盖挖法在大坡隧道洞口段施工中的应用

第44卷第13期•194 • 2 0 1 8 牟 5 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
V ol.44 No. 13
May. 2018
文章编号：1009-6825 (2018) 13-0194-02
盖挖法在大坡隧道洞口段施工中的应用
段晓彬张涛
(云南省交通规划设计研究院，云南昆明650041)
摘要:大坡隧道左幅进口段位于自然冲沟内，地形偏压，且临近既有广姚公路，为减少施工风险采用盖挖法施工。

详细介绍了盖 挖法的选择、设计措施和施工方法，对云南公路类似山岭隧道工程有一定的借鉴作用。

关键词：隧道工程,盖挖法，施工方案
中图分类号:U455 文献标识码:A
1工程概况
1.1 设计概况
大坡隧道位于楚雄至大姚高速公路，左幅全长1 577 m、右幅 全长1 558 m，为全线最长的三车道隧道。

隧道所在路段设计为 双向六车道高速公路，设计时速100 km/h,汽车荷载等级:公路一 I级，按7度地震设防，隧道净宽14.5 m,净高5 m。

1.2 气候条件
拟建路线位于云贵高原西南侧，气候温和湿润，冬无严寒，夏 无酷暑，素有“四季如春”之称，年平均气温15.3 T，最高33丈，最低-5 T。

多年平均降雨量814. 4 mm,最大1 132. 5 mm,最小 638.9 mm,80%集中于6月~10月，旱、雨季节分明。

年蒸发量 1 600 mm~2 000 mm,最强 3 月 ~5 月。

绝对湿度 6.3 mb~30. 1mb。

相对湿度50% ~88%。

每年11月~次年2月20 d ~ 80 d的霜 期，偶见高山有少量降雪，灾害性气候不突出。

1.3进口段地质概况
进口段隧道围岩分级划分为V i级。

隧道围岩为侏罗系上统 高丰寺组(J3g)紫红泥岩、长石石英砂岩及第四系坡残积（Q dl+d)粉质粘土为主。

粉质粘土主要分布于隧道进口段表层,硬塑状态，层厚一般2 m~5 m;泥岩、泥质粉砂岩及长石石英砂岩以强风 化为主，碎块、块状碎裂结构，受周边断层错动强烈，岩层产状变 化大，差异风化明显。

岩体基本无自稳能力，开挖时不及时支护 或支护（处理)不当易产生较大规模的坍塌,侧壁稳定性差。

电阻 率值一般在50 X I .m~210 X I .m之间。

泥岩富水性弱，开挖时 存在小量渗水、滴水现象。

2方案比选
左幅隧道进口 ZK40 +755 ~ZK40 +855段临近既有广姚公路 (路基宽6.5 m)，平面距离最小处仅为18 m。

隧道洞口段位于沟 谷，地形存在偏压，部分地段隧道局部外露，整体成洞条件差。

项目施工过程中需保证广姚公路通车,根据现场情况不具备 临时改路的条件。

与广姚公路临近段若采用挖方路基方案存在 边坡较高、坡比较陡、边坡与既有公路过近的问题，施工与运营过程中边坡稳定及临近公路安全均存在较大风险，故决定采用隧道
方案，针对实际地形条件提出了两种可能的方案：明挖法、盖
挖法。

2.1明挖法
采用传统明挖法，开挖隧道进口浅埋偏压段,对临时边坡进
行防护，施作明洞结构后进行反压回填。

明挖法施作简单，利于
机械操作，但存在以下几个缺点：
1) 明挖段落较长，临时边坡暴露时间过长，存在边坡滑塌的 风险。

2) 临时边坡较高，土石方开挖量过大，对地表影响大。

3) 临时边坡与广姚公路相距较近，对广姚公路安全通行存在
隐患。

4)隧道位于沟谷中，明洞段施作需要较长周期，雨季排水困 难，雨水对明、暗洞施工安全造成大的影响。

2.2盖挖法
盖挖法，尽可能减少对地表的破坏，挖除地表松散覆盖层，开
挖至较为稳定的基岩作为拱脚所在位置，支护临时边坡，平整出
套拱施工平台，按照隧道衬砲拱部浇筑混凝土套拱至拱脚处。

当
混凝土套拱达到设计强度后，采用碎石土反压回填，在隧道拱顶
形成套拱+夯填碎石土的保护结构，同时进行地表改沟。

结束上
部回填后洞身暗挖通过。

采用盖挖法能够有效克服明挖法存在的几个缺点，对地表破
坏及相邻广姚公路的影响较小，但也存在以下两个缺点：
1) 施工步骤较多。

2) 对施工质量要求较高，拱脚处理不当会造成套拱结构下沉 侵限。

2.3明挖法、盖挖法比较
通过对明挖法、盖挖法优缺点的分析，二者比较见表1。

由表1对比可以看出，盖挖法与明挖法相比在对环境影响、工程
安全等多个方面有明显的优势，故最终选用盖挖法对此段隧道进
行施工。

3施工方案
Solving measures of hidden dangers in urban bridge design
Shi Li
(Shanxi Jinzhong Road and Bridge Construction Group Company,Jimhong030600, China)
Abstract: Bridge is an important part of railway, highway or urban road, which is of great significance to the local politics, economy, national defense and so on. This paper summarizes the problems in the design of urban bridges. Through the analysis of the cause of the hidden danger in the design process, a series of measures for solving the hidden dangers in the urban bridge design are put forward.
Key words：urban bridge, hidden danger, design scheme
收稿日期=2018-02-27
作者简介:段晓彬（1989-),男，助理工程师
第
44卷第13期2 0 1 8
年
5月
段晓彬等:盖挖法在大坡隧道洞口段施工中的应用
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C 20喷射混凝土厚10 cm
小8钢筋网25 cmx 25小22砂浆锚杆，L =600(
图
1
开挖防护图
3.2套拱施作1) 套拱拱脚需保证位于较为稳定的基岩处，拱脚基岩采用 (1)42x 4小导管注浆加固，L =450 cm ,纵向间距50 cm 。

2)
架设套拱工字钢，采用I 20a 工字钢，间距50 cm 。

拱脚处 采用槽钢纵向连接，相邻工字钢之间采用4>20钢筋纵向连接、环 向间距100 cm ,以增强钢架整体性。

3)
盖挖段与暗挖段交界处前方2 m 钢架(ZK 40 + 853 ~ZK 40 + 855)预埋管棚导向钢管，并先行浇筑此段套拱混凝土，待此段套 拱混凝土强度满足要求后，打设<(>108 x 6超前管棚，为下阶段进 暗洞做准备。

图
2
套拱结构图
4)套拱混凝土浇筑，钢架、管棚施作完成后，对正常段套拱混 凝土进行浇筑，套拱采用C20混凝土，厚70 cm ,为避免施工过程
表
1
明挖法与盖挖法对比表
比较项目明挖法盖挖法对地表影响大小临时边坡高度局低对广姚公路影响
大小施工难度小中等施工工期短中等施工风险大小雨季施工排水难度
大
小
3.1 开挖及临时防护
1) 根据实际地形情况，确定套拱设置范围。

2) 清除地表松散覆盖层，平整出套拱施工平台。

3) 按1: 0.3开挖临时边坡，并采用挂网喷锚进行临时防护
(C 20喷射混凝土 10 cm ，8钢筋网25 x 25 cm ，22砂浆锚杆L =
600 cm )。

4)
临时边坡开挖过程及防护完成后，加强边坡和临近广姚公
路的监控量测，并制定相应的应急措施，如图1所示。

中及后期套拱沉降侵人隧道主体结构支护范围，预留10 cm 沉降 量，见图2。

3.3反压回填
套拱结构混凝土强度达到要求后，对拱顶进行碎石土反压回 填，碎石土应分层夯实，临时边坡一侧尽可能与原有地面相接，另
一侧填高以减小地形偏压对隧道结构造成的影响;碎石土表面设 置50 cm 粘土隔水层，并及时进行绿化恢复。

3.4 改沟
由于洞口浅埋段位于自然冲沟内，此段结构施工应在旱季内
完成，并在回填碎石土上设置水沟与既有自然冲沟连接,将水引 出隧道范围，见图3。

水沟
C 20喷射混凝土厚10
小8钢筋网25 cmx 25 +22 砂浆杆,1=600 c |)42x 4注浆小导管 Z /=450 cm ,纵向间£巨 50 cm
^0+785. ,
’ \开_施工平台
4)42x 4注浆小导管 i =450 cm ，纵向间距50 c
图
3
回填改沟设计图
3.5 正洞结构施作
套拱结构、碎石土回填完成后，即可对正洞进行开挖，结合地 质情况，采用三台阶预留核心土法进行开挖，按照暗埋结构参数
进行支护，开挖过程中应加强监控量测。

4经验及体会
楚姚高速大坡隧道进口左幅位于自然冲沟内，地质较差、地
形偏压、临近既有道路;实际施工中采用盖挖法，顺利渡过了浅埋
偏压段，减小了对既有地表的破坏，保证了广姚公路的安全通行，
并通过夯填碎石土减缓了结构偏压问题，取得了良好的工程
效果。

云南为多山省份,复杂的地质地形情况是公路选线工作中难
以避免的难题，由于条件受限隧道洞口常常位于自然冲沟内，给 隧道设计带来了很大的困难。

本隧道盖挖法的成功实施，充分考 虑了既有的不利因素，分析风险，因地制宜采用针对性的措施，可 以为将来云南山岭隧道洞口段的施工提供一定的借鉴。

参考文献：
[1] 云南省交通规划设计研究院.楚雄至大姚高速公路第10、11
合同段隧道工程施工图设计文件[Z]. 2016.[2] JTG D70—2004,公路隧道设计规范[S].[3] JTG F60—2009,公路隧道施工技术规范[S].
[4] 温智勇.盖挖法在山岭隧道浅埋段施工中的应用[J ].山西
交通科技,2007,33(4):51-53.[5] 方忠强，李浩.“盖挖工法”在茅山隧道施工中的应用
[J ].现代交通科技,2008(3) :61-63.
Application of excavation after covering in Dapo tunnel construction
Duan Xiaobin Zhang Tao
{Yunnan Institute of Transportion Planning and Design, Kunming 650041, China)
Abstract ： The entrance section of Dapo tunnel is located in the natural gully. The terrain is biased and the entrance section is close to Guangyao road. In order to reduce the risk of construction, the excavation of covering method is adopted. In this paper, the selection, design and construc­tion methods of the excavation of covering are introduced in detail, which can be used for reference to the similar projects of mountain tunnel pro­jects in Yunnan.Key words ： tunnel engineering, excavation after covering,
construction plan。