隧道浅埋偏压方案

浅埋、偏压、冲沟段隧道施工方案

1 引言

在浅埋、偏压、冲沟段及软弱围岩隧道施工中，由于施工技术运用或处理不当，经常会造成较大面积的坍方，由此带来人身伤害、财产损失及工期延误等是无法估量的。黄土隧道，施工难度相当大，工期要求也非常紧张，保证隧道按期安全贯通成为当前的首要任务，为此制定了隧道过浅埋、偏压、冲沟及软弱围岩隧道段专项方案。

2工程概况

武家岭隧道位于吕梁山西坡黄土梁茆区，冲沟发育，地形起伏大，高程957～1143.1m之间。隧道进出口沟底及沟壁见基岩出露，上层覆盖黄土。隧道进口里程为DK14+715，出口里程为DK18+840，全长为4125m。隧道最大埋深为156.71m，为单洞双线隧道。本隧道设计行驶速度120km/h，正线采用60kg/m的钢轨，有砟道床。以Ⅳ、Ⅴ级围岩为主，地层为新生界第四系新黄土、老黄土、砂及卵砾石，第三系黏土和粉质黏土、半胶结砾岩，下伏中生界砂岩、页岩、泥岩，地质构造复杂。武家岭隧道共3处浅埋偏压段，埋深为3～25m，分别是：DK14+727～DK15+080、DK17+110～DK17+460、DK18+450～DK18+832隧道进出口位于土石分界线上施工安全风险高。

3 施工组织

因隧道均处于软弱围岩及黄土V级加强围岩段，为保证施工安全，采取早进晚出的进洞方案，即洞门修建应尽量避免对山体的扰动，尽可能减少边仰坡刷坡范围。洞口处已有部分按路基开挖，且边仰坡较高，不宜再破坏洞口边坡，以采取套拱、超前长管棚等辅助施工措施，确保施工安全。

首先，我项目部成立了专门的地表测量小组，对所有隧道进行了地表测量，每5-10米一个测点，分别对应相应里程的隧道与地表断面图，由

埋深分析该隧道段的浅埋、偏压、冲沟地段的位置与地理情况；再则，我们从数据出发，实地观查了隧道浅埋、偏压、冲沟地段的情况特别是薛家塔1#隧道DK22+060～DK22+130和DK22+430～DK22+490段埋深最浅处距隧道正洞顶仅9m，为明显的冲沟、浅埋地段，测量小组对该段布控了测量观测点从而由隧道外部这方面掌握好隧道开挖过程中山体自稳情况，开挖过程中以及开挖后将对测量控制点反复量测数据、分析数据，以确保隧道安全施工;隧道内控制开挖遵循“超支护、短进尺、少扰动、勤量测、强支护”的原则。施工中，开挖后测量班及时布点，随时掌握围岩变化情况，做好围岩沉降记录表的记录与围岩变化分析图，以确保隧道受力在我们的掌控中；开挖后及时将超前支护与锚喷支护紧密结合，超前大管棚、小导管支护与型钢钢架联接成整体，发挥更好地联合支护作用,为保证钢架及锚喷支护的支护效果，及时跟进隧道仰拱，将隧道支护闭合成环，确保隧道整体受力；若隧道超前支护保证前提下隧道任存在不安全因素，应及时设置套拱。

4 施工方法

软弱围岩、黄土隧道承载力低、稳定性差，易发生坍方，再加上处于浅埋、偏压、冲沟段，因此，如何对围岩进行预加固和消除浅埋、偏压、冲沟对隧道施工的影响成为关键。其工艺流程如图：

偏压、浅埋、冲沟段软弱围岩工艺流程图

4.1 超前支护

在处于浅埋、偏压、冲沟段隧道施工中，进行超前支护。我们采用Ф108mm热扎无缝钢管长管棚与Ф42超前小导管进行超前支护，大管棚超前支护，导管长30米，节长6米，两节之间采用丝扣连接，环向间距30cm，注浆终压为2Mpa（注浆孔孔径为16mm，间距为20cm，呈梅花型布置）。小导管超前支护，导管长5.0米，环向间距30cm, 注浆压力为0.8Mpa（注浆孔孔径为6mm，间距为15mm，呈梅花型布置4排）,每2个循环施作1次。

4.2 开挖

待超前支护注浆强度达85%后，方可开挖。考虑处于浅埋、偏压、冲沟段，虽已进行超前支护，但也不能大意，因此,采用预留核心土开挖方法，即先沿隧道轮廓线开挖，每循环进尺0.5~1.0m，待锚喷支护达到一定强度后，再开挖核心土。开挖外轮廓时，采用风镐配合人工开挖，为减少对周边围岩的扰动，采用人工使用风镐配合挖掘机开挖，核心土采用挖掘机开挖。

4.3 围岩量测

根据新奥法施工原理，监控量测是隧道施工的重要环节，对围岩的监控量测的目的：①掌握围岩动态，对围岩稳定性作出评价；②确定支护形式、支护参数和支护时间；③了解支护结构、受力状态和应力分布；④评价支护结构的合理性和安全性。在施工中，我们要通过对围岩周边收敛量测、拱顶下沉量测数据的分析，发现局部地段变形较快并出现细小裂缝，通过及时修改支护参数，采取加强支护措施，并及时施作仰拱，有效避免安全质量事故的发生。我们通过对隧道外地表量测与隧道内围岩量测两个方面来监控处于浅埋、偏压、冲沟段围岩的变化情况，从而更及时的掌握隧道所处环境的受力情况，以便更快更好的做出应对措施。

4.4 初期支护

初期支护采用了常规的锚喷支护，即采用I20型钢钢架（或必要时采

用I25型钢钢架），间距60cm，用Ф22钢筋环向联接，钢筋间距1.0m；系统锚杆采用Ф22钢筋，长350cm，间距60～80cm，呈梅花型布置；钢筋网采用ø8钢筋，间距20*20cm；喷射25cm厚C25混凝土。在施工过程中，若局部围岩变形，将变形围岩的系统锚杆改为系统小导管注水泥水玻璃双浆液，导管长450cm，注浆压力0.5～0.8Mpa，增强支护效果。

4.5 套拱

初期支护完成后也要随时进行围岩监控量测，若分析数据发现有不安全因素存在，应立即进行套拱施工，根据情况采用型钢钢架或是八字结格栅钢架。

4.6 仰拱施作

开挖初期支护后，仰拱及时跟进，若现场需要可以先做临时仰拱，将初期支护闭合成环。

4.7 防排水

主要防排水措施：①排水：沿隧道纵向每5～8米环向设置一道ф50mm软式透水管，并在透水管外铺设防水板；边墙设置ф150mm纵向盲沟，并用三通管引至水沟排出洞外。②防水：紧帖喷射混凝土表面铺设复合防水板，施工缝设置止中埋式水带；衬砌混凝土采用抗渗防水混凝土。

4.8 衬砌

浅埋、偏压、冲沟段隧道均采用钢筋混凝土衬砌，拱墙及仰拱均设置双层钢筋，混凝土为C35泵送混凝土，采用行走式全液压衬砌台车衬砌。

5 结束语

对于浅埋、偏压、冲沟段围岩隧道施工，应注意以下几点：

（1）、施工前首先应制定详细可行的施工方案，处理好浅埋、偏压、冲沟段问题，尽量减少浅埋、偏压、冲沟段对隧道施工的影响。

（2）、开挖要遵循“超前支护、短进尺、少扰动、勤量测、强支护”的原则。