黄土梁暗挖隧道建造及思考

李堂

摘 要：近年来，我国各类建设工程项目不断增多，其中有很大一部分地下工程，如地铁、隧道等等，这些工程项目的出现，使得浅埋暗挖法施工技术获得了广泛应用。黄土梁隧道属绵阳市城市西区至城南新区直通道路工程，本文对该隧道建造过程中的施工技术进行了总结，重点对暗挖隧道施工进行了分析。

关键词：暗挖隧道；台阶法；CRD法；施工

1 工程概况

黄土梁隧道属绵阳市城市西区至城南新区直通道路工程。本隧道明挖工程段里程为K1+200-K1+510段，在K1+220右侧边坡顶部10m外有3栋民房，并有污水管道一根，排水出口为隧道基坑，为明排方式。在该桩号左侧有2栋民房，处15m外，无排水管线。在K1+473处与现有石塘6号路相交，两侧有燃气及给水管线共计6根，埋深1m，该处开挖深度为15m。

2 工程地质条件

2.1 地质构造

该路段工程区位于周家大梁子背斜北翼5km处，该处岩层产状近水平。在区域构造位置上，线路走廊带地处四川盆地中北部，区内无较大级别的断裂存在，整体上断裂构造不发育，测区区域地质整体稳定。

2.2 水文地质条件

①地表水。本区的地表水条件简单、较丰富；②地下水。项目区内出露地层以砂泥岩为主，沿安昌河及其支流有第四系松散堆积物，总的岩土体类型少，因此含水层类型少，地下水类型仅松散岩类孔隙水和风化带裂隙水两大类。

2.3 不良地质现象

①风化碎落。（粉砂质）泥岩层在谷坡较陡的裸露地段普遍可见岩石风化碎落现象，但其规模小对公路影响极小，对边坡整体稳定影响不大，在自然状态下不构成威胁；②崩塌。目前工程区在安昌河右岸有大面积基岩处理，由于表面植被发育，崩塌不发育。由于工程中在这一带有大面积开挖，施工中要注意开挖坡度和施工程序，防止因开挖诱发边坡中岩块崩塌；③滑坡。安昌河右岸滨江公路K1+020处由于表层覆盖层较厚，在暴雨的作用下，形成了一小规模的滑坡，坡高约20m，坡度约30°。

3 黄土梁暗挖隧道施工

3.1 施工准备

①在飞云下穿道K1+100处、绵吴下穿K1+800处各搭设一个钢筋加工棚，旁边分别搭设一个杂件库房，满足飞云下穿道、绵吴下穿道两处下穿框架和两侧挡土墙施工需求；②施工用水在附近给水管网分接至施工现场，保证整个施工用水需求。施工场地临时排水根据本工程施工场地的特点，应做好开挖基坑排水，拟安排8台扬程30m口径为100mm的潜水泵排水，将基坑的积水抽到沉淀池，泥浆水沉淀池后将沉淀水分别排入城市排水管网；③在黄土梁山顶上建立两处800kVA变压房，在绵吴下穿段建立一处200kVA变压房，并分别建立总配电房，从各配电房架设输电线供电至各工作面。在整个施工期配置2台100kW型号柴油发电机，作为备用电源。

3.2 开挖施工

因该段隧道施工断面类型较多，故针对不同地质状况和断面类型分别采用不同的开挖方法。

3.2.1 台阶法施工

本暗挖段A、B断面采用台阶法开挖，开挖时上台阶进尺超前下台阶3～5m，开挖支护形式为拱部超前小导管采用？准42mm钢管，δ=3.5mm，L=2.5m，纵向间距1.0m，环向间距25cm，外插角10°左右，单排布设。支立格栅钢架间距为0.5m，纵向连接筋采用？准22钢筋，全断面内外双层梅花型布置，环向间距1.0m，内外双层？准6.5网片，喷C25混凝土厚30cm。

（1）先采用风镐、铲对已进行超前加固的隧道中部以上部分的轮廓线周边土体进行人工开挖，留核心土，循环进尺0.5m。开挖后，及时架设钢格栅，铺网片。并且，于隧道拱部180°范围打入？准42，t=3.5mm，L=2.5m超前注浆小导管。同时，格栅连接处打设锁脚锚管。

（2）对格栅喷射混凝土，先喷100～150mm厚。喷混凝土凝结硬化后，对超前小导管进行注浆施工，注入配比为1：1的双液浆（水泥浆和水玻璃浆）。注完浆后，割除小导管末端多余部分钢管。

3.2.2 CRD法施工

本暗挖段E、F断面采用CRD法开挖，开挖时各导洞均相继错开8～10m，开挖支护形式为拱部超前小导管采用？准42mm钢管，δ=3.5mm，L=2.5m，纵向间距1.0m，环向间距40cm，外插角10°左右，双排布设。支立格栅钢架间距为0.5m，纵向连接筋采用？准25钢筋，全断面内外双层梅花型布置，环向间距1.0m，内外双层？准8网片，喷C25混凝土厚35cm。隧道断面通过中隔壁墙分为左、右两个单元洞，每个洞室采取台阶法分别开挖支护。各导洞首先进行拱顶超前注浆小导管的施工，上部土体采用风铲、风镐配合人力开挖，下部土体主要通过人力配合小型挖掘机开挖（A断面下导由人工开挖），小型翻斗车出碴。拱墙按设计间距布设格栅钢架，挂网喷C25早强混凝土；临时中壁采用I20钢架，设于拱脚锁脚锚管，网喷C25混凝土。

3.3 二次衬砌施工

3.3.1 仰拱及填充

仰拱施工分段开挖，整体浇筑混凝土。隧道仰拱采取先行并且全幅一次完成浇注的施工方法，严禁半幅施工，以起到早闭合，防塌方的作用，并能够营造良好的施工环境。

（1）仰拱开挖深度必须满足设计要求，仰拱钢筋间距、焊接质量，必须满足要求，钢筋外露部分的排距、间距满足要求，同一截面上的接头不得大于50%；端模、中心水沟模板必须采用钢模板，支撑牢固，防止跑模，模板刷油均匀，严禁模板安装完毕后刷油，以防油污破坏混凝土之间的连接。仰拱端模为预留槽型孔穿钢筋，仰拱填充为独立模板。

（2）止水带安装必须预留30cm搭接长度，并与二衬止水带相连接。中埋式止水带要安设在仰拱正中，并与仰拱弧形一致；仰拱与仰拱填充分次浇注，为保证仰拱混凝土浇注质量对仰拱弧形段小模板分段挡护振捣法施工；注意控制混凝土的坍落度，振捣密实，收面平整，防止两版仰拱填充之间出现错台现象。

3.3.2 二次衬砌

隧道衬砌在仰拱施作完成后，利用多功能作业平台人工铺设防水板，绑扎钢筋后，采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌，采用拱墙一次性整体灌注施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土运输车运至洞内，混凝土输送泵泵送入模。拱墙二次衬砌采用全断面整体钢模液压衬砌台车，采用自动计量拌合站拌合，混凝土运输车运输、泵送混凝土灌注，振捣器捣固，挡头模采用钢模或木模。混凝土浇筑左右对称分层进行，防止钢模台车偏移。混凝土自模板窗口灌入，应由下向上，对称分层，倾落自由高度不超过2.0m。在混凝土浇筑过程中，观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取加固措施。纵、环向施工缝按照设计要求设臵中埋式橡胶止水带。混凝土浇筑分层厚度（指捣实后厚度）宜为振捣器作用部分长度的1.25倍，但最大摊铺厚度不宜大于600mm。

3.3.3 注意事项

①衬砌不得侵入隧道建筑限界，衬砌施工放样时将设计的轮廓线扩大5cm；②混凝土灌注前及灌注过程中，应对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查，发现问题应及时处理，并做好记录；③混凝土振捣时不应破坏防水层，衬砌施工缝端头必须进行凿毛处理，用高压水冲洗干净；④混凝土衬砌灌注自下而上，先墙后拱，对称浇筑；混凝土振捣时，不得碰撞模板、钢筋和预埋件；⑤钢筋混凝土二次衬砌地段，必須用与二次衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土或砂浆制作垫块，确保钢筋保护层的厚度，主筋保护层尺寸不小于30mm、迎水面主筋保护层不小于50mm。

参考文献

[1]胡文阁.黄土地区公路隧道施工技术浅析[J].甘肃科技纵横，2012，01：98～100.

[2]占操，高德政，石建华.黄土梁隧道工程地质分析[J].山西建筑，2010，32：320～321.

[3]石磊，侯小军，武进广.大断面黄土隧道施工工法研究[J].隧道建设，2012，S1：8～13.