新奥法技术在三门核电马鞍山隧道的应用

　　台州求正工程管理有限公司，浙江台州 317605　　摘 要 新奥法在软岩（土）隧道和硬岩隧道工程中的应用有所区别，根据“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的十八字诀，注重开挖过程中地层发生的变化，采取相应的加固方法和支护措施，通过在三门核电马鞍山隧道的技术应用，有力的验证了新奥法的精神实质。　　关键词 新奥法；技术；应用　　中图分类号[U25] 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）70-0142-02　　1工程概况　　马鞍山隧道是三门核电站配套淡水水源输送组合工程，是全线重点控制工程，位于浙江省三门县六敖镇，全标段隧道总长1 147m，隧道断面按双管线加单行道设计，本工程所在地位于浙东南部，洞口出露残坡积（Q4el-dl）为棕、黄、褐黄色含碎石亚粘土，基岩主要为上侏罗统陆相火山岩系，岩性为一套酸性一中酸性高坞组（J3g）凝灰岩，区域构造属新华夏系构造，构造走向为北东35°~45°，系挤压带、断裂、片理、霹理以及宽展平缓的褶曲构造和断陷盆地所构成。隧道区构造主要形式表现为断层的发育及伴生的破碎带，节理裂隙，地下水发育，在区域内有一产状为200°∠82°的断层在隧道的中间大致与隧道平行，形成了较为复杂的地质条件。马鞍山隧道按新奥法原理设计，要求施工也在新奥法原理指导下进行。　　2 施工方案的确定　　遵循“先防护后施工、稳扎稳打、综合支护、不渗不漏、大力推广四新技术”的施工原则，确保一步成优、全面创优。根据新奥法施工原理，以超前预测、探测为手段，探明地质、涌水情况。　　采用初期柔性支护体系，即以锚杆、喷射砼、格栅钢架、工字钢架、超前导管高压预注浆、超前预支护等为初期支护，施工中以“管超前、短开挖、弱爆破、强支护、勤检查、勤量测、适时衬砌、稳前进”为指导思想。采用全断面开挖、初期支护跟进，二次衬砌滞后的作业方案。　　3 主要施工方法　　3.1洞口施工　　进洞前首先做好洞顶截水沟和洞脸锚喷挂网支护，使其由平面受力状态转化为三维受力状态。洞口明挖完成后，进口洞位于II类围岩地段，且覆盖层厚度很小，采用常规钻爆方法难于安全进洞。决定采用长管棚超前支护，在长管棚超前支护保护下采用全断面开挖进洞。长管棚钢管采用外径Ф108mm，壁厚6mm的热扎无缝钢管，钢管纵向长度为25m，采用节长4m~6m的钢管中间丝扣连接而成，相邻钢管的接头至少错开1m，横断面内的接头数不大于50%。钢管设置于衬砌拱部，管中心在设计外轮廓外300mm，平行于隧道中心线，钢管环向间距为400mm。长管棚施工采用XT-2B-300电动钻机进行钻孔及顶进钢管，用BW-250/50型注浆进行水泥、水泥玻璃双液注浆。　　3.2洞身开挖与运输　　软岩隧道（II、III类）围岩,采用超前全断面开挖施工，先稳定掌子面（正面喷砼和锚杆、超前支护、留核心土）、及时闭合（加固基础、设仰拱、设底锚杆）、加固地层（注浆加固、超前支护、地表面加固）等措施，通过综合的相互补充，然后进行开挖。注意围岩自稳性的评价，通过数据记录和判断，简易评价法可按照专家介绍的相对密度和细颗粒含有率判断指标。　　硬岩隧道（IV、V类）围岩采用全断面开挖。开挖采用光面爆破技术，采用YT-27型气腿式凿岩机凿岩，钻孔直径为42mm，爆破炸药采用2#岩石销铵炸药，有水孔采用乳化炸药，周边眼采用Ф22光爆小药卷，周边眼间距控制在50cm，起爆网络采用8#雷管簇联非电毫秒雷管起爆。其中IV类围岩先开挖2m×2m小导坑超前15m左右，然后扩挖光爆层，每排炮眼长5.0，可增加工作面炮眼个数、合理确定装药量，提高光面爆破效果。开挖后的炮眼留痕率均达到90%以上，有效的控制了超欠挖。　　出渣采用P-50巷道耙渣机出渣配自卸拖拉机装岩运输，地层较好地段每月掘进100m左右，II、III类围岩月进尺为30m~50m。　　3.3洞身衬砌　　为提高衬砌质量，采用自行式全断面全液压钢模台车配HBT-30混凝土输送泵施工工艺。搅拌采用JZC-750型搅拌机，震捣采用附着式震捣器和插入式震捣器。　　混凝土搅拌时间不小于2min,浇注时左右、前后对称浇注，左右混凝土面高差小大于50cm，防止发生跑模，并根据泵送压力来防止拱顶脱空，拆模后采用洒水养护，确保混凝土内在质量和表面美观。　　衬砌结构除洞口根据地形、地质条件设置一段明洞外，其余均用喷锚支护与二次衬砌相结合的复合式衬砌。根据围岩类别和埋深情况，采用以下五种衬砌结构形式：　　1）在隧道出口范围采用：明洞衬砌为钢筋混凝土结构，根据空口地形及地质情况，结合部分地段出现偏压的情况，衬砌设仰拱；2）在II类围岩及浅埋地段采用：喷射混凝土结合格栅钢筋拱架、钢筋网、系统锚杆作为初期支护，模注混凝土作为二次衬砌。S2衬砌设仰拱。同时，在II类围岩地段采用短管栅作为超前支护；3）在III类围岩及部分浅埋地段采用：混凝土结合格栅钢筋拱架、钢筋网、超前锚杆及系统锚杆作为初期支护，模注混凝土作为二次衬砌；4）在IV类围岩地段采用：喷射混凝土结合系统锚杆（部分破碎地段采用钢筋网）作为初期支护，模注混凝土作为二次衬砌；5）在V类围岩地段采用：喷射混凝土作为初期支护，模注混凝土作为二次衬砌。　　3.4　隧道防排水　　隧道防排水以防为主，防排堵、截结合的综合治理原则。隧道衬砌防水采用防水混凝土，在混凝土中添加FN-M型防水剂，掺入量为10%，在初期支护与二次衬砌之间铺设一层PVC复合防水层，施工缝采用X2322-10型中埋式橡胶止水带，便于止水带安装，钢模台车设计时增加一挂设平台。　　隧道排水：紧贴岩面沿纵向铺设Ф100软式透水管，在地下水丰富地段增设Ф50×3环向透水管与纵向透水管相连；并将地下水引入中间水沟，最终排至洞外。在地下水丰富的情况下，隧道未出现一处渗漏水现象。