浅埋技术以及偏压技术在隧道工程中的应用分析

张平

摘 要：公路建设施工中隧道建设是工程项目的重要组成成分，并且随着公路等级要求的提高，高等级公路开始逐步的面向全国化建设，隧道工程的规模也随之加大，技术要求逐渐多元化复杂化。但是隧道施工过程中所应用的浅埋、偏压、软弱围岩等技术若处理不当会造成坍方以及大面积的工程事故，由此带来的财产、人身损伤不可估量，文章主要针对隧道施工中有关偏压、浅埋等技术进行了分析论述，并就雨季条件下隧道项目建设需要注意的技术以及相关事项进行了讨论。

关键词：偏压；浅埋；隧道工程；公路建设；防水

文章以广州市从化至增城段高速公路为例进行分析，该段公路隧道在进口处端口覆盖层较浅并且左洞存在的偏壓现象较为严重，并且左洞的口左侧存自然沟，且高程较低常年有水。那么隧道的建设就面临了如何在保证工程安全以及质量的前提下，加快施工安全进洞的问题。文章便着重以此典型例子讲解隧道洞口偏压、浅埋以及雨季安全进洞的相关技术进行了分析，用以为类似工程提供有力参考。

1 工程概况介绍

1.1 工程介绍

该段高等级公路项目由中铁十九局第五工程公司负责建设，小迳凹隧道地处大金岭西南部，同小迳村毗邻，横贯小迳凹山体。该处施工场地属于低山地区，大金岭标高为340.1米，隧道位置标高为257.7米，隧道地面标高为255.6米，洞口设计标高92.08米。公路线路同山体走向基本垂直，该地区属亚热带海洋性季风气候，植被多为乔木、果木以及灌木丛，作物多种植水稻，人烟较少。受偏南季风影响气温炎热，夏季时间较长，气候炎热多雨，冬季时间较短。因此工程进度受到台风以及暴雨影响、破坏几率较大。

1.2 工程特点

由于地质条件较差，工程间距小（隧道间距仅18米），由于左右间距小于22米，因此该隧道施工应当按照小净距隧道进行施工，这是根据模拟计算分析以及工程施工经验分析得出。由于气候因素影响，工程工期无法避开雨季，因此施工难度大，根据实际的施工情况以及地质环境，左右线的进洞施工时间应当在六月至八月间完成，而此时已进入雨季，施工难度加大。洞口段的偏压现象严重，且覆盖层浅，现场复测原地面洞口段埋深为ZK6+910至ZK6+930里程为2.91m至7.56m，且左右侧土体高差较大存在严重偏压现象；右线YK6+900～YK6+920里程段埋深均为6.92m左右，洞口段埋置层较浅。

2 方案分析

2.1 勘察情况分析

根据勘察发现隧道的出口以及进口处的覆盖层较浅，埋深不足，并且存在裂隙水发育现象，岩体空隙较大，下雨时洞内拱部极易发生淋雨现象，从而造成冒顶坍塌，隧道出口处山坡坡度自然陡峭，洞深围岩级别较难满足隧道施工需要，极易出现崩塌及滑坡事故。综合隧道的全长勘察状况，山体左侧偏压，坡度右倾。

2.2 处理洞口浅埋段

2.2.1 清理山体表面植被，并将隧道进出口处25m、右洞拱角至左洞拱角这一范围内的山体进行灌浆加固处理，按照梅花状使用Φ89钢管进行布眼压浆。在保证梅花形布置的同时注意保持1m间距。同时，将注浆压力控制在2.0mpa至2.5mpa范围内，将钢管插入初期支护中，在开挖时同支撑之间采用焊接技术进行连结。保证洞内施工的安全，确保施工过程中贯彻执行“强支护、短进尺”的施工原则。

2.2.2 并加强洞内的辅助施工措施，对设计基础进行加强采用双层超前小导管（Φ42mm），并注意保证0.4m的环向间距，并将纵向间距设定1m，采用20b的工字钢作为支撑加强材料并调整间距为0.5m。

2.2.3 偏压影响

隧道所受承载力差相对较大，尤其是左侧洞身，由于左洞的围岩级别较低，且受到山体全部作用，即整个山体的荷载作用全部作用在支体即中隔墙土体之上，所以便出现了偏压现象，如何处理该问题关系到了整个隧道的工程质量能否达标。

2.3 防水措施

隧道中由于地表水的汇水面积较大，且受到雨季影响，大量的雨水会汇集到隧道口两侧的凹处，主要从隧道纵向山体处集聚因此防水措施是隧道洞口施工的关键。

2.3.1 拦截地表水

截水沟是拦截地表水的有效设施，通过在仰坡、洞口外5米至10米处开挖一道截水沟，不仅能够有效拦截地表水，提高施工的安全系数，同时该截水沟即便在工程技术后仍旧能够发挥汇水作用保护隧道洞口结构。并注意在对仰坡以及边坡开挖的过程中采取有效的坡面防护，采用喷射混凝土以及覆盖防雨布等措施，既能补充地下水同时还能避免雨水对仰坡、边坡的冲刷。

2.3.2 对地表水进行疏解

隧道在设计初便对地下水的排导采用了开放式的措施，所以，地下水不会对支护结构产生作用力，即不会对结构造成影响，引导排水主要依赖于Φ108mm的长导管以及Φ42mm的钢管，导管长度为四十米，加工制作同隧道管棚的方式相同，一般不需要进行注浆，同时需要将洞口处的裂隙水提前导出；小钢管长度为五米，其制作要求同注浆小导管相同；根据裂隙的实际状况进行纵向设置，从监控量测看该种方式取得了较为良好的结果。

2.4 对地表进行加固

隧道进洞施工中偏压隧道极易由于施工方法应用不当而造成二次衬砌的开裂或者山体滑坡等现象，所以，为保证工程的安全推进，首先应当加固地表，通过注浆加固的方式对洞口浅埋段进行加固，利用Φ42的注浆小导管进行注浆，提高土体的稳定性。注浆导管长度为6m，在除尾部一米以外的管壁四周钻出6mm的压浆孔。在施工时保证小导管打入地表土体间距为1米且平行于大管棚，呈梅花形予以布置。注浆小导管长度拟定为大于3米小于6米，长度确定主要根据埋深以及需要加固长度为准，注浆加固需要达到长管棚顶部，分布以及间距的确定都需要根据现场加固的具体状况予以调整。

2.5 其他问题

在隧道工程中浅埋施工、偏压施工以及软弱围岩施工，都需要予以超前支护。软弱围岩的物理性质便决定了其在承载力、稳定性上较差，该类工程极易出现坍方事故，加上施工位置处在浅埋、偏压段，所以，围岩的预加固以及偏压的消除是影响隧道施工的关键。在新奥法施工原理中，隧道施工基础性环节便是监控量测，通过分析围岩周边的收敛量测数据以及拱顶下沉量数据，施工地段表面形变较快且会伴随裂缝的出现，应当采取必要的强化支护措施，通过有效的参数修改，添加仰拱，避免在施工中发生安全事故。

3 结束语

由于交通状况决定了经济的发展情况，因此我国开始逐渐的重视公路建设的安全问题和质量问题，因此在公路建设中隧道的建设应当尽可能减少对工程周围环境以及人类活动的不利影响，从根本上提高隧道质量，通过监管力度的加强，做好隧道初期支护工作和防水工作，并提高开挖质量，这是公路建设施工方必须予以重视的。

参考文献

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