1、概述：

楊家川隧道全長2095m，其中羊洼溝段為地表河，隧道經過處溝寬約100m，常年流水，兩側山勢陡峭，植被茂盛。該段施工時正值雨季，地表河內水量約1.8m3/s，隧道上游3km以外地勢較開闊，匯水面積大，流至距隧道1.5km處水量明顯減小，可見地表水給地下補給較大。
　　從DK1309+615～+525段洞身經過處圍巖依次為風化嚴重的花崗巖、片麻巖夾黑云母片巖、黑石末粉、淤泥質砂層、砂粘土層、角礫土和中粗砂層、砂粘土層、黑石末、風化片麻夾黑云母片巖。隧底2.5m以上為明顯沖洪積層，隧底以上1.0~2.5m內為碎石、礫石砂，隧底以上1.0m左右為原河床,下部巖層有明顯的沖刷痕跡，微風化，表面較光，節理發育。洞內涌水量達60m3/h，最后穩定涌水量為30 m3/h。

2、方案確定：

（1）、插板支護，可防止流砂、坍塌，但遇到孤石后難于打設，且施工速度慢，開挖后拱部的大面積涌水，不利于鋼架支護和噴砼施工。
（2）、采用超前管棚結合R32N邁式錨桿超前支護，管棚外插角5°～10°，長度6～8m，管棚間距30cm，管棚之間打設自進式錨桿，自進式錨桿外插角25°～30°，注水泥—水玻璃雙液漿，通過約12m的施工發現邁式錨桿注漿量大，個別錨桿出水集中，注漿后整體固結性差，開挖中出現流砂或集中處水，局部固結砂礫明顯侵入隧道內，影響開挖進度和輪廓尺寸。
（3）改用管棚結合密排超前小導管注水泥—水玻璃雙液漿，取得良好效果。

3、管棚結合密排超前小導管注漿施工：

（1）、施工參數
　　沿拱部設置管棚和小導管，管棚采用φ89無縫鋼管，長度6～8m，排距3~4m，外插角25°～30°，間距30cm；管棚間增設兩根φ42超前小導管，長度4.0m，排距2.0m，外插角15°～20°。
（2）、作業程序及要點：
①、設置幕墻：
　　洞身經過有風化嚴重的巖層、砂粘土和礫砂等透水層，注漿時漿液隨掌子面大量出水而流失，且受壓后易引起掌子面正面坍塌，并引起拱部坍塌使支護懸空，因此在打設超前管棚和小導管前，先在掌子面噴射10～15cm厚的砼封閉掌子面，與洞身周壁噴射砼連成一體，形成止水圍幕，使出水位升高，減少掌子面正前方砂層內的水流速度，便于注漿時漿液向導管四周均勻擴散。
②、打設φ89超前管棚：管棚前端焊接用Φ28鋼筋制作的錐體釬頭，管棚前端2m管壁半周設φ6mm圓孔透水。拱部按30cm間距布設，外插角25°～30°，管棚帶孔側朝上放置。管棚既是超前支護，又可超前探測，同時又能超前引流導水，減少小導管打設后的出水量，便于注漿。
③、超前小導管作業：采用φ42小導管，小導管前端焊接錐體釬頭，導管壁上梅花型設置φ8注漿孔。在兩管棚間設置超前小導管，間距10cm，外插角15°～20°，小導管通過絲套與風鉆連接直接送入，打設完后及時塞死管口，以防形成出水通路。
④、注漿作業：
a、注漿材料及配合比：
　　水泥：采用活性高，出廠日期不超過3個月的525＃以上普通硅酸鹽水泥，水泥漿濃度：1.25:1～0.8:1.0。
　　水玻璃：出廠濃度42～45Be’，模數2.4～2.8水玻璃原漿，然后稀釋成35Be’使用。
　　水泥漿與水玻璃體積比：1:1～1:6
　　緩凝劑：采用Na2HPO4，摻量2.5～2.0%。
　　水：飲用水，水溫不低于6℃，PH值在5～8之間。
b、注漿方式：
　　雙液漿利用管外混合方式，即兩套管路各一套注水泥漿，另一套管路注水玻璃，從兩側向拱部注漿。
　　先注水泥漿1～1.5分鐘，兩種漿液同時注射，2分鐘停止注水玻璃，每停30～45秒注水玻璃30秒。
c、注漿參數：
　　注漿壓力：終壓力2～3Mpa，注漿持續5～6min ;
　　單孔注漿擴散半徑：R=0.8～1.8m，有效擴散半徑：R=60～80cm。
　　單孔注漿量：砂粘土注漿量：0.8～1.5m3。
　　砂礫層：2.4～4.5m3，拱角處注漿量加大。
　　注漿后形成止水殼體，如下圖所示：

d、結石狀況：

2、開挖及邊墻部位超前支護施工：

（1）、上斷面施工：
①、在集中出水大的管棚末端接橡膠管直接匯入集中水坑，下斷面支護完成管路緊切支護面繞至墻腳。
②、上斷面分部開挖，環狀取土，及時噴射砼，支護鋼架噴砼至20cm，在集中出水處埋設橡管導水。上斷面開挖時，上臺階底高出起拱線20cm，拱角法蘭盤埋入未開挖的土層，使之不被噴射砼包裹，便于中層開挖后鋼拱架的連接。
③、鎖腳錨桿或錨管施工:在中層開挖前，在兩側拱角打設兩根3.5m邁式錨桿，砂層可打設φ42錨管，角度超前且向下45°方向傾斜，并注水泥—水玻璃雙液漿。待漿液固結后方可開挖中層，以防拱角流沙涌水引起坍塌。
（2）、中層施工：
　　中間預留核心土，兩側交錯開挖后及時支護兩側邊墻部位，并按向下45°的斜角打設邁式錨桿或φ42的注漿錨管注水泥—水玻璃漿液，然后再取中層預留核心土。
（3）、下斷面施工：
　　下斷面斜搓開挖，及時支護鋼架，打設錨桿，掛網噴砼支護。然后在邊墻部位打設φ42小導管并注漿，外插角30°，間距35cm。
　　兩側邊墻條基及仰拱緊跟，確保及時封閉成環。
（4）、施工工藝流程：（附后頁）

4、施工效果：

（1）、施工中克服大面積涌水困擾作業的局面。
（2）、克服施工中坍塌和涌水且支護下沉量控制在8～12mm以內，收斂控制在20mm以內。
（3）、施工后使大面積涌水轉為個別點集中出水，便于襯砌施工的排水。

5、體會：

（1）、利用密排小導管結大管棚既能起到插板的支護作用，又能充分利用管棚作為地質超前探測，超前支護，超前引流導水，為小導管的注漿提拱條件。
（2）、在砂層、砂粘土層采用風動鑿巖機施做超前小及管棚占用空間小，可投入機具多，施工效率高。
（3）、密排小導管注漿后能連成有效支護和止水殼體。既使出水量大，注漿效果差不能全部封閉，密排鋼管能有效的防止流砂使管棚上形成空穴而使坍塌大管棚上方續繼擴展。
（4）、將大面積涌水轉為管棚口或個別部位集中出水，在管棚口或集口出水點接導水管改善了施工環境，尤其是冬季施工中。同時為下一步開挖、支護創造了條件，特別是保證了噴砼施工質量。
（5）、邊墻部位支護鋼架的鎖定錨桿或錨管打設突出超前固結下方地層，有效的防止了中層和下斷面開挖后邊墻部位的坍塌，且減少了拱頂沉落量。
（6）、核心土的預留減小了開挖后隆底和周邊收斂，引起拱腳流砂涌泥，并減少了匯水面積，使水向兩側分流便于施工排水處理。