摘要：介绍隧道在以黄土、砂岩、砾岩为主的地质情况下，开挖后围岩自稳性较差，掌子面及拱部易坍塌，且部分地段穿越沟谷埋身较浅，施工难度大。隧道施工采用预支护措施，同时采用监控量测的信息化技术指导施工，避免了作业面坍塌，确保了施工安全。
关键词：隧道,支护,锚杆,量测
西平铁路位于陕西省中部和甘肃省东部，东连西安枢纽，西接宝中铁路，途经我国十三大煤炭基地之一黄陇基地的彬长矿区，是一条带动陕甘两省人民富裕的经济线。柴村隧道作为泾河高阶地及黄土塬区代表性的隧道，集中了黄土塬地区的浅沟(陷穴)、土石分界不良地质。隧道全长1098m，最大埋深127m，地层主要为黏质黄土和细圆砾土。
隧道的重难点：在115m范围内黄土过渡到石质地层、穿越浅沟(陷穴)，经过三个阶段，即土石分界、近水平层、穿越浅沟。DK148+850～+880段为土石分界过渡段，石质较为破碎风化严重;DK148+880～+923段为石质地层(近水平层)，为砂岩夹泥岩，埋深55m，此段冲沟沟底走向逐渐移向线路中心靠拢;DK148+923～+965正式进入地表冲沟沟底段，该段最大埋深35m。
1施工准备
提前对洞顶线路中线进行放样测量，将线路低洼地带的表面覆土清除后，准确测量其基岩高程，在绘制地形图标识清楚，可为安全施工提供可靠依据。
2施工方案
总体上按照“管超前，严注浆，短进尺，弱爆破，快支护，早衬砌，勤量测，快反馈”原则组织施工。根据设计资料及前期调查资料，将115m划分为3个段落，即土石分界段、近水平层段和穿越浅沟段。
⑴土石分界段：首先拱部采用φ42小导管进行预支护，3.5m/根，环向间距40cm，2.4m/环，然后采用短台阶法开挖，以人工风镐配合挖掘机，局部采用松动爆破，以减少对围岩的扰动。下部开挖时，拱脚位置打2根3.5m锁脚锚杆，防止由于下部开挖造成拱脚失稳引起拱架下沉从而发生坍塌。
⑵近水平层段：采取弱爆破技术，对隧道拱部采用光面爆破，严格控制装药量及开挖进尺(1.5m/循环)，拱部搭设φ42超前小导管预支护，防止拱部围岩发生掉块从而造成坍塌。
⑶穿越浅沟段：采用弱爆破技术，采用台阶法开挖，上台阶采用光面爆破，将开挖进尺控制在1m/循环并控制药量，除加强洞内监控量测，还进行地表沉降观测(与洞内量测断面同一里程)，便于数据分析及时处理。
经仔细分析后，采取以下支护措施：
①拱部设φ42超前小导管，环向间距40cm，纵向搭接长度不小于1m，即2.4m/环。
②拱墙设H125型钢钢架，纵向间距0.8m/榀。
③隧道拱部为土质及边墙为石质边墙不设系统锚杆，锁脚锚杆一律采用3.5m长“L”型φ22钢筋，并与钢架进行焊接。
④掌子面为土质或岩层比较破碎时，喷射10cm厚C25混凝土对掌子面进行封闭。
3施工关键技术
3.1超前预支护
采用φ42mm无缝钢管，壁厚3.5mm，长3.5m，环向间距40cm，纵向间距2.4m，外插脚5～10°。小导管一端做成尖形便于顺利进入岩体。采用YT-28型风钻钻眼，然后锤击伸入长度为3.2m，将比较块的岩体穿透形成一钢管棚洞。
3.2光面爆破
按照“多打眼，少装药，弱爆破”原则组织施工，根据围岩具体情况将周边眼眼间距确定为40cm，采用斜眼掏槽扩大临空面，减小对周边围岩扰动。控制要点如下：
⑴钻眼：以“准、平、直”作为钻眼控制要点，周边眼必须按照周边轮廓线进行下钻，对准误差不大于±5cm，相邻眼孔要相互平行，防止形成“八”字型而造成超欠挖;掏槽眼下钻对准误差不大于±5cm，其它炮孔误差不大于10cm。在钻眼过程中，应根据岩孔位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼程度，以保证炮眼底在同一平面上。
⑵清孔：装药前，采用压缩空气吹眼器清除炮眼内的岩粉、积水防止堵塞，清除孔内杂物时后方严禁站人，防止飞出的岩粉、岩块等杂物飞出。
⑶验孔：炮眼清理完成后，采用炮棍检查炮眼深度、角度、方向和炮眼内部情况。发现不符合要求的，及时处理。
⑷装药：验孔完成后，爆破工按照爆破规程、爆破设计规定的炮眼装药量、起爆段位进行装药。
⑸封堵炮眼：装药结束后采用对所有炮眼进行封堵，最初填塞时慢慢用力，轻捣密实，以后各段炮泥依次用力一一捣实。炮眼深度大于1m时，封泥长度不小于50cm，周边眼封泥长度不小于30cm。
3.3锁脚锚杆
锁脚锚杆是固定钢架所采取的重要措施。锁脚锚杆一般长度为该段围岩系统锚杆长度加50cm，50cm一般为固定钢架，其余部分为深入基岩起锚固作用。首先采用YT28钻机钻眼，方向与岩层节理面呈45°角(尽量垂直)，深度为系统锚杆长度，然后塞入浸泡好的锚固剂或砂浆，注浆饱满，再将锁脚锚杆放入孔中锤击入内，将外漏杆体用氧焊加工呈“L”型再与钢架焊接，最后采用连接钢筋将相邻钢架连接，最后喷射混凝土形成一棚洞。
3.4僵化施工理念
严格按照“强支护，快支护，早成环”施工原则，根据隧道的具体情况，将掌子面台阶开挖长度确定为7m，仰拱距掌子面20m，仰拱与衬砌为20m。将施工安全距离纳入各道工序，僵化的执行。
4信息化施工
监控量测是隧道施工技术核心之一，对指导施工有着重大的意义。根据本段隧道特点(以穿越冲沟段为例)主要有：地表沉降、洞内收敛和拱顶沉降。根据监测频率坚持观测，及时进行数据处理，绘制相关曲线，进行分析，反馈信息和提出相应对策。隧道进行多个项目量测，取具有代表性的地表下沉来进行分析。
⑴实测累计沉降数据如图1所示
⑵数据分析
地表下沉累计8.8mm，隧道开挖通过沟谷后，周下沉小于0.1mm。根据下沉—距离曲线变化可以看出，随着距离的变化，下沉量与距离远近成正比，随着隧道开挖面与地表下沉量测点的远离，地表沉降也趋于稳定。
图1 累计沉降量
⑶隧道内洞顶与地表沉降分析
在隧道内洞顶与地表监测点位于同一里程，拱顶累计下沉12.5mm，拱顶下沉—距离曲线变化拱顶与地表下沉变化趋势是一致的。同时也说明量测数据是准确的，对沟谷地表无显著影响，满足设计要求。
5结语
柴村隧道对三个不同围岩地段的安全渡过，主要做好了以下几点：一是根据不同的地质特性选取了不同的开挖方法，二是采取有效的预支护措施，三是坚持“强支护，快衬砌，早成环”的施工理念，四是监控量测纳入施工工序，为施工提供可靠依据。
参考文献：
[1]王梦恕 隧道与地下工程修建技术[M] 北京 科学出版社 2004
[2]夏才初 地下工程测试理论与监测技术[M] 上海 统计大学出版社 1999
