关于浅埋偏压隧道施工方法的探讨

关于浅埋偏压隧道施工方法的探讨

摘要：浅埋偏压隧道即指埋深较浅而覆盖层厚度不均匀的隧道，是在实际工程中常见的隧道。浅埋偏压隧道在地质条件复杂的环境下，施工方法的选择决定了隧道是否能安全顺利的进出洞，本文通过两个实际工程探讨浅埋偏压隧道的施工方法，有助于工程师进行浅埋偏压隧道的施工方案设计。工程一为长珲高速公路新交洞隧道位于吉林省安图县境内，是全线控制性工程，全长2400米，为吉林省高速公路第一长隧（文中以工程一代指）。工程二为忻州一保德高速公路第二十六合同段郝家里隧道为分离式双洞双车道山岭

岩土公路隧道（文中以工程二代指）。

关键词：隧道工程偏压隧道 cdr法超前支护小导坑施工

1进洞前的准备

1.1围岩加固

由于工程二隧道左线紧邻进口有一条冲沟，洞身贴近冲沟近似直立的沟壁进洞，因此在进洞前准备中进行了冲沟回填和沟壁加固的工作，并在洞顶地表进行钢插管加固，施作范围为隧道中线至沟壁，自洞口起沿隧道走向20 m内，导管长度以管尖到达隧道开挖轮廓线为准。此项的主要目的是防止洞顶地表滑移变形造成洞口坍塌。工程一则采用了地表压注水泥浆加固，结合现场实际情况，对出口偏压段洞口地表进行压注水泥浆进行加固，注浆宽度范围为隧道洞身开挖宽度。

1.2超前支护

进洞前的超前支护两个工程均采用了大管棚超前支护，大管棚施工首先进行导向墙的施工，采用型钢骨架，骨架顶部均匀分布预埋导向管并喷射混凝土，待喷射混凝土强度达到标准强度的75%后开始进行钻孔作业，钻进时应监测钻杆的倾斜度，偏离原定方向时及时纠正，以免长管棚打到隧道开挖轮廓线以内。钻孔施工顺序按高程大小由高孔位向低孔位进行，先钻编号为奇数的孔，钻孔成形后应对孔的质量进行检查，清除孔里面的杂物后立即安装钢管，钢管安装到设计深度后立即压注双液浆，对围岩进行固结，待奇数孔施工完毕后再钻编号为偶数的孔，此时偶数孔可作为检查孔，检查奇数孔的注浆质量，钻孔成形后立即安装导管并压注双液浆。工程二将大管棚位置进行了局部调整，使管棚偏向于冲沟一侧布置。

2洞身施工

2.1cdr法施工

隧道洞身开挖方法工程一采用的是cdr法施工，crd法开挖施工步骤是：第1步左侧上导坑开挖；第2步左侧上导坑初期支护和临时支护；第3步左侧中导坑开挖；第4步左侧中导坑初期支护和临时支护；第5步右侧上导坑开挖；第6步右侧上导坑初期支护和临时支护；第7步右侧中导坑开挖；第8步右侧中导坑初期支护和临时支护；第9步左侧下导坑开挖；第l 0步左侧下导坑初期支护（包括初期支护仰拱部分）和临时支护；第11步右侧下导坑开挖；第1 2步右侧下导坑初期支护（包括初期支护仰拱部分）和临时支护。按照正常的设计思维，要加强初期支护，只是对拱架的间距加密，

型钢强度提高等级，喷射混凝土加强度，工程一中不仅使用了以上加强方法，还进一步优化了设计：每间隔一榀型钢，就用一榀格栅钢架，来增强抵抗围岩的突应力，并在使用格栅钢架的地方，把开挖半径调大，这样就加大了格栅钢架的喷射混凝土厚度，就像混凝土挡土墙一样，抵抗外部的侧应力和压应力，每部分开挖完成后，都立即支护与临时仰拱和临时中隔墙连接成环，起到及时封闭成环受力的作用。

2.2调整施工方案

工程二的进洞施工采用了减小开挖断面、调整爆破方案、加快支护速度等手段。因洞口位于悬崖边缘，不具备采用侧壁导坑法的施工条件，采取了小断面三台阶法的开挖方案。隧道洞口围岩主要为软岩，但必须采用爆破开挖。常规的爆破设计是将掏槽眼居隧中布置，但在工程二中，隧道洞身左侧覆盖层厚度较小，且风化严重，为避免在爆破时造成隧道侧壁坍塌，无法进洞的局面，调整掏槽眼位置为偏离中线远离冲沟一侧，自掏槽眼至隧道开挖轮廓线按爆破原理逐环布置辅助眼，将爆破对洞身侧壁围岩的扰动减小到最小程度。

3出洞的施工方法

对于偏压隧道出洞的施工，因隧道洞口围岩较为破碎，为保证顺利出洞，采取里内外结合法：在洞内靠近岩体侧，采用小导坑平坑形式出洞反挑洞内的施工方法，同时洞外进行仰坡小导管注浆，稳定周围围岩，洞外偏压段修筑承压挡墙，加固隧道支撑，缓解隧道

洞身所受侧压力。小导坑超前贯通后，从小导坑调运机械设备至洞口，再从隧道出洞口反向施工洞口边仰坡开挖及防护。再进行平导坑开挖地段的扩挖和初期支护、隧道结构衬砌、最后施工洞门。3.1挡墙施工

挡墙基础地面设置砂浆锚杆，露出基础底面0.5m，起到连接作用。挡墙施工至隧道仰拱底标高则暂停施工，以免隧道扩挖时的仰拱及洞身开挖对挡墙质量产生影响，待小导坑扩挖立好工字钢后，及时浇筑墙身至洞顶。连接原有山体形成整体，山体的侧压力主要由挡墙传至基础。

3.2小导坑施工

小导坑出洞前，应先进行仰坡清理，先清除上部危岩，然后用全站仪测出仰坡起始位置，做好边仰坡截水沟，以防雨水冲刷洞口，减少雨水渗透，减缓围岩风化。小导坑坚持“短进尺，弱爆破，快封闭，勤测量”的措施。保证安全的情况下，快速贯通隧道，以达到洞外施工条件。出洞后，检查边坡，对边坡人工不能处理的危石、大的孤石用机械进行清理或者加固处理，为小导坑扩挖施工做准备。

对偏压隧道洞口的开挖，改变了地表形态，形成半路堑洞口边坡、仰坡。可能引起边、仰坡的坍塌或加剧偏压、诱发滑坡等地质病害。处理这些病害困难、费用高，投入运营后，也极易受自然灾害的威胁。而采用小导坑出洞，再用明洞暗进法进洞，可较完整的保留地表植被，有效的保护洞口的自然环境及确保安全。也可使高速公路

与自然环境和谐相处，构建生态隧道。

4结论

对于浅埋偏压隧道的施工要坚持“短进尺，弱爆破，快封闭，勤测量”的措施。提早做好围岩加固、超前支护等工作。对于地质条件复杂的隧道要结合实际情况调整施工方案，综合应用偏压处理措施，以保证在特殊地形条件下安全顺利进出洞。合理应用偏压处理措施，能有效节约工程投资。

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