浅埋偏压隧道施工技术研究

张 斌

(核工业西南勘察设计研究院有限公司， 四川 成都 610000)

0 前言

隧道偏压是一种较为常见的问题，一旦出现偏压，便会使隧道的支护结构发生变形。所以，在隧道的设计与实际施工过程中，需要利用有效的防治措施对隧道偏压情况进行控制，尽可能的降低隧道变形，提高施工的安全性。此外，若隧道偏压的处理不合理，还会导致隧道病害，严重时还会造成塌方等恶性安全事故，导致工程延误的同时，也会为工程带来严重的经济损失，威胁施工人员安全。基于此，对浅埋偏压隧道施工技术进行研究，具有极为重要的实践意义。

1 浅埋偏压隧道施工技术简介

在高速公路的建设过程中，当工程建设进入到山岭地区时，因围岩破碎极容易导致浅埋傍山隧道以及黄土隧道发生偏压。导致隧道出现偏压的原因主要包括三种：（1）地形原因。由于傍山隧道以及浅埋洞口处，隧道洞身两侧的围岩压力分布，是不对称的，因而极其容易发生偏压。（2）施工原因。实际施工过程中，因隧道开挖方法不当，或者支护不及时等，也会导致隧道围岩失去原有的稳定性，或者出现变形，进而导致应力集中，最终出现偏压。因此，为了避免偏压现象，在隧道开挖施工时，禁止选择大进尺、大断面开挖，而支护参数也应该按照施工现场的具体情况进行选择，同时根据相应规定进行超前支护[1]。（3）地质原因。隧道围岩自身的稳定性比较差，或者存在滑动面，或者内存溶洞等，都会对隧道的稳定性产生严重的负面影响。上述三种原因，是导致隧道出现偏压的主要原因。

2 浅埋偏压隧道施工技术的主要思路

2.1 对地表进行加固

地表加固工作，是浅埋偏压隧道施工的重要前提，在这一过程当中，需要专业的技术型人员，分析、解决出现的问题，如针对地表裂隙，应予以及时封闭。与此同时，施工人员还应该对接下来施工过程中，有可能出现的问题进行哟小防范，避免出现同类问题。除此之外，工作人员还要采取有效措施，对地表水进行防护，以免出现地表水下渗、下漏等问题，进而导致隧道结构的安全性与稳定性降低，对工程施工的正常进行产生影响。

2.2 做好支护工作

为了提高隧道结构的稳定性，应采取有效措施，提高隧道的抗倾覆力，因而需要对隧道的洞口处进行支护，提高隧道进口、出口以及洞身的支护力度，对隧道洞口进行加固，进而降低地震等自然灾害发生，而对隧道稳定性产生的负面影响。

2.3 降低岩体活动次数

在隧道施工的过程中，相关工作人员均会事先对施工现场进行必要的勘察，充分了解施工现场的地貌、地质情况，并且全面掌握相关数据信息，按照现场实际情况，开展隧道开挖与施工[2]。同时，针对地质、地貌较为特殊的地段，应基于因地制宜的基本思想下，利用特殊的开挖方法进行施工，尽可能的降低在该地段内对围岩的改动与挖掘次数，争取用最短的时间完成开挖工作，并及时对支护钢架进行闭合，以此来降低隧道洞口处的垮塌风险。

3 浅埋偏压隧道施工技术

3.1 短台阶施工法

短台阶施工法指的是，在掌子面进行开挖时，利用松动爆破，之后将洞渣利用机械，送至台阶之下，之后再进行装车出渣的方法。此种方法不仅开挖的时间较短，并且隧道具有较强稳定性[3]。此外，因上台阶比较短，下台阶与仰拱闭合时间也比较短，因而隧道衬砌结构可以较快的封闭成环，进而减轻隧道偏压程度。此外，利用短台阶法，还可以降低围岩变形，加强隧道施工过程的安全性。但是，短台阶法也具有明显的缺点，即因上导坑的台阶短，导致出渣速度比较慢，并且上、下导坑的施工是互相影响的，进一步降低了施工速度。

3.2 环形开挖留核心土法

顾名思义，此种方法，即指在隧道开挖时，对核心土进行保留，而只对拱部进行环形开挖，同时及时进行初期支护，之后再对核心土进行开挖，继而对下部进行施工的方法[4]。环形开挖留核心土法这一施工方法，因掌子面的核心土得以保留，因而最大程度上增强了隧道掌子面的稳定性。同时，因只对拱部的环形开挖，故而开挖断面小，能够确保开挖之后围岩的稳定性。

3.3 双侧壁导坑法

此种方法是一种一边开挖，一边进行支护的施工方法，其阿静整个隧道的断面，划分成几个小断面进行施工，之后以每个小断面为单位，对其进行支护，当一个小断面的支护稳定之后，再对其他断面进行开挖。一般情况下，双侧壁导坑法主要应用于无法利用短台阶法进行施工的大断面的隧道，以及围岩破碎情况比较严重的Ⅴ～Ⅵ围岩隧道[5]。这是因为，大断面的隧道在开挖时，稳定性较差，因而需要利用合理手段，对其开挖断面面积进行缩小，进而确保开挖时围岩的稳定性，尽可能的减少隧道偏压。但是，双侧壁导坑法的缺点也比较明显，由于其需要将大断面划分成一个个小的断面，因而施工的速度较慢，出渣运输极为不方便，在实际应用中，比较容易导致工期延误，降低施工效率。

4 案例分析

4.1 工程概况

某浅埋偏压隧道的围岩，是千枚岩，并且偏压程度较为大，隧道不仅覆盖层较浅，围岩稳定性弱，同时还存在着雨淋型地下水。因千枚岩自身稳定性较差，因而在该隧道开挖时，需要对围岩进行适当的加固，增强其稳定性。

4.2 进洞施工技术

首先，在施工正式开始之前，进行详细的地质勘查以及地质钻孔，以准确的了解、掌握隧道围岩的实际情况，包括风化情况、破碎情况，以及围岩自身的岩性、走向、分层、覆盖层厚度与地层厚度等。同时，对工程设计中关于超前支护以及支护方式的合理性进行验证，确保其满足施工要求。其次，进行超前支护。由于千枚岩的极易破碎，因而此次隧道施工中采用了超前长管棚与超前小导管相结合的支护方式，以保障隧道开挖时的安全性。最后，按照隧道偏压的实际情况，在位于隧道施工线路之上的衬砌、地表等位置，设置监控量测桩点，对拱顶下沉、地表下沉的实际情况进行监测，同时利用静态数据分析，全面掌握隧道围岩以及衬砌的实际变形情况，为后续应对措施的采用提供依据。

4.3 隧道开挖施工技术

首先，在超前支护方法的选择上，该工程设计管棚的直径为 108mm，长度为30m，壁的厚度为 6mm；其次，在开挖方法的选择上，该工程选择了环形开挖预留核心土法，并按照施工现场情况，调整了部分施工工序，及时进行支护，并对围岩的实际变形情况进行了实时监测；最后，在爆破方法与参数的选择上，由于该隧道的爆破过程中，主要利用光面爆破与预裂爆破开挖法，其中上导坑进行光面爆破，而下导坑与仰拱则采用预裂爆破法。

5 结论

因受到围岩变形的影响，浅埋偏压隧道的施工存在很大的安全隐患，不仅影响着工程的稳定性，同时也会对施工人员的自身安全产生重要威胁，因而必须对其进行处理。本文简单介绍了浅埋偏压隧道施工技术，并对产生偏压的致因进行了分析，同时阐述了浅埋偏压隧道施工技术的主要思路以及施工方法，最后进行了实际案例分析，通过案例分析证明，采用合理的施工方法，能够有效的解决隧道偏压问题，且效果较为良好。

[1]梁玉荣.浅埋偏压隧道洞口段施工力学特性及控制技术研究[J].中国公路，2017，22(21)：116-117.

[2]梁玉荣.浅埋偏压隧道洞口段施工力学特性及控制技术研究[J].中国公路，2017，36(17)：110-111.

[3]张大利.浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术解析[J].江西建材，2017，15(13)：143-147.