隧道超淺埋段施工技術(shù)探討

1、    隧道超淺埋段施工技術(shù)探討    董釗 方穎摘要：本文以某高速公路隧道工程建設(shè)為依據(jù)，詳細分析了在實際施工中所選擇施工技術(shù)的各個環(huán)節(jié)，以期對超淺埋地段隧道施工工藝和關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)能有建設(shè)性的見解。關(guān)鍵詞：公路隧道工程 超淺埋路段 施工技術(shù)1 施工工程概況某隧道全長約為4928m，起訖里程dk140+198dk145+126，隧道按“新奧法 ”原則進行設(shè)計， 采用上下雙洞分離式， 為雙向 6 車道，采用 3 心圓內(nèi)輪廓，隧道凈寬 14. 55 m， 凈高 7. 9m， 屬特大斷面隧道，設(shè)層厚度為3m左右，溝內(nèi)常年流水且水流量較大，一般在1300015

2、000m?/d之間。地表有公路通過，道路兩旁居民房屋較為集中。該路段底層巖性主要為粗圓礫土，土質(zhì)松散且膠結(jié)性差，洞身受地表水補給，地下水發(fā)育，為中等富水區(qū)。2 施工方案的確定dk144+433dk144+502超淺埋路段原設(shè)計方案中，要求施工方在開挖隧道前對地表進行灌漿加固和防水處理，注漿所選擇的范圍為線路左右兩側(cè)各15m，深度以土石分界下1m為準，在注漿結(jié)束后用m10水泥砂漿封孔，并將地表原貌進行恢復(fù)處理。但是在具體的施工中，地表居民出于安全因素考慮，不同意施工方案，使得地表加固工程無法進行。工程建設(shè)方經(jīng)過現(xiàn)場勘查，并經(jīng)過對多種經(jīng)濟技術(shù)方案的分析驗證，決定以加強隧道支護參數(shù)的措施保障隧道施工

3、的安全。其具體的方案為：在隧道開挖之dk144+507里程前，施工方與地表居民達成協(xié)議，對居民的臨時搬遷做出適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟補償，并對地表和居民的房屋實施不間斷監(jiān)測。3 各階段施工措施3.1 洞內(nèi)大管棚、小導(dǎo)管的施作施工人員需要在洞身拱部設(shè) 108大管棚，環(huán)向間距為40，l=30m，打設(shè)角度向上傾斜4°左右，縱向搭接為4m左右，每環(huán)為20根。同時，為了便于在洞內(nèi)施作大管棚，施工人員還需要提前擴挖洞內(nèi)大管棚工作室。施工單位在開挖前，需要提前制作好i16型鋼鋼架，鋼架比正常斷面擴大6070，洞內(nèi)縱向長度為7m左右。在洞室施工結(jié)束后，施工人員需要安裝正常斷面的鋼拱架，并焊接導(dǎo)向管。由于施工路段為

4、超淺埋路段，其周圍大多是砂礫石和卵石，因此施工人員在施工過程中需要采用偏心錨桿鉆機跟管施作 108（外徑）×6（壁厚）的大管棚，從而可以有效避免一般管棚鉆機打好孔后，再插入鋼管時塌孔難以插入的難題。3.2 四臺階九步開挖法四臺階九步開挖法是在三臺階七步開挖法的基礎(chǔ)上，將其中的上臺階再分為兩個臺階，各部位的開挖與支護沿隧道縱向錯開，平行推進的施工方法。在實際施工的時候，施工人員先用大管棚（超前小導(dǎo)管）支撐頂部，將隧道斷面分為四個臺階分步開始挖掘仰拱緊跟下臺階并及時閉合成環(huán)。應(yīng)用此種方法施工的時候，施工人員要時各臺階形成一定的步距，而且同一臺階左右工作面形成相互錯開后，即可以在各工作面按

5、每循環(huán)進尺開始平行流水作業(yè)。施工的時候，每循環(huán)尺安1榀鋼架間距控制，各臺階步距控制在4m左右，這樣便于機械操作，加快施工進度。同一臺階左右工作面要錯開2榀鋼架以上，嚴禁對稱開挖，防止邊墻位移，引發(fā)塌方事故。3.3 規(guī)范監(jiān)控量測施工單位對施工現(xiàn)場的監(jiān)控量測是隧道施工管理的重要內(nèi)容，是指導(dǎo)施工和預(yù)報險情的重要措施和手段，對于施工人員的安全具有重要的意義。同時，施工人員通過現(xiàn)場監(jiān)測可以獲取圍巖的動態(tài)信息，既利于修正和確定初期支護參數(shù)和混凝土襯砌支護時間，又為完善設(shè)計和指導(dǎo)施工提供準確、翔實和可靠的數(shù)據(jù)信息。結(jié)合超淺埋路段的地質(zhì)和地表實際情況，施工方的監(jiān)控測量采用地表量測和洞內(nèi)量測相互結(jié)合的方式實施。

6、（1）洞內(nèi)外觀察。洞內(nèi)觀察分為開挖工作面觀察和已施工區(qū)段觀察兩部分內(nèi)容。開挖工作面觀察的內(nèi)容為工作面穩(wěn)定情況、涌水情況和開挖面地質(zhì)情況等。已施工區(qū)段的觀察內(nèi)容為噴射混凝土、錨桿、鋼架的狀況，以及施工質(zhì)量是否符合工程技術(shù)規(guī)定的要求標準等。（2）拱頂下沉及周邊收斂量測。技術(shù)人員對拱頂下沉及周邊收斂量測需要在同一斷面進行，并采用相同的量測頻率，其具體的選擇需要結(jié)合變形速度和距開挖工作面的距離而定。具體標準如下表。（3）地表下沉量測。施工人員需要在地表測點與洞內(nèi)水平凈空變化和拱頂下沉在同一橫斷面位置布設(shè)觀測點，進行地表下沉監(jiān)控量測，量測斷面間距以10m為宜，橫斷面方向地表下沉量測的間距取4m左右，并適

7、當(dāng)在隧道中線附近加密。同時，施工人員還要保證地表下沉量測的頻率和拱頂下沉量測與水平凈空變化的量測頻率相同。（4）測點布置。凈空變化、拱頂下沉和地表下沉設(shè)置在同一斷面。洞內(nèi)周邊收斂量測、拱部下沉根據(jù)超淺埋路段開挖方法設(shè)置4條水平測線。（5）監(jiān)測資料整理、數(shù)據(jù)分析和反饋。技術(shù)人員在現(xiàn)場量測取得的原始數(shù)據(jù)會具有一定的離散性，并包含著測量誤差。因此，技術(shù)人員需要對數(shù)據(jù)進行數(shù)學(xué)處理，以增加量測數(shù)據(jù)的可靠性，更好的判斷圍巖變形或支護系統(tǒng)的受力規(guī)律和穩(wěn)定狀態(tài)。專業(yè)的監(jiān)測人員要及時的對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析判斷，預(yù)測圍巖變性發(fā)展趨向和隧道結(jié)構(gòu)的安全狀況，并將結(jié)果反饋給現(xiàn)場施工人員。4 總結(jié)對隧道進行地表注漿加固， 可改善圍巖物理力學(xué)性能， 提高圍巖承載力及整體性。特別是對處于山間溝槽、易于積水及覆蓋很淺的隧道更具有工程意義。通過以上施工技術(shù)措施，隧道安全穿越了dk144+433dk144+502溝谷超淺埋路段。施工質(zhì)量良好，施工過