偏压浅埋隧道进洞施工技术

偏压浅埋隧道进洞施工技术

中铁隧道二处有限公司任天新

摘要: 偏压明洞段隧道采用明洞暗作法施工，对洞口段偏压墙采用回

填反压综合加固技术。结合工程实践，详细地介绍了该施工方法的技

术特点、工艺原理、施工工艺等，对类似隧道施工有一定的参考价值。关键词：隧道洞口偏压浅埋暗挖施工技术

1 工程概况

天生桥隧道位于南丹县小场镇摩岜村附近，隧道北东侧为天生桥水库，六寨方向隧道洞口距拉不来村约1.2km，河池方向隧道洞口距摩岜村约600m，乡村间均有机耕路通行，隧道进出口处的进场条件均较差，交通十分不便，隧道六寨端进口位于垂直的峭壁下，隧道出口路线与山体斜交，存在一定偏压。

2结构设计

（1）明洞段衬砌由于覆盖层较薄，采用钢筋混凝土，设计中不留变形量。明洞要求地基承载力不小于300KPa。

（2）隧道洞口斜交进洞，偏压严重，采用明挖会造成边坡过高，在设计中采用半明半暗的结构形式，即先少量清方，套拱与岩体采用长锚杆连接。然后采用暗挖进洞方式。（3）复合式衬砌按照新奥法原理，运用地层结构法设计，考虑围岩与衬砌共同受力，采用柔性支护体系结构的复合衬砌。

2进洞方案的选择及优化。

根据现场地形条件及交通状况，天生桥隧道进口为一陡峭的悬崖，切场地狭窄通行困难；天生桥隧道出口为一开阔的农耕田，有一条田间小路，考虑到施工场地的布置及施工安全。优先考虑采用出口进洞，并将田间小路扩建为施工便道。进洞方案，严格按照设计要求，由于明洞段覆盖层较薄，切不能形成卸载拱。采用明挖施工。半明半暗段与山体斜交进洞，偏压严重，为减少边坡开挖过高，确保施工的安全及进洞安全，采用暗挖进洞方式。

进洞方案总体施工工艺流程

3施工工艺

3.1 天生桥隧道出口，在明洞仰坡开挖线3～5米以外设置一条截水沟。截水沟采用M7.5号浆砌。根据施工放样的线形，进行地表树木及植被清理。现场截水沟可根据现场实际地形进行调节，截水沟的水排向隧道两侧的自然沟。基坑开挖采用人工用铁锹和铁镐直接开挖。开挖的土石方集中在安全地段进行倾倒，禁止随挖随倒，引发安全事故。在截水沟的外侧，将边坡修顺，使的坡面汇水能顺畅流入截水沟。石料可直接采用基坑开挖的石料，但禁止用风化石。石料的厚度不得小于15cm。如需要运输石料，先选好运输石料的线路，确保运输石料人员的安全。禁止在崖边及陡坡处运输。

3.2边仰坡施工方案及优化,首先由测量组复核洞口的控制桩点，确保无误后，进行边仰坡开挖线放样。边坡施工严格按照设计要求进行放坡开挖，仰坡采取尽量不破坏原地表植被，尽量保留坡面的稳定结构层，采用少刷或不刷的方案。避免刷方后，引发滑动面或潜在滑动面在雨水侵蚀下引发滑坡地质灾害。对隧道围岩及结构的稳定造成破坏。边仰坡开挖土层可直接用挖机刷坡，遇到石层则采用浅眼松动爆破开挖。尽量对围岩减少扰动，确保半明半暗段隧道围岩及边仰坡的稳定。边仰坡开挖前组织人员将坡面危石及

杂草清除干净，并在开挖轮廓以外用轨排防护，避免危石溜坍。边仰坡开挖的土石方可直接倾倒在隧道洞口的自然沟（6米深，12米宽），为隧道施工及进洞施工提供施工场地。为防止隧道施工受雨季影响，在沟底埋设100cm的圆管，确保排水的畅通。（根据调查当地雨季时，该沟最深水位为60～80cm。）边仰坡防护采用YT28的风钻钻孔，打设孔深3.5米、间距120×120cm梅花型布置的砂浆锚杆。锚杆水平打入仰坡，安装φ22mm 药卷锚杆，锚杆药卷要填塞饱满，达到设计的拉拔力要求。并挂φ8mm钢筋网，间距25×25cm。并喷射8cm厚的C25早强喷射砼。

4、偏压外边墙施工

4.1 右幅YK29+880～YK29+888及左幅ZK29+910～ZK29+915设计为半明半暗段衬砌。均在右侧设置偏压外边墙。偏压外边墙采用C25钢筋混凝土。并设计C25钢筋混凝土护拱。

4.2 施工方案先进行明暗洞交界处坡面加固。采用φ22mm药卷锚杆。间距为150×150的梅花型号布置，防护范围为刷坡线上9米范围内施工。垂直坡面打入。并挂φ8mm钢筋网，间距25×25cm。并喷射8cm厚的C25早强喷射砼。偏压外边墙基坑开挖，尽量减少大面积刷坡开挖，采用沿隧道中线方向，放台阶开挖。外边墙基坑采用放台阶法开挖。其优点为：方便模板、钢筋及拱架施工；减少明挖开挖土石方量；避免进行大开挖，引起边坡坡度过高，不利于边坡稳定。基坑开挖完成后，进行基础钢筋绑扎并浇筑钢筋混凝土基础。基础混凝土浇筑完成后进行I20a的工字钢拱架架立。工字钢在拱顶位置设置两个φ22的药卷锁脚锚杆钢筋主筋采用φ25的钢筋，长度4米。拱架安装完成后进行墙身钢筋绑扎及混凝土浇筑具体施工图见下:

边墙混凝土的浇筑分三次进行，先进行基础浇筑，第二次浇筑至大跨线位置，第三次浇筑至顶面。在每层施工缝位置，进行混凝土凿毛，必要时增加连接筋。在浇筑基础混凝土时，禁止采用满灌浇筑，挡墙基础必须与围岩进行关模分离。确保在暗挖时，减少对外边墙混凝土的扰动。确保结构的稳定。在预埋工字钢顶部每榀A单元设置2根φ22的药卷锁脚锚杆，长度为4米。确保隧

道开挖施工的安全。在浇筑顶部混凝土弧形护拱时，预埋108*6的PVC管，确保长管棚施工，PVC管的外插角度确定为2°。

5、洞口段混凝土套拱及长管棚超前支护施工

5.1 明洞段边墙基础混凝土浇筑完成后，进行套拱施工。在右幅YK29+878～YK29+880段设计3榀I20a的工字钢混凝土套拱，间距80cm。厚度为60cm。洞口段设计为φ89*6的长管棚，管棚长度为32米，共计48根。考虑到前期模板台车不到位的情况，套拱优化为如下断面：

5.2 施工方案在套拱施工时，预埋108*6的孔口管，孔口管长度为2米，外插角为

1～2°，孔口管与工字钢焊接成整体，并用φ16的钢筋固定。长管棚设计为2种，分为有孔和无孔两种，在施工中应先施工有孔钢管，注浆后在施工无孔钢管。长管棚采用潜孔钻钻孔。在钻孔中调整好钻孔角度，钻孔角度保证向上倾角为2°，确保管棚不得侵入隧道净空。管棚注浆材料采用水泥净浆，水灰比为1：1，注浆压力为2.0MPa。浆液扩散半径要求不小于0.5m，在孔口设置止浆塞。管棚在加工中，底部做成尖角形，方便管棚的安装。

5.3 套拱混凝土拌合与浇筑混凝土在拌和楼拌制，混凝土运输车运至施工现场。混凝土浇筑自两侧拱脚向拱顶对称进行，两侧的高差不超过1m，浇注过程中倾落高度不得超过2m。混凝土边浇筑边捣固，捣固至混凝土表面不再泛浆、冒气泡为准，确保混凝土的密实，保证内实外光。

5.4 套拱脱模混凝土浇筑完8小时后，开始脱外模，内模等混凝土强度达到设计强度70%后开始拆除，如果时间较长，采用不脱内模直接钻孔方案，以保证混凝土不受损伤。脱模从上向下进行,在混凝土强度未达到2.5MPa前不得承受行人、模板、支架及脚手架等荷载。