小间距大跨隧道冲沟浅埋偏压段施工技术

刘威 LIU Wei

（中铁十六局集团第五工程有限公司，唐山 063000）

（China Railway 16th Bureau Group Fifth Engineering Co.，Ltd.，Tangshan 063000，China）

摘要： 近几年，随着生活水平的提高，人们对施工企业提出了更高的要求。小间距大跨隧道冲沟浅埋偏压段施工技术在实际施工中的应用进一步提高了我国隧道施工技术，为提升我国整体经济实力提供了技术保障。

Abstract: In recent years, with the improvement of living standard, people put forward higher requirements for the construction enterprises. The application of close-spaced large-span tunnel gully shallow buried bias period construction technology has further improved China’s tunnel construction technology, and provided technical support to enhance China’s overall economic strength.

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关键词 ： 小间距；浅埋偏压；隧道；施工

Key words: close-spaced；shallow buried bias；tunnel；construction

中图分类号：U453.1 文献标识码：A

文章编号：1006-4311（2015）02-0118-02

0 引言

隧道洞口施工是隧道施工的关键，如果隧道洞口存在着浅埋偏压的问题，施工人员更应该对隧道洞口施工质量进行严格的监督和控制。大跨度小间距隧道施工十分困难，它不仅存在开挖断面大的问题，其扁平的形状、双洞之间的相互影响以及四周岩石的波动性都会在对隧道洞口施工产生一定影响。假如隧道洞口存在浅埋偏压的问题，由于其埋深的深度低，四周的岩石经过长期风化作用已经出现严重的破碎问题，其承载力非常差，很难满足现代社会对隧道质量的实际需求。众所周知，我国地形十分复杂，国内山地非常多，隧道施工面临着严峻的威胁和挑战，因此，技术人员必须对小间距大跨度隧道冲沟浅埋偏压段的施工技术进行深入的探讨和研究。

1 工程概况

本文中研究的隧道全长897m，隧道位于当地两座高山之间，进洞口位置浅埋偏压段的岩石大多裸露在地面之外，受严重的风化作用，已经产生了严重的破碎问题；第四系堆积层厚度大约为4m，岩石均已经出现破碎问题，后期施工因此面临着巨大的威胁和挑战。洞口覆土层厚度在0.3m到5m之间不等，是隧道施工中最典型的浅埋偏压型，偏压的来源是隧道进洞口左边的山体，山体表面土石混合体有向下滑移的趋势。隧道处于丘陵地区，山体主要由花岗岩组成，经过长期风化作用后，形成风化剥蚀的丘陵地貌，地层从老到新依次是微风化花岗岩、弱风化花岗岩、强风化花岗岩、全风化花岗岩、残疾黏土层以及坡吉亚黏土层。隧道内地表水系发育不健全，其中没有地表水体，地下水分为裂隙水和孔隙水两种，其含水量受大气温度和降水量的影响，地下水埋深不低于2.7m，不超过14.6m，用水量在22.6m3/d左右。

2 隧道施工的总体安排

2.1 施工难点和重点 隧道进洞口位置山体的主要走向是东高西低，坡度角在60°左右，左边进口位置40m范围内的埋深在4m到15m之间，出口位置50m范围内埋深在5m到17m之间。洞口位置存在明显的浅埋偏压现象，同步掘进施工因此面临着巨大的挑战。

2.2 总体安排 本工程要求施工人员从进端口开始挖掘，一直向出端口位置前行。进场后，工作人员应该在第一时间内对场地进行平整处理，完善便道拉通、洞顶边坡仰坡以及反压护拱等工作，顺着开挖轮廓线的位置开挖一条槽口，将钢拱架嵌入在槽口内，并与隧道外面支架的钢拱架保持一致。总体施工顺序是：第一，洞顶边仰坡锚喷支护；第二，偏压挡墙及钢花管注浆地表加固处理；第三，洞口施工；第四，洞身开挖与支护；第五，防排水施工；第六，洞身二次支护；最后完成洞内的附属工程。

3 小间距大跨隧道冲沟浅埋偏压段施工技术分析

3.1 冲沟浅埋段的地表加固技术

①施工准备。在地表加热施工之前，工作人员应该在路线以上位置埋设PVC管线将汇集在该位置的雨水及时清理出去；施工人员还应该做好地表杂物清理工作，保障地表表面不会产生积水。②放点。放点施工要求工作人员测量各点位置的实际标高，选择合理的注浆管，采用木浆标注灌浆的位置；注浆钢管质量有严格的控制，通常以外径为60mm壁厚为6mm的热轧无缝钢管为主，钢管前面位置应该为尖锥形状，管口段160cm钢管不能有孔洞问题。③钻孔。钻孔施工要求施工人员录用风枪完善施工操作，钻孔开始之前应该设置好钻入的角度；实际钻孔过程中，要经常检查钻入的角度，一旦存在钻偏的问题，施工人员应该及时采取有效处理措施。钻孔结束后，施工人员还应该将钻杆插入孔底，及时清理孔洞位置。④制浆与灌浆。制浆过程中必须明确浆液材料中水泥浆和水之间的比例关系，通常二者之间以1:1的比例进行调制，注浆的压力不能超过1.0MPa。浆液配合比与注浆压力满足施工要求后，采用分段注浆的方法完成注浆工作。另外，注浆工作人员还应该高度重视注浆泵流量的控制，严格按照由低至高的顺序进行注浆，进一步保障注浆的质量。⑤质量控制。注浆施工结束后，施工人员还应该对注浆效果和实际效益进行检查和控制，检查结果满足施工要求后才能进行后期施工。⑥混凝土盖板施工。混凝土盖板的厚度大约为140cm，混凝土的强度等级为C35，该施工过程采用14双层钢筋网，钢筋之间的距离控制在25cm*25cm左右，钢筋同时与小导管裸露在地表上的位置保持连接状态，钢筋保护层的厚度为25cm，养护工作强度达到85%以后，在盖板以上位置夯填碎土，保障钢筋盖板的稳固性。

3.2 冲沟浅埋段地表加固效果分析 图1是加固前后隧道洞口开挖结束使四周岩石水平位移的对比图。从图1中可以明显看出，加固之前四周岩石的最大水平位移主要发生在洞拱以上位置，位移的距离大约为11m；加固后四周岩石水平位移并不明显，最大位移距离为5m左右。由此可见加固施工有效地提升了隧道孔洞四周岩石的稳定性。

3.3 冲沟浅埋段的隧道施工技术 首先，隧道洞口在进行爆破施工时，通常会选择弱爆破开挖完善爆破施工。第一，工作人员应该先气爆掏槽区；第二，完成扩挖成型施工。掏槽区爆破施工应该综合使用减震技术，施工人员应该在掏槽区中间位置开设多个减震孔洞，严格控制把爆破过程中炸药的使用量，合理控制爆破的速度，减少因爆破施工对周围岩石稳定性的影响。

其次，隧道洞内使用应该综合使用GRD施工方法。施工人员还应该对底层进行加固处理，通常采用超前小导管注浆的方法加固底层，导管的长度应该控制在3m左右，每隔3m左右的位置设置一个导管，搭接的长度控制在1m左右。环向间距控制在0.5m左右。注浆材料以纯水泥浆液为主，水泥浆液中水和灰的比例应该为1：1，注浆压力不超过1.0MPa。图2是CRD施工示意图。

最后，在实际施工过程中，施工人员还必须保障初期支护洞壁不会出现渗水问题，因此，施工人员应该在渗水量较大的位置钻凿排水孔，并设置排水管，减少地下水渗透压力对施工的而影响。施工人员还应该对洞内周围的岩石变形继续拧监测和控制，检查洞外地表是否出现沉降或者水品位移的情况，通过对监测数据的分析了解岩石的稳定性。

4 结束语

在社会主义市场经济快速发展的大环境下，科学技术取得飞速进步，各种新技术、新设备以及新工艺在各行各业的发展建设过程中取得广泛的应用，并且获得良好的实际效益。要想进一步提高隧道施工的整体质量，施工人员应该在明确工程概况的前提下，了解隧道施工的总体安排，并对小间距大跨隧道冲沟浅埋偏压施工技术进行探索分析，为提高我国隧道施工质量提供技术保障。

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