作。

及时使仰拱钢架与拱墙钢架形成闭合环，共同受力。

防止出现拱墙钢架下沉，引发初支开裂。

6、根据喷射砼的施工要求，在工作面处的水压应稳定在
0.4Mpa
以上，以利混合物充分水化。

五、结束语
xxxx隧道3#斜井通过采取了加强初期支护,缩短施工安全距离的工法,以较小的投入解决了富水粉质粘土隧道施工中存在的问题，并顺利通过该段地层,实践证明此工法经济、实用，施工安全系数高，在同类型地质条件下隧道施工中具有较好的推广应用价值。