浅谈隧道洞身浅埋段施工技术

■章胜华 ■中铁二十四局集团公司新余有限公司，江西 新余 338025

1 工程概况与施工重点

1.1 工程概况

图1 浅埋段纵断面图

歇岭隧道位于浙江省衢州市开化县杨林镇境内，全长996m，进、出口里程分别为 DK228 +308、DK229+304。隧道洞身浅埋段起点里程 DK229 +199，终 点 里 程DK229 +225，总长度26m，地表有一冲沟通过，雨季水流量较大，该段隧道埋深最浅处结构顶面露出地面约3.3m。洞身浅埋段纵断面图如图1。

1.2 施工重点

该浅埋段埋深最浅处已露出地表，浅埋段边坡陡，稳定性差，容易引发塌方、落石，影响施工安全;该浅埋段位置处于半山山谷处，便道修筑极为困难且将投入巨大。为此本段施工难度大，任务艰巨，要加强施工措施，保证安全顺利通过浅埋段。

2 洞身浅埋段施工措施确定与解析

根据设计要求，结合歇岭隧道洞身浅埋的实际情况，施工主要分三个阶段进行:(1)地表处理。清理地表，按照设计要求对边坡进行处理，防止边坡坍塌落石。(2)护拱施做及回填。为保证正洞开挖安全设置护拱，护拱施工大大增加施工安全性。(3)三台阶临时仰拱法开挖支护。根据歇岭隧道洞身的浅埋特点，须做到弱爆破、短进尺、强支护、早封闭。因此，结合实际，该段采用三台阶临时仰拱法施工是合理选择。

3 施工措施的实施与施工过程

3.1 地表处理

(1)清理施工位置植被及乱石，并对边坡危石进行排险;(2)在浅埋段施工位置周边施作截水天沟，并引至原冲沟下游，使排水系统成为一个整体;(3)明暗交界处刷坡及防护:按设计坡率对两端明暗交界位置刷坡，采用锚喷网进行防护;(4)洞身上部开挖及防护:按设计坡率及放线位置分层向下开挖及防护，至护拱拱脚扩大基础位置;线路前进方向右侧采用锚喷网进行初步防护，因处于偏压段，按设计再施作锚索加强防护。

3.2 护拱施做及回填

(1)在明暗交界进洞位置按照导向墙放样中线及设计参数施作导向墙，并打设洞口长管棚;(2)施作护拱拱脚扩大基础，基础采用钢筋混凝土浇筑而成。(3)在护拱段对初支支护拱架(I22 钢架，间距0.6m/榀)重新进行分节，使两侧连接板刚好位于扩大基础位置，由Φ22 连接钢筋按纵向布设连接牢固，在拱脚位置预埋锁脚钢管;喷射25cm 厚C25 混凝土，以作为护拱内模，(4)施作护拱外模骨架钢架(I18 工字钢，间距1m/榀)，拱脚落于扩大基础上，钢架由Φ22 钢筋纵向连接牢固;施作护拱骨架及钢筋，铺设木模板、护拱浇筑完成;一次性浇筑DK228 +199～DK228 +220 段护拱(40cm 厚C30 钢筋混凝土，保护层厚5cm)。(5)采用土石分层回填及夯实，回填至拱顶以上50cm，并依据利于排水原则设置横坡;(6)铺设30cm 厚C25 素混凝土隔水层;(7)施作45cm厚粘土层，以防止地表水下渗;(8)在回填面位置上侧顺着原冲沟施作阶梯型排水沟，采用25cm 厚C20 混凝土现浇。

3.3 三台阶临时仰拱法施工

(1)三台阶临时仰拱法临时支护:a.临时钢架采用热轧轻型工字钢，临时支护钢架与洞身钢架以螺栓连接，洞身钢架架设后在相应位置焊接预置钢板并预置螺栓，以便临时钢架连接，连接钢板尺寸根据各接头相应调整，接头处焊接缝高度应严格按照钢结构的有关要求进行，焊缝高度不小于6mm。b.临时钢架均采用I18 钢架，每榀钢架间距与主洞洞身钢架一致。喷混凝土采用C25，临时封底厚10cm，钢架尺寸及数量均按中心线计算。c.相邻钢架采用Φ22 钢筋连接，环向间距0.6m，钢架与初喷混凝土间要求密切牢固。d.临时支护钢架与初期支护钢架连接接头尺寸根据现场施工情况相应调整，以保证钢架连接顺畅，牢固。

(2)三台阶临时仰拱法施工工艺:三台阶临时仰拱法施工工艺流程见图1;三台阶临时仰拱法工序横断面示意图见图2;三台阶临时仰拱法工法工序平面示意图见图3。

(3)开挖1 部台阶。

(4)施作1 部洞身结构的初期支护，及初喷4cm 混凝土，架立钢架，并设锁脚钢管。

(5)底部铺设I18 轻型工字钢，喷10cm 混凝土，施作临时仰拱，必要时封闭掌子面。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

(6)上台阶施工至适当距离后，开挖2 部台阶，导坑周边部分初喷4cm 厚混凝土，接长钢架并设锁脚锚杆，施作洞身结构的初期支护及封底，可参见工序1 进行。

(7)开挖3 部台阶，及时封闭初期支护，可参见工序2 进行。

(8)灌筑该段内Ⅳ部仰拱。

(9)灌筑该段内Ⅴ部隧底填充。

(10)利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅳ部二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。

图1 三台阶临时仰拱法施工工艺流程图

图2 三台阶临时仰拱法工序横断面示意图

图3 三台阶临时仰拱法工法工序平面示意图

4 监控措施与安全防范

(1)隧道洞身浅埋段的拱顶、两侧拱腰及边墙共设置5 个监测点，每5m 一个断面(注:非浅埋段每10m 一个断面，此浅埋段所有加强)，专人负责对检测点的位移情况进行监测，并做好监测点位移量的记录。对每个监测点位移量应用统计技术进行数据分析，随时掌握围岩的变化趋势。

(2)施工过程采用钻打超前地质勘测孔的方法，对隧道开挖掘进前方的地质围岩状况进行预探预测。根据该浅埋段的地质情况，超前地质勘探孔的孔深不小于5m。做好超前地质勘探过程记录，通过预测情况，进行地质分析，为后续的开挖对策做好准备。

(3)歇岭隧道洞身浅埋段施工时，现志作业班组及值班安全人员均加强对初期支护情况的巡视检查，发现支护体如有开裂或不寻常情况须立即撤出作业人员并及时上报。

5 施工总结

歇岭隧道DK229 +199～DK229 +225 段施工已经结束，施工过程安全可控，监控量测数据正常，无异常情况发生。

(1)地表及边坡的处理应尽量避免雨季施工，应提前完成;

(2)护拱的施作及回填，在隧道洞身开挖轮廓线外形成牢固的保护环，为隧道施工安全提供了保障。

(3)三台阶临时仰拱法施工，浅埋应严格按照设计相关要求施工，坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，始终树立安全第一、预防为主的原则。

［1］朱永全，宋玉香.隧道工程(第二版).中国铁道出版社，2007.

［2］任登富，杨昶.隧道超前浅埋软弱地层(滑坡)进洞施工技术.隧道网www.stec.net(2008-6-12).

［3］王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论［M］.