隧道洞口淺埋段施工技術(shù)總結(jié)

1、隧道洞口淺埋段施工技術(shù)總結(jié)第二工程路橋七隊(duì)胡廣華容提要：隧道洞口淺埋段施工易出現(xiàn)坍塌，本文真對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行探索，并總結(jié) 了施工步驟和施工方法，取得了較好的效果。關(guān) 鍵 詞：隧道 施工 總結(jié)一、前言隧道洞口地段，一般地質(zhì)條件差，地形復(fù)雜且地表水匯集，施工難度大，由于進(jìn)洞之前，缺乏對(duì)山體圍巖的充分認(rèn)識(shí)了解，加之洞口段施工剛上場(chǎng)，各種施工機(jī)具準(zhǔn)備不夠充分，施工單位對(duì)洞口段重視不夠，急于進(jìn)洞，往往會(huì)造成大面積的滑塌，處理起來(lái)費(fèi)工費(fèi)時(shí)，十分困難，不但造成經(jīng)濟(jì)損失，而且延誤工期，影響單位的聲譽(yù)。因此，洞口段施工就顯得尤為重要，施工時(shí)要詳細(xì)查閱有關(guān)地質(zhì)資料，結(jié)合洞外場(chǎng)地、地形、地質(zhì)及線路走向，全面考慮，合理

2、安排，使隧道洞口施工進(jìn)展順利。二、工程概況我隊(duì)所擔(dān)負(fù)的西南鐵路A12標(biāo)的橋耳溝2#隧道施工，地質(zhì)由于受構(gòu)造作用的影響，距F2區(qū)域大斷層最近處約110米，巖層中小褶曲和揉皺較發(fā)育，巖層表面風(fēng)化嚴(yán)重。由于受斷層的影響，上場(chǎng)初期，隧道洞口施工發(fā)生不同程度的滑塌，此事引起我們的高度重視，在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，我們開(kāi)始探索洞口段滑塌的預(yù)防措施和施工方法，在以后的洞口施工中取得了較好的效果， 三、施工方法(一)、測(cè)量放線利用導(dǎo)線點(diǎn)準(zhǔn)確定出隧道洞門(mén)及洞口位置，在洞門(mén)朝掘進(jìn)方向的坡面上放出隧道中線，測(cè)出縱、橫斷面圖，并按1200比例繪于米格紙上，縱斷面圖長(zhǎng)度不少于50米，橫斷面圖間距不大于10米，地形突變處

3、增加斷面。（二）、確定深、淺埋隧道覆蓋層厚度分界值hp確定深、淺埋隧道覆蓋層厚度分界值的經(jīng)驗(yàn)公式為：hp=（2.02.5）ha其中：ha深埋隧道垂直荷載計(jì)算高度（m）；ha=(0.225+0.045b)26-S，（公式適用于b5m）；S圍巖類別，如3類圍巖，即S=3；B坑道開(kāi)挖寬度（m）。當(dāng)隧道覆蓋厚度h小于hp時(shí)即為淺埋隧道。計(jì)算hp時(shí)，當(dāng)圍巖為13類圍巖時(shí)取高值；當(dāng)有利于山體穩(wěn)定的地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，應(yīng)加在hp值；采用非爆破法開(kāi)挖有采用噴錨支護(hù)時(shí)可適當(dāng)減小hp值；雙線隧道及開(kāi)挖寬度大時(shí)，hp采用高值。（三）、確定洞口加強(qiáng)段的圍由于每座隧道的地形、地質(zhì)及線路的位置不同，要明確確定洞口段的圍是比較困難

4、的，在一般情況下，可以將隧道開(kāi)挖可能給地表造成不良影響的洞口圍稱為洞口加強(qiáng)段。每座隧道應(yīng)根據(jù)各自的圍巖條件、地形、坡度來(lái)確定洞口段的圍，一般可根據(jù)已測(cè)縱、橫斷面圖來(lái)確定。如下圖所示。 1 2 hp 12d 7 4 3 5 6 洞口段的一般圍 1、洞門(mén)位置 2、洞口位置 3、明洞段 4、洞口過(guò)渡段 5、洞口段 6、隧道洞身段 7、上導(dǎo)坑開(kāi)挖底面 d隧道開(kāi)挖最大洞跨(m)；hp深淺埋隧道分界值(m)。對(duì)于軟弱圍巖地段，為了較準(zhǔn)確地判斷隧道淺埋的性質(zhì)，選擇可靠的支護(hù)方式，可以通過(guò)試驗(yàn)段進(jìn)行荷載進(jìn)行試驗(yàn)。應(yīng)用實(shí)測(cè)壓力P與垂直巖土柱重rh之比來(lái)確定隧道處于何種埋深，其判別標(biāo)準(zhǔn)可參考如下經(jīng)驗(yàn)值：當(dāng) p/r

5、h0.4 為深埋隧道 p/rh0.4 為淺埋隧道（四）、洞口段施工前期技術(shù)特點(diǎn)1、圍巖變形波及地表隧道洞口淺埋段施工中開(kāi)挖的影響將波及地表，在圍巖塑性區(qū)，覆蓋層可能發(fā)生整體位移下沉，為保持邊坡穩(wěn)定，保護(hù)地面自然景觀，保證結(jié)構(gòu)安全，更好地適應(yīng)周圍環(huán)境保護(hù)的要求，必須嚴(yán)格地控制地中及地表的沉陷變形。2、洞口段受山體水平推力，要求剛性支護(hù)或地層改良與洞身深埋隧道根據(jù)巖承理論可以允許支護(hù)有適量變形不同，淺埋暗挖隧道洞口段施工時(shí)應(yīng)根據(jù)圍巖松弛荷載理論，其支護(hù)時(shí)間要盡可能縮短，支護(hù)的剛度也應(yīng)適當(dāng)加大，以便抑制地表的變形沉陷，除須選用適當(dāng)?shù)拈_(kāi)挖方法、支護(hù)方式及施工工藝外，還須采用對(duì)前方圍巖條件及地層進(jìn)行超前

6、支護(hù)和改良等作為控制地層沉降變形的基礎(chǔ)措施。3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)段來(lái)指導(dǎo)施工及時(shí)修改支護(hù)參數(shù)由于周圍環(huán)境及隧道所處地段地質(zhì)的復(fù)雜性，往往需要選取地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)情況有代表性的一段工程作為實(shí)驗(yàn)段。在作好對(duì)施工方案、試驗(yàn)及量測(cè)方法的計(jì)劃后，先期開(kāi)工，對(duì)施工過(guò)程中引起的地表沉降變形情況、支護(hù)結(jié)構(gòu)及周圍圍巖應(yīng)力狀況對(duì)地表的影響程度進(jìn)行觀察、量測(cè)、分析與研究，及時(shí)修改支護(hù)參數(shù)，優(yōu)化施工方案。（五）、洞口段施工前期技術(shù)準(zhǔn)備1、在場(chǎng)地清理時(shí)，應(yīng)先清理洞口上方及側(cè)方有可能滑塌的表層土、灌木及山坡仰危石等，排除積水，整理隧道周圍流水溝渠，之后施工洞口邊仰坡頂處的天溝。2、洞口宜安排避開(kāi)雨季和融凍期施工。在進(jìn)行洞口土石方施

7、工時(shí)，不得采用深眼大爆破或集中藥包爆破，以免影響邊仰坡的穩(wěn)定，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行邊仰坡放線，自上而下逐段開(kāi)挖，不利掏底開(kāi)挖或上下重疊開(kāi)挖。3、確定可靠的邊仰坡加固方案。隧道進(jìn)洞前應(yīng)對(duì)邊仰坡進(jìn)行妥善防護(hù)或加固，一般采用錨噴網(wǎng)防護(hù)，注漿加固。噴混凝土510cm。4、對(duì)施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題要有充分的準(zhǔn)備，作好所需材料、機(jī)具、人員的準(zhǔn)備。5、建立健全技術(shù)質(zhì)量保證措施、安全防護(hù)措施。6、布設(shè)地表沉降觀測(cè)，每十米一個(gè)斷面每天觀測(cè)。 間 距35米 C1 c2 C3 45º 測(cè) 點(diǎn) 布 置量測(cè)數(shù)據(jù)管理基準(zhǔn)參考值指標(biāo)容城市地鐵山嶺隧道地表最大沉陷30mm60mm洞拱頂下沉50mm0.3D%洞邊墻水平收斂

8、20mm0.1D%地表沉陷槽拐點(diǎn)曲率5%5%地層損失系數(shù)1/5001/300注：D開(kāi)挖洞室最大跨度（m）（六）、開(kāi)挖及支護(hù)方式1、一般條件下開(kāi)挖及支護(hù)方式淺埋暗挖法施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、圍巖情況、環(huán)境要求及施工單位的自身?xiàng)l件，選擇適宜的開(kāi)挖方法及掘進(jìn)方式。一般條件下常用的開(kāi)挖方法是正臺(tái)階法。施工中應(yīng)盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，優(yōu)先采用掘進(jìn)機(jī)或人工開(kāi)挖，采用爆破時(shí)，應(yīng)采用短進(jìn)尺、弱爆破，必要時(shí)要對(duì)爆破振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 D DL5D 正臺(tái)階法（1）、洞口段圍巖為類且地層條件較好時(shí)，進(jìn)洞初始1020米區(qū)段的開(kāi)挖，爆破進(jìn)尺控制在1.52米 ，施工時(shí)，洞口35米使用超前導(dǎo)管，施工支護(hù)采用拱墻系統(tǒng)錨桿，掛網(wǎng)噴射

9、混凝土，設(shè)鋼拱架加強(qiáng)支護(hù)。支護(hù)參數(shù)：系統(tǒng)錨桿梅花型布置L=2.5m； 間距環(huán)×縱=1.0×1.2 m； 鋼筋網(wǎng)片8網(wǎng)格間距25×25cm； 鋼格柵拱架加強(qiáng)間距1榀/m； 混凝土噴層厚度57 cm。（2）、洞口段圍巖為類且地層較差時(shí)，宜采用上半斷面長(zhǎng)臺(tái)階法進(jìn)洞施工。上半斷面先進(jìn)50米左右后，拉中槽落底，必要時(shí)采取拱腳注漿等措施，在保證巖體穩(wěn)定的條件下，再進(jìn)行邊墻擴(kuò)大及底部開(kāi)挖，上部開(kāi)挖進(jìn)尺一般控制在1.5米以下 并嚴(yán)格控制裝藥量。16工字鋼支護(hù)，間距0.51米；洞口過(guò)渡段設(shè)35米混凝土護(hù)拱，厚度為50cm；鎖腳錨桿長(zhǎng)3.5米，間距1米，噴混凝土710cm，網(wǎng)片同上。

10、2、特殊條件下的開(kāi)挖方法及支護(hù)方式對(duì)淺埋軟弱地層，地質(zhì)條件極差時(shí)，需采用分步開(kāi)挖法和其他特殊的方法進(jìn)洞施工。一般條件下可按下列次序選用輔助施工方法。開(kāi)挖完畢后及時(shí)施作混凝土護(hù)拱。1、上半斷面預(yù)留核心土，環(huán)型開(kāi)挖；2、噴射混凝土封閉開(kāi)挖工作面；3、超前小導(dǎo)管或超前錨桿支護(hù)；4、超前小導(dǎo)管注漿；5、深孔注漿加固及堵水； 6、長(zhǎng)管棚超前支護(hù)及注漿。 四、經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)（一）、洞口段開(kāi)挖后應(yīng)盡快襯砌，以確保安全。（二）、洞口段洞身襯砌應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、水文及地形條件，至少設(shè)置不少于5米長(zhǎng)的模筑襯砌混凝土加強(qiáng)段，以提高圬工的整體性。（三）、洞門(mén)拱墻應(yīng)與洞相鄰的拱墻襯砌同時(shí)施工連接成整體，以確保拱墻連接良好。（四）、洞口部分圬工基礎(chǔ)必須置于穩(wěn)固的地基上，須將虛渣、雜物、軟化泥層和積水清除干凈；對(duì)于地基強(qiáng)度不夠時(shí)，可結(jié)合具體情況采用擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基、壓漿加固地