隧道洞口浅埋偏压段施工技术

隧道洞口浅埋偏压段施工技术

【摘 要】洞口浅埋偏压段施工是隧道施工的关键部分。本文主要分析了隧道偏压的原因，并探讨了隧道洞口浅埋偏压段主要施工技术要点，分别从超前支护、开挖及支护技术、二次衬砌、边坡抗滑移措施和监控量测等几方面展开了探讨。

【关键词】隧道；洞口；浅埋；偏压段；施工

隧道工程中的一个关键环节就是隧道洞口施工。隧道洞口浅埋偏压段地形比较复杂，在施工的过程中比较容易发生变形或者其他问题，所以，隧道洞口是隧道施工的关键所在，应该必须控制好每一个施工细节，对施工准备阶段、施工进行阶段及竣工后的注意环节进行有效控制。

1.引发隧道偏压的原因

隧道之所以会发生偏压是由于围岩因压力分布不均匀而导致支护受偏压荷载，究其根本原因是：

施工方法不当，导致开挖断面发生坍塌，使得围岩压力的稳定性受到破坏，最后因应力集中导致隧道偏压。要是采取适当的处理措施，才能确保施工的正常进行。

地质围岩发生产状倾斜，导致节理发育不良，其中的软弱结构面稳定性不够，一旦施工受到阻碍，就会导致岩体顺着层理面滑动。

隧道依山而建，所以，地面倾斜性大，产生很大的侧压力，隧道属于浅埋。

2.隧道洞口浅埋偏压段施工技术

在施工浅埋偏压段时，要避免因偏压引起的岩体一侧失稳或者塌陷，还要避免偏压带来的混凝土脱落和裂缝，防止拱架发生扭曲变形、结构发生突变和位移错位。如果所选施工方案不当，方法和工序不合理，就会影响隧道的正常施工，甚至产生质量问题。所以，在对隧道洞口进行浅埋偏压段施工时，一定要严格控制出现潜在的病害问题，同时探讨解决问题的有效施工技术。

2.1超前支护

这个施工环节使用？准42超前小导管支护，使用纯水泥浆来注浆。将注浆压力控制在0.5～1.0MPa，导管的布置要呈梅花装，导管前端制成锥形，后部的止浆段长度要控制在30cm以内。要更好的激发机械效能，应该加快注浆速度，安设分浆器于小导管前，可以将3～5根小导管一次性注入。

在注浆开始前，必须找到类似的地层做注浆试验，以确保检验注浆机械的型号和配置的合适度，注浆参数是否恰当。加工导管加工（如图1）要在现场的专业车间中完成，用钻床钻注浆孔，在尾部焊接6管箍，并且在交付使用时必须要检验合格才行。

钻孔、插小导管：在钻设导管孔前，要先测量放样孔洞位置，确保准确性，放样完成钻孔，并为了确保钻孔方向的准确性和孔位外插角度合理，应该设置方向架。一旦钻孔完成，要及时用高压风和清水清洗，清除孔内的泥沙积水，并检验一切钻孔。

2.2开挖及支护技术

开挖要使用环形开挖留核心土法，开挖时借助挖掘机和风镐辅助开挖，对于炮眼的深度及装药的数量要严格控制，环形开挖控制在0.5～1.0m，核心土的面积应≥上半断面整个面积的一半。完成了挖掘应马上进行连接筋焊接、钢拱架安装、钢筋网铺挂、以及混凝土喷射等操作，一定要待本循环喷混凝土终凝了4小时后才可进入下一环节的施工。当环形导坑长达10～15m时，才能开挖下台阶的支护，且进行下台阶施工一定要待上台阶的混凝土喷射强度达到70%以上才可，其施工参数应满足：？准42×4mm长4.5m环向间距35cm超前注浆小导管，R27型长3.5m纵向间距50cm环向间距100cm中空注浆锚杆，？准8钢筋网规格20×20cm，Ⅰ20a型钢钢架，纵向间距50cm，喷C25早强混凝土26cm。由于地形属于左低、右高，所以在进行左右侧边墙支护开挖时，要考虑到偏压的影响，应先开挖低一侧墙，以避免偏压造成的拱墙移动和大压力侧在长时间暴露下引起的变形裂缝等。下台阶边墙应使用左右侧边墙交替施工的支护开挖方法。

左右两侧边墙的前后应该错开大约2～3m，边墙施工完成段要尽早完成施工初支仰拱和混凝土仰拱，以便初支结构早日成环，以便保持良好的受力状态。

2.3二次衬砌

在完成了第一次的支护施工后，应该及时施作钢筋混凝土仰拱，改善围岩的应力和变形状态。仰拱施作完成后，随即施作二次衬砌。实际测量说明：浅埋隧道容易在早起就发现变形，针对初期支护变性较大而采取的补救措施不易实施，而且投资较大，时间较长，因此在初期支护完成后应尽早施作二次衬砌。由于隧道所处山体有偏压存在，洞口设计为Vc衬砌断面，衬砌结构为钢筋混凝土衬砌，加大了二次衬砌的强度和刚度，有效的控制了围岩的变形。

2.4边坡抗滑移措施

隧道进洞口上方堆积物和下层的岩体连接不牢固，在施工时受到人为扰动将会产生滑移。为了避免发生上述情况，可以采取2种施工措施进行加固：一种是在隧道洞口左侧施工抗滑桩，另一种是在隧道洞口两侧施工挡土墙。施工抗滑桩造价较高，而施工挡土墙难以抵抗太大的侧向压力。在实际施工中，通过在隧道洞内进行的加固措施已成功消除了侧向压力的部分影响。经计算得知，在隧道左

侧施工挡土墙完全可以达到边坡稳定的效果，降低工程造价。

采用截面宽为2.8m的挡土墙，高为8m，250倾斜角，基础埋设于滑移面以下4m，挡土墙外堆积土石。挡土墙和隧道洞口的外观相协调。

2.5监控量测

监控量测是隧道新奥法施工的重要内容，通过监控量测，掌握围岩和支护的动态，对支护参数的选定以及支护结构的稳定性起到重要的作用。在施工中，在洞顶上面埋设地表沉降观测桩，根据隧道的埋深大小，每隔3～5m，分别在拱顶、起拱线、墙腰三个部位埋设观测点，根据图纸和量测规程要求进行量测，及时整理量测数据并进行分析、处理，并在施工中及时调整支护的参数、开挖的进尺、支护参与工作的时间等措施，发现围岩变形速率超标，及时采取各种补救措施进行处理。在洞口左侧下台阶开挖后，发现左侧拱部外侧坡面的喷射混凝土出现了裂缝，说明此处围岩压力增大，围岩在向拱部的位移量急剧加大，通过监控量测也说明围岩收敛值在急剧加大。我们通过缩短开挖进尺、及时进行边墙支护、增加系统锚杆和锁脚锚杆，及时施作仰拱，是支护结构尽早成环，及早处于合理的受力状态，防止和避免了左侧拱墙变性加大甚至产生支护混凝土开裂、拱架扭曲变形和挤进的现象。

隧道现场的洞口施工要实行24h管理值班制，值班人员应每两个小时查看一次洞顶地表和洞内初支的情况，并详细记录裂纹的长度、宽度和变化等要素。如果遇到异常情况，应该马上停止掘进，并将相关实际情况汇报给上级领导、部门。

总之，隧道洞口浅埋偏压段因为受到偏压和变形的影响，易导致地质灾害，所以，必须在施工时结合实际地质情况合理安排施工，严格控制相关的施工技术。■

【参考文献】：

[1]陈建勋，姜久纯，罗彦斌.黄土隧道洞口段支护结构的力学特性分析[J].中国公路学报，2008，21（5）：75-80.

[2]徐建国，王复明，蕖迎春.隧道收敛变形监测及围岩特性参敷反演[J].中国公路学报，2008，21（3）：81-85.