隧道洞身浅埋段施工工法浅析

周 杰

(贵州高速公路集团有限公司)



隧道洞身浅埋段施工工法浅析

周 杰

(贵州高速公路集团有限公司)

隧道施工中，由于浅埋段地质条件较差，因此需要在施工前对洞内浅埋区进行加固施工，以提高围岩的稳定，确保施工安全。对隧道洞身浅埋段的施工工艺进行了浅析，以供参考。

隧道；浅埋段；施工

1 隧道洞身浅埋段的特点

(1)一般来说，隧道的拱顶为土层，围岩风化程度大，无法保持稳定，因而隧道断面往往存在土层和岩层的交界；(2)隧道洞身浅埋段多数位于流水面的汇集区域，因此防排水能力要求高；(3)某些浅埋段的地表建设有居民房屋或道路等重要建筑物；(4)洞身浅埋段地形复杂，道路交通不畅，导致一些大型机械或施工材料无法顺利运入。

2 隧道洞身浅埋段施工工法

2.1 盖挖法

盖挖法的优点在于：(1)可利用机械进行施工；(2)为节省临时支撑，可直接采用结构板作为基坑开挖的支撑；(3)能够缩短占道时间，从而减少对地面的干扰；(4)施工不易受外界气候的影响。

2.2 明挖法

所谓明挖法是指在隧道范围内，进行全断面开挖，同时对明洞边坡采取临时的支护加固措施，再进行隧道明洞的衬砌结构施工。明洞衬砌结构施工要确保其完成强度能够达标，然后才能进行防排水的处理工作，对洞顶进行回填。此方法一般适用于洞顶覆盖较薄，不宜采用钻爆法进行修建的隧道地段。

明挖法的施工控制要点在于当双线隧道的断面较大，需要进行全断面的开挖施工时，由于明挖法边坡较高，便于进行边坡防护。待隧道衬砌结构完成之后，在进行地表回填时，需要隧道具有较高的防排水功能，因而可以在明洞的外侧，涂抹合适的防水涂料，结合防水板的设置措施，以达到较好的防水效果。

2.3 暗挖法

(1)洞内超前加固暗挖

洞内超前加固暗挖施工技术是暗挖法的一种，适用于具有3 m以上摆设深度的隧道，在开挖后期围岩能够自稳的隧道浅埋段施工，施工方法需要超前支护以及初期支护措施配合进行。洞内施工超前支护一般采用的是小导管或洞身超前管棚方式。尤其是在富水地段，还应当进行超前预注浆或开挖后注浆施工。如果隧道围岩的质量相对较好，能够抵抗强风化或弱风化时，可以采用三台阶临时仰拱法；而当围岩全部为风化岩层或土质层时，则可以采用双侧壁导坑法或CRD法。

该方法的施工控制要点在于，进行超前支护时必须严格按照设计要求，将实际施工落实到位，严谨控制开挖的进尺，对上台阶每循环进尺的控制，一般应低于2榀拱架间距，而仰拱开挖的每循环则应低于3 m。

(2)洞外套拱加固暗挖法

该法是根据地表地形情况，在拱顶的一定范围内，进行混凝土套拱加固施工，混凝土套拱的布置一般控制在隧道断面3 m左右的范围以内。最后在套拱下开展暗挖施工。该法的主要适用于隧道埋深极浅，甚至已经部分拱顶出露地表的情况。

洞外套拱加固暗挖法的施工控制要点在于对套拱拱脚地质情况的确认，如果岩质较差，则需要通过扩大拱脚的方法，增设一定的锁脚钢管。在进行暗挖施工过程中，应使施工安全的管理控制与洞内超前加固暗挖能够同步。在进行二次衬砌结构施工前，则可以采用土工布加设防水板的方式进行防水，其防排水效果更好。

2.4 地表加固法

(1)空口土方和锚网喷的施工。

施工时，首先应实施洞口的土方刷坡，进行边坡的仰坡放线，然后进行坡顶截水沟施工，以避免洞口坡面遭到水流冲刷。根据设计要求，按照自上而下的顺序开展分层坡的开挖工作，规划一定的施工防护。在进行土方开挖时，可以利用挖掘机，进行软石打眼时也可以利用风钻机施工，减少不必要的劳动力。必要时可以设置分级台阶，按照土石稳定情况确定具体的施工坡度，从而加强对边坡稳定性的观测，并选择合适的位置以增加位移和沉降测量点。

对于那些暴露的围岩，可以利用锚网喷体系进行封闭施工，封闭前应注意预留梅花形的舒水孔。坡面施工采用风钻机进行钻孔，钻孔规格为直径60 mm，长度3.5 m。混凝土施工结束后是锚管的施工，加工时采用直径为42 mm，长度为3 m的无缝钢管，钢管上需要钻上溢浆孔，并于尾部设置垫板。钢筋网的设置中，应采用直径8 mm的钢筋材料，网格的设置规格为20 cm×20 cm。

(2)预支护施工。

①在预支护施工措施中，超前小导管的应用非常广泛，且常常与钢拱架配合使用。在隧道洞口边仰坡进行封闭施工后，需进行洞面的整修，并安装钢拱架，安装时应注意尽可能贴近洞面，使小导管能够沿着钢拱架的腹部，穿透过顶，进入围岩之中，最后将小导管尾部与钢拱架焊接在一起，从而形成预支护体系。最后在小导管内部注入浆液，使浆液通过管壁小孔溢出到地表孔隙中，完成施工。

②大管棚预支护施工前应先对纵横断面进行测量，在大管棚注浆加固中，主要是采用洞口大管棚手段，用钢筋焊接成一个导向钢管，利用混凝土浇筑进行包裹，从而形成导向墙。管棚钢管的施工需要运用机械顶进，导向管与钢管之间的连接可以采用刚速凝水泥进行严密堵塞。需要注意的是，在事先就应当设置好排气孔和进浆孔，所注射的水泥浆水灰比控制为1∶1。

③预注浆施工

如果洞口的围岩存在稳定性差，就需要对洞口的地表进行加固处理。施工时需要先在隧道的洞顶上设置一个完整的成拱壳。进行地表注浆时选用全孔一次性注浆方式，可以避免坍孔。如果出现严重的坍孔现象，则需要进行注浆处理，此时的注浆水灰比仍然为1∶1。洞面整修后，即可开始开挖施工，开挖深度一般控制在1.5 m，洞口浇筑浆墙高度为2 m。

地表注浆加固之后，需依照1.5 m×1.5 m的梅花型，进行注浆施工，以保证开挖工作面能保持一定的稳定性。一旦能够顺利进洞，就应该快速修筑洞门，然后进行隧道边坡及仰坡的施工，首先形成稳定的支撑，然后完善洞口排水系统。

3 结 语

如今各种公路和铁路建设发展起来，对于路线的设计要求也越来越高，隧道作为其中一项重要工程，常常在一些不良地段的线路修建中发挥作用。隧道洞口是进出要道，其质量影响着工程的质量，必须在发展中不断提高、创新施工技术，才能够为隧道施工提供更好的安全保障。

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2015-01-15

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1008-3383(2015)09-0135-01