東風(fēng)隧道是朔黃鐵路線上第四長大隧道，系雙線隧道，全長3290m，我部施工出口端DIK47+610-DIK48+974段，長1364m。其中DIK47+880-Dm48+040段通過Ⅱ類圍巖斷層破碎帶，巖性主要為片巖、頁巖、砂巖且夾薄層泥灰?guī)r，節(jié)理、層理及裂隙發(fā)育，層面交錯，風(fēng)化極為嚴(yán)重，呈壓碎狀態(tài)，致使圍巖自穩(wěn)能力極差，成型困難。
針對上述情況，結(jié)合施工生產(chǎn)要素及施工生產(chǎn)能力，按照“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、不(弱)爆破、強支護、快封閉、勤測量、速反饋”的施工原則，在拱部超前小管棚注漿預(yù)固結(jié)圍巖的保護下，采用三部臺階法進行施工。拱部預(yù)留核心土，周邊采用風(fēng)鎬開挖，核心土及中槽運用PC200挖掘機開挖。
一、超前小管棚施工
1．1 工藝原理
在破碎松散巖體中超前鉆孔，打入小導(dǎo)管并壓注具有膠凝性質(zhì)的漿液，漿液在注漿壓力的作用下呈脈狀快速滲入破碎松散巖體中，并將其中的空氣、水分排出，使松散破碎體膠結(jié)、膠化，形成具有一定強度和抗?jié)B阻水能力的以漿膠為骨架的固結(jié)體，從而提高圍巖的整體性、抗?jié)B性和穩(wěn)定性；使超前小管棚與固結(jié)體形成一個具有一定強度的殼體，在殼體的保護下進行開挖支護施工。
1．2 小管棚及注漿設(shè)計
采用4m/根的∮42mm小導(dǎo)管布設(shè)在拱部，外插角5°～7°，環(huán)向間距33cm，縱向環(huán)距2.5m，即每施作一排小導(dǎo)管，開挖支護2.5m；壓注1：1水泥漿液，采用525#普通硅酸鹽水泥，漿液中摻水泥用量3～5％的40Be’水玻璃，以縮短漿液的膠化固結(jié)時間，控制漿液的擴散范圍。
1．3 施工要點
1．3．1 小導(dǎo)管加工4m／根的∮42mm小鋼管一端加工成尖錐形，距另一端100cm的位置開始至尖錐端之間按梅花型間距為20cm布設(shè)∮6mm的孔眼4排，以利于小導(dǎo)管推進和漿液滲入破碎巖體。
1．3．2 小導(dǎo)管安設(shè)
如巖體松軟，采用YT-28型風(fēng)動鑿巖機直接推送，如遇夾有堅硬巖石處，先用YT-28型風(fēng)動鑿巖機鉆眼成孔后再推進就位。
在施作小導(dǎo)管前應(yīng)注意：第一，噴3～5cm厚混凝土封閉掌子面作為止?jié){墻，為注漿作好準(zhǔn)備工作；第二，準(zhǔn)確測量隧道中心線和高程，并按設(shè)計標(biāo)出小導(dǎo)管的位置，誤差±15mm；第三，用線繩定出隧道中心面，隨時用鋼尺檢查鉆孔或推進小導(dǎo)管的方向，以控制外插角達到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)；第四，施工順序為從兩側(cè)拱腰向拱頂進行，為提前注漿留好作業(yè)空間。
1．3．3 注漿
選用UB6型注漿泵注漿，采用漿液攪拌桶制漿。為防止?jié){液從其他孔眼溢出，注漿前對所有孔眼安裝止?jié){塞，注漿順序從兩側(cè)拱腳向拱頂。由于巖體孔隙不均勻，考慮風(fēng)鎬環(huán)形開挖的方便，同時要達到固結(jié)破碎松散巖體的目的，保證開挖輪廓線外環(huán)狀巖體的穩(wěn)定，形成有一定強度及密實度的殼體，特別是確保兩側(cè)拱腳的注漿密實度和承載力，采取注漿終壓(0.8～1.2MPa)和注漿量雙控注漿質(zhì)量，拱腳的注漿終壓高于拱腰至拱頂。通過現(xiàn)場試驗確定拱腳終壓為1.2MPa，拱腰范圍為1.0MPa，拱頂為0.8MPa。注漿時相鄰孔眼需間隔開，不能連續(xù)注漿，以確保固結(jié)效果，又達到控制注漿量的目的。
二、開挖
為控制超欠挖及減少對圍巖的擾動，拱部弧形及邊墻周邊均采用風(fēng)鎬分臺階開挖，核心土及中槽均采用挖掘機開挖，開挖進尺根據(jù)圍巖穩(wěn)定性確定為l—2棍鋼格柵的間距，即0.5～1.0m，邊墻按鋼格柵的兩個單元分兩個臺階施工，上下臺階相距2m，左右邊墻錯開2m。
三、錨噴初期支護
3．1初期支護參數(shù)
系統(tǒng)錨桿采用3m／根的WTD25型中空注漿錨桿，縱向、環(huán)向間距均為100cm，梅花型布置；拱墻設(shè)鋼格柵，間距50cm，鋼格柵每側(cè)拱腳設(shè)4m／根的WTD25中空注漿鎖口錨桿，按梅花型布置在鋼格柵的兩側(cè)，環(huán)向間距50cm；掛∮6雙層鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸為15cm×15cm，噴射混凝土厚25cm。
3．2 噴射混凝土材料及機具選定
3．2．1 機具
噴混凝土采用Bz—5型混凝土噴射機，壓力為0.2～0.4MPa。
3．2．2 水泥及細骨科
采用425并普通硅酸鹽水泥；細骨料選用山西原平市忻口砂，砂率控制在50％，含泥量≤3％。
3．2．3 粗骨科
采用規(guī)格為7～15mm的碎石，經(jīng)試驗選用石灰?guī)r生產(chǎn)的各項指標(biāo)均達到設(shè)計要求的碎石。
3．2．4 粘稠劑
選用STC型粘稠劑，經(jīng)現(xiàn)場試驗，摻量為水泥用量的10％，3min初凝，6min終凝，而且可大量減少回彈量。
3．2．5 水灰比
水灰比過大、過小都會使混凝土回彈量增加，浪費大量的材料；經(jīng)現(xiàn)場多次試驗確定，水灰比為o．47的混凝土噴射效果。
針對上述情況，結(jié)合施工生產(chǎn)要素及施工生產(chǎn)能力，按照“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、不(弱)爆破、強支護、快封閉、勤測量、速反饋”的施工原則，在拱部超前小管棚注漿預(yù)固結(jié)圍巖的保護下，采用三部臺階法進行施工。拱部預(yù)留核心土，周邊采用風(fēng)鎬開挖，核心土及中槽運用PC200挖掘機開挖。
一、超前小管棚施工
1．1 工藝原理
在破碎松散巖體中超前鉆孔，打入小導(dǎo)管并壓注具有膠凝性質(zhì)的漿液，漿液在注漿壓力的作用下呈脈狀快速滲入破碎松散巖體中，并將其中的空氣、水分排出，使松散破碎體膠結(jié)、膠化，形成具有一定強度和抗?jié)B阻水能力的以漿膠為骨架的固結(jié)體，從而提高圍巖的整體性、抗?jié)B性和穩(wěn)定性；使超前小管棚與固結(jié)體形成一個具有一定強度的殼體，在殼體的保護下進行開挖支護施工。
1．2 小管棚及注漿設(shè)計
采用4m/根的∮42mm小導(dǎo)管布設(shè)在拱部，外插角5°～7°，環(huán)向間距33cm，縱向環(huán)距2.5m，即每施作一排小導(dǎo)管，開挖支護2.5m；壓注1：1水泥漿液，采用525#普通硅酸鹽水泥，漿液中摻水泥用量3～5％的40Be’水玻璃，以縮短漿液的膠化固結(jié)時間，控制漿液的擴散范圍。
1．3 施工要點
1．3．1 小導(dǎo)管加工4m／根的∮42mm小鋼管一端加工成尖錐形，距另一端100cm的位置開始至尖錐端之間按梅花型間距為20cm布設(shè)∮6mm的孔眼4排，以利于小導(dǎo)管推進和漿液滲入破碎巖體。
1．3．2 小導(dǎo)管安設(shè)
如巖體松軟，采用YT-28型風(fēng)動鑿巖機直接推送，如遇夾有堅硬巖石處，先用YT-28型風(fēng)動鑿巖機鉆眼成孔后再推進就位。
在施作小導(dǎo)管前應(yīng)注意：第一，噴3～5cm厚混凝土封閉掌子面作為止?jié){墻，為注漿作好準(zhǔn)備工作；第二，準(zhǔn)確測量隧道中心線和高程，并按設(shè)計標(biāo)出小導(dǎo)管的位置，誤差±15mm；第三，用線繩定出隧道中心面，隨時用鋼尺檢查鉆孔或推進小導(dǎo)管的方向，以控制外插角達到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)；第四，施工順序為從兩側(cè)拱腰向拱頂進行，為提前注漿留好作業(yè)空間。
1．3．3 注漿
選用UB6型注漿泵注漿，采用漿液攪拌桶制漿。為防止?jié){液從其他孔眼溢出，注漿前對所有孔眼安裝止?jié){塞，注漿順序從兩側(cè)拱腳向拱頂。由于巖體孔隙不均勻，考慮風(fēng)鎬環(huán)形開挖的方便，同時要達到固結(jié)破碎松散巖體的目的，保證開挖輪廓線外環(huán)狀巖體的穩(wěn)定，形成有一定強度及密實度的殼體，特別是確保兩側(cè)拱腳的注漿密實度和承載力，采取注漿終壓(0.8～1.2MPa)和注漿量雙控注漿質(zhì)量，拱腳的注漿終壓高于拱腰至拱頂。通過現(xiàn)場試驗確定拱腳終壓為1.2MPa，拱腰范圍為1.0MPa，拱頂為0.8MPa。注漿時相鄰孔眼需間隔開，不能連續(xù)注漿，以確保固結(jié)效果，又達到控制注漿量的目的。
二、開挖
為控制超欠挖及減少對圍巖的擾動，拱部弧形及邊墻周邊均采用風(fēng)鎬分臺階開挖，核心土及中槽均采用挖掘機開挖，開挖進尺根據(jù)圍巖穩(wěn)定性確定為l—2棍鋼格柵的間距，即0.5～1.0m，邊墻按鋼格柵的兩個單元分兩個臺階施工，上下臺階相距2m，左右邊墻錯開2m。
三、錨噴初期支護
3．1初期支護參數(shù)
系統(tǒng)錨桿采用3m／根的WTD25型中空注漿錨桿，縱向、環(huán)向間距均為100cm，梅花型布置；拱墻設(shè)鋼格柵，間距50cm，鋼格柵每側(cè)拱腳設(shè)4m／根的WTD25中空注漿鎖口錨桿，按梅花型布置在鋼格柵的兩側(cè)，環(huán)向間距50cm；掛∮6雙層鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸為15cm×15cm，噴射混凝土厚25cm。
3．2 噴射混凝土材料及機具選定
3．2．1 機具
噴混凝土采用Bz—5型混凝土噴射機，壓力為0.2～0.4MPa。
3．2．2 水泥及細骨科
采用425并普通硅酸鹽水泥；細骨料選用山西原平市忻口砂，砂率控制在50％，含泥量≤3％。
3．2．3 粗骨科
采用規(guī)格為7～15mm的碎石，經(jīng)試驗選用石灰?guī)r生產(chǎn)的各項指標(biāo)均達到設(shè)計要求的碎石。
3．2．4 粘稠劑
選用STC型粘稠劑，經(jīng)現(xiàn)場試驗，摻量為水泥用量的10％，3min初凝，6min終凝，而且可大量減少回彈量。
3．2．5 水灰比
水灰比過大、過小都會使混凝土回彈量增加，浪費大量的材料；經(jīng)現(xiàn)場多次試驗確定，水灰比為o．47的混凝土噴射效果。