摘 要 隧道III级围岩软弱破碎地段按设计采用φ8钢筋网喷混凝土初期支护，由于围岩软弱破碎，存在着较大应力，收敛变形较为明显，导致初期支护后喷层面出现较明显的开裂现象。为了确保安全，通过采用φ22粗钢筋网喷混凝土对初期支护开裂的地段进行加固，取得了显著的效果。
关健词 隧道；III级围岩；软弱破碎；φ22粗钢筋网
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0143-01
1 工程概况
新建温州至福州铁路霞浦隧道全长13 099 km，起讫里程为DK155+349~DK168+448，双线隧道，线间距4.6 m～4.64 m，设计行车速度为200 km/h，并预留提速250km/h条件，建筑限界满足双层集装箱列车开行要求。其中DK160+880～DK161+600段处于七宝洋中高山区，埋深较浅，一般在250 m～350 m。此段从七宝洋水库附近穿过，为南园组第二、三段晶屑凝灰岩，熔结凝灰岩与燕山晚期侵入的石英正长班岩接触带，接触带两侧岩体受构造侵入体的影响，节理裂隙极为发育，岩体破碎。
本段设计全部为Ⅲ、Ⅳ级围岩，对于Ⅲ级围岩软弱破碎地段隧道开挖后，按照设计要求初期支护采用φ8钢筋网喷射混凝土施工，由于围岩软弱破碎，开挖表面存在着较大的围岩应力，围岩收敛变形较为明显，导致初期支护完成后喷层面出现较明显的开裂现象。为了确保安全生产，需要对开裂处进行加固处理，若按Ⅳ级围岩加固，要重新扩挖断面，上格栅钢架，施工周期长、围岩扰动大，施工安全风险高，成本大。为此我们采用挂粗钢筋网喷混凝土作为加筋肋对DK160+880～DK161+600段Ⅲ级围岩中初期支护开裂的地方进行加固，取得了显著的效果。
2 加固原理
粗钢筋网加固技术是利用粗钢筋网与喷射混凝土相互结合后共同承受围岩压力的原理，来抵抗岩石塌落和承受应力荷载，从而减少初期支护开裂，是对较破碎围岩进行加固的一种方法。由于粗钢筋网随岩面铺设后，形成一种网状的柔性支护体系，喷完混凝土后，粗钢筋网与喷射混凝土结合在一起，形成了类似钢筋混凝土的支护结构。因喷射混凝土的早期强度来的比较快，从而使原先单一柔性支护体系变成了粗钢筋与喷射混凝土相结合的刚性支护体系，最终起到阻止围岩变形和开裂的作用。
3 施工工艺
1）施工原则。霞浦隧道Ⅲ级偏弱围岩地段，围岩软弱破碎，节理裂隙发育，施工中以稳中求快，均衡进尺。
施工全过程实施动态设计，动态施工的管理，按“强支护，防坍塌，忌冒进，勤量测，早封闭”的十五字隧道施工方针，并以此为据制定Ⅲ级软弱破碎围岩的施工方案。
强支护：加强支护，软弱破碎围岩地段采用粗钢筋网加强支护。
防坍塌：做到不加大循环进尺，提高支护水平，稳扎稳打，杜绝坍塌。
忌冒进：加强施工动态管理，配合设计、监理搞好施工情况动态分析，在围岩变化时做到统一思想后再调整施工部署。
勤量测：配备专职监控量测人员，定期定点进行监控量测，为施工提供科学依据。
早封闭：隧道开挖后，对软弱破碎围岩进行封闭处理，及时的进行初期支护，尽量减少围岩的风化程度，阻止围岩的收敛变形。
2）对已开挖且初期支护刚完成初喷后表面即开裂地段，立即采用挂Φ22粗钢筋网加固。首先在开裂地段进行加固锚杆的施工，然后再进行粗钢筋网的铺挂，粗钢筋网与锚杆之间采用焊接的方式。粗钢筋网格大小根据开裂程度而定，粗钢筋网网格尺寸一般以环向间距35 cm，纵向间距以40 cm为宜。为保证粗钢筋网在喷射混凝土中的作用，在粗钢筋网后面增设一层网格尺寸为20×20 cm的φ8钢筋网片，最后用C25混凝土喷射平整，且保证钢筋保护层厚度不小于4 cm。
3）对刚开挖还未进行初期支护的Ⅲ级破碎围岩地段，视围岩破碎程度，结合以往施工经验，决定是否加挂粗钢筋网。挂网时，先初喷4cm厚素混凝土，然后进行系统锚杆和粗钢筋网的施工，粗钢筋网应根据开挖轮廓的圆顺情况随岩面铺设，由于粗钢筋网的强度较硬，铺设时用人工难以将钢筋顶到岩面，可以借助风枪的气腿将钢筋顶推到岩面，从而达到粗钢筋网与岩面能充分接触，起到共同受力的作用。
4）对于初期支护后较长时间初喷表面开裂、起鼓、喷层脱落地段，先进行围岩变形量测。根据量测数据，确认围岩已稳定，凿除松动喷层混凝土后采用粗钢筋网进行加固。
5）开挖中根据围岩破碎情况、局部渗漏水及小塌坍范围，确定下一个开挖循环是否加挂粗钢筋网。若需加挂，对下一排炮开挖断面进行加大，预留支护断面。粗钢筋网全部在现场开挖面随岩面现场焊接，φ8钢筋网片采用在洞外钢筋加工车间预制加工，喷射混凝土采用湿喷工艺。
4 粗钢筋网与格栅钢架适用范围、效果比较
粗钢筋网加固支护技术主要适用于硬岩隧道中，由于硬岩隧道在开挖后，开挖轮廓线不圆顺，岩面高低不平，采用粗钢筋随着岩面起伏进行铺设成网状，从而使得粗钢筋与岩面充分接触，随后喷射相应厚度的混凝土，从而保证围岩与钢粗钢筋网和喷射混凝土三者形成共同作用，达到支护效果；因为格栅钢架是按照设计开挖断面形状分段加工而成的钢性结构，如采用格栅钢架进行支护，而硬岩隧道的开挖轮廓线不圆顺，岩面高低不平，格栅钢架不能与岩面充分接触，使得格栅钢架与岩面之间出现较大的空隙，如果混凝土喷不密实，则达不到很好的支护效果，因此，格栅钢架适有于软岩隧道中，如图所示。
5 结论
霞浦隧道DK160+880～DK161+600段Ⅲ级破碎围岩地段开挖后，局部围岩出现风化、遇水软化，初支喷层表面脱落、起鼓、开裂，φ8钢筋网出现扭曲等现象，围岩变形速率较快，为了确保施工安全，对此段采用挂设Φ22粗钢筋网（网格尺寸为35×40 cm）代替格栅钢架对Ⅲ级破碎围岩地段进行加固，取得了良好的支护效果和一定经济效益。经过监控量测观察，霞浦隧道Ⅲ级破碎围岩地段采用粗钢筋网加固技术后，初期支护喷层表面没有出现开裂、起鼓等现象，初期支护结构安全稳定，保证了隧道结构和施工安全。
参考文献
[1]李国英.软弱破碎围岩隧道施工技术[J].国防交通工程与技术,2009,05.