浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术研究

浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术研究
摘要：在隧道施工过程中，偏压、浅埋及软弱围岩的干扰，影响隧道施工安全
和使用安全。

因此，需对剖析浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术，从地表处理、开挖和支护等技术参数入手，提升隧道施工的安全指数，防范隐患的发生。

关键词：浅埋；偏压；软弱围岩；隧道施工技术
在隧道施工过程中，围岩的影响尤为明显，围岩的稳定性和可靠性不足，可
能会导致隧道施工的安全性受到干扰，更有甚者，甚至会导致隧道出现塌方的现象，严重影响隧道施工安全。

必须对偏压及软弱围岩等隧道工程中常见的围岩类型，采取合理的隧道施工技术，消除施工安全隐患，确保隧道安全施工。

因此，
论文结合工程实例，对浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术进行阐述，具体内容
如下：
1工程概况
为研究分析浅埋、偏压及软弱围岩的隧道施工技术，现以某一具体的隧道工
程为例，该隧道左线长455m，右线长508m，最大埋深119.36m，单洞净宽
10.25m，建筑界限高度5.00m。

该隧道为浅埋小净距隧道，部分路段存在偏压；
围岩极其破碎，均为Ⅳ、Ⅴ级围岩；地下水位较高，存在溶岩裂隙水，有突水危险；隧址区地质构造复杂，有南北走向大断裂带横穿隧道。

洞口段为坡积碎石土，洞身段为中强风化闪长岩，节理裂隙发育，岩体破碎、稳定性差，地下水较丰富。

综上所述，该隧道围岩属于浅埋、偏压及软弱围岩类型，隧道隧道除明洞段采用
明挖法施工外，其余均采用新奥法施工，降低对岩层的扰动，进而确保施工安全。

2浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工工艺
隧道施工遵循新奥法原理，坚持地质预报超前。

根据围岩级别，针对性的采
取不同的施工方案。

开挖以专用设备为主，形成钻爆作业线、支护作业线、装运
作业线、防水衬砌作业线及辅助作业线等多条主要生产作业线，实现机械化施工
流水作业线。

隧道开挖采用光面爆破技术，尽量降低对围岩的扰动，并及时做好初期支护，必要时提前施作二次衬砌，以确保施工安全和工程质量。

针对易出现塌方的IV、V类围岩，采用超前小导管、超前锚杆等预支护措施，确保安全通过。

开挖采用短进尺、弱爆破的方式进行，洞口段采用机械开挖，以
最大限度降低对围岩的扰动。

3浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术
结合工程实例和具体浅埋、偏压及软弱围岩对隧道工程的影响，综合展开对
断层、偏压及软弱围岩隧道施工。

3．1地表处理
隧道洞口轴线与地形线小角度交叉，存在单侧边坡过高，或者自然植被面非
常陡峻，开挖后边仰坡过高等情况（边仰坡高度达40米左右），加之洞口位于
崩塌体和破碎带地段，针对此种情况，先进行仰坡永久性锚杆框架防护施工及洞
顶截、排水系统施作。

对于覆土选择人工宾格网＋植被处理，从而实现对地表的
处理。

地表垂直锚杆是控制地表下沉的重要技术类型。

本工程主要选择在隧道开
挖之前，选择φ50的小导管地表压力注浆＋钢筋网平铺处理，以实现对地表的加固。

3．2偏压加固
本隧道进口段偏压长度约50米，在地表加固完成后根据工期要求即刻进行偏
压处理。

首先进行偏压一侧山体地质钻探，5米一个断面，每段面钻孔三个，钻
孔深度根据山体走向分别为10米、20米、30米；依据芯样判断出覆盖层围岩变化，由于山体较陡，坡积层比较厚、侧压力大，因而排除偏压一侧开挖增加大型
挡墙来增强抗压力方案，经过多次论证确定在偏压一侧增加6根3米×4米、深
30米的抗滑桩，桩间距3米。

要求抗滑桩跳开施工，单根浇筑完成后顶面进行横
梁连接，以增加隧道整体抗压能力。

3.3套拱施工
洞口及地表加固完成后，方可进行隧道洞口开挖，洞口在机械开挖的基础上，局部关键部位（尤其是套拱拱脚部位）采用人工辅助开挖，避免超挖影响隧道结构。

3.4超前支护
本工程设φ42*4.5超前小导管注浆超前支护，小导管采用先钻孔后下钢管法
施工，钻孔时开孔从工作面最后一榀工字钢拱架上部穿过，打入小导管后，钢管
尾部和工字钢架焊接成整体。

孔口用CS麻丝胶泥止浆，然后进行注浆。

超前锚
杆采用Ф22超前砂浆锚杆，长为4.5m，环向间距40cm，施作时根据岩体结构面
产状确定锚杆方向，以尽量使锚杆穿透更多的结构面为原则，外插角控制在7°～12°，尾部焊接在钢架上。

3．5开挖
本工程隧道除明洞段采用明挖法施工外，其余均采用新奥法施工。

对于V类
围岩段开挖采用留核心土分步开挖法，台阶总长度不大于25m，全断面衬砌施工
紧跟开挖面，开挖以机械开挖为主，每循环进尺0.6m，开挖后立即初期支护，及时封闭围岩。

IV类围岩段开挖采用上、下台阶同时爆开挖，以减少爆破次数和对
围岩的扰动。

由于岩石较破碎，采用超前支护及工字钢支护，上下微台阶法开挖，上台阶控制在5米，开挖后及时架立钢支撑和施作初期支护，每循环进尺1.2m，初期支护紧跟。

3．6支护
初期支护：采用钻孔台车钻孔，当遇石质破碎时，可采取加深、加密锚杆措施，在初喷砼后立即进行锚杆安装。

钢筋网一般在系统锚杆施工之后安设，但如
遇到围岩松散地层，拱部易坍塌或掉块，可先施作钢筋网，必要时亦可先架设型
钢钢架，钢架按设计要求在洞外加工成型，为了安装方便，每榀钢拱架按设计分段，段与段之间用联结钢板通过螺栓连接牢固。

隧道内喷射砼采用湿喷工艺施工，以减少砼回弹和粉尘浓度。

3.7结构防排水
隧道二次衬砌采用防水混凝土，抗渗等级不低于P6。

二次衬砌和初期支护间
拱墙敷设EVA防水板及无纺布防水。

二次衬砌环向施工缝设梯形背贴止水带+蝶
形橡胶止水带。

变形缝在在衬砌结构类型变化处或连续过长的V级围岩中按
100m间距设置。

隧道暗挖段排水设计釆用环向排水管、纵向排水管、横向排水
管及中心排水沟等措施引排地下水。

3．8二次衬砌
隧道洞身复合式二次衬砌均在围岩及初期支护收敛变形趋于稳定后施作，衬
砌工作面与开挖工作面必须拉开一定距离，减少两个工作面间的相互干扰。

衬砌
采用模板台车全断面施工，混凝土运输车运送混凝土，混凝土输送泵压入模板内，插入式捣固棒配合台车所挂附着式振捣器捣固。

4结束语
浅埋、偏压及软弱围岩隧道对于施工技术的要求很高，因此，针对浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工，必须制定出详细的应对方案，处理好偏压问题对施工的影响，以降低对软弱围岩的干扰，保护围岩的稳定性，保障施工安全与效率。

参考文献：
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