超浅埋暗挖大断面隧道施工技术

陈志峰

(中铁十七局第六工程有限公司， 福建 福州 350011)

近年来，随着社会经济的快速发展，城市建设规模不断扩大的同时，多采用暗挖隧道施工技术对穿越公路或者铁路的隧道工程进行施工建设。浅埋暗挖技术的难点在于隧道近距离下穿公路，对其中的技术要点以及注意事项进行研究，具有一定的现实意义。

1 工程概况

本文以梧桐隧道为例，该隧道属侵蚀剥蚀低山丘陵地貌，自然地形坡度20-45°，斜坡多为风化岩层出露，缓坡地带为薄层残坡积层覆盖，植被较发育。隧道进口段地自然形坡度约为40°，隧道出口处自然地形坡度约为38°。从地质构造层面来看，F36断层（特征见表2）隧道轴线呈45°斜交，断层走向326°，倾向NE，倾角63°，长度＞300m，破碎带宽度5.0-6.0m，硅化现象较强，属张性断层，与拟建线路较大角度相交，穿越梧桐隧道洞身段，带内及其影响带内，隧道围岩级别变差。节理密集带：为节理裂隙密集带内，岩石较破碎，节理裂隙较发育，岩石呈中风化。岩性为晶屑凝灰熔岩。该密集带顺沟向而成，穿越梧桐隧道洞身段，带内及其影响带内，隧道围岩级别变差。根据工程地质调绘及钻探成果表明，本隧址场区缓坡地带表层为第四系残坡积土，地形较陡处多为白垩纪下统石帽山群寨下组（K1z）晶屑凝灰熔岩及其风化层。隧址区未见有滑坡、崩塌、泥石流、采空区、岩溶等其它不良地质作用，隧址区现状整体稳定，山坡稳定性较好。隧址区围岩主要为晶屑凝灰熔岩风化层，隧道区地下水主要为风化基岩中的孔隙-裂隙水及构造裂隙中裂隙水。地下水较贫乏，透水性较强，受大气降水的补给。

2 超浅埋暗挖施工技术要点

综合考虑上述隧道工程项目特点，最后决定在施工过程中采用超浅埋暗挖施工技术，在具体施工过程中坚持的基本原则是管超前、短开挖、严注浆、强支护、早成环以及快封闭和勤量测，技术要点具体分析如下：

2.1 管棚施工要点

对于该工程项目中的隧道大断面地段而言，以中壁法进行施工处理，将隧道分成小断面洞室。在河道地段，通过应用上下合阶法进行施工作业，将隧道分成小断面洞室，其中两侧小洞室都利用从上到下的方式进行开挖。在各步开挖时应当做好临时支护工作，中隔壁以及边墙间利用工字钢进行支撑；其中单侧仰拱操作完成后再对另一侧进行施工，二次衬砌前应当将中隔壁墙拆除。在施工过程中，为了能够有效的提高隧道仰坡稳定性，在隧道洞口位置布设护拱，根据地形条件建议采用小即热轧无缝钢管做为大管棚钢管，其中钢管的长度和间距分别以20m、4cm为宜。在钢管的前端进行钻孔操作，其孔径为15mm，孔间距以15至20cm为宜，按照梅花形进行布设。在大管棚施工过程中，应当对管棚仰角进行严格控制，仰角角度以1至3度为宜，利用潜孔钻机进行钻孔操作。管棚安装过程中，利用潜孔机对钢管进行顶进操作，顶进过程中利用测斜仪对上仰角度进行控制。长管棚连接过程中，接头位置利用厚壁套箍，然后上满丝扣，以保证联结安全可靠性。同时，还要在钢管内部布设适量的钢筋，以此来确保注浆后的钢管刚度得以提高。

2.2 小导管施工要点

在施工过程中，为了能够有效固结松散的围岩，提高围岩的强度和降低其压力，并在此基础上减小有害位移，同时进行径向注浆操作。在径向注浆过程中，利用钢管进行施工作业，并且在钢管壁上进行钻孔，按照梅花形进行布设，尾部50cm长度范围内不钻孔，以免浆液由此外流。实践中利用风枪进行钻孔，用风枪将导管推入其中，用注浆机注水泥以及水玻璃双液浆，并且对孔口位置利用锚固剂进行封堵，以免出现漏浆现象。注浆过程中，采用挖掘机+人工方式进行开挖操作，利用挖掘机进行开挖，并用风稿对其进行修凿使其成型。开挖以后，先进行初喷，其中混凝土的厚度以4cm为宜，并且对岩面进行封闭；及时架设工字钢架，在钢架底部位置垫上方木或者槽钢，目的在于接触面积增大和防止出现隧道地基沉降。在施工作业时，各钢架打上适量3m长的锁脚锚杆，并且将锁脚锚杆以及钢架焊牢，以免拱脚围岩周围的地基松动、沉陷，并且有利于锁脚管注浆增加，每根钢架的两侧位置各布设一根锚杆。中壁、横撑均采用工字钢架结构，中壁、支护钢架之间利用连结板进行固结。钢架之间的纵向利用钢筋进行牢固，按照预设间距进行径向锚固，以免中侧壁出现滑坍现象；在此处应当喷射混凝土覆盖钢筋网以及钢架，以确保其施工质量及其牢靠性。

右侧上导洞支护成环以后，对右侧中导洞进行施工操作，并且利用挖掘机+人工方式进行开挖。接长支护钢架和中壁钢架,施作边墙和中壁的锚喷支护中洞每接一棍钢架,下导洞紧接着接长至仰拱底脚。值得一提的是，仰拱应当紧跟着开挖作业面进行施工操作，仰拱土建议采用挖掘机进行开挖，并且用人工方式进行修凿。在土方开挖以后，应当及时架设钢架，使其与拱墙初期支护钢架进行连结，在系统锚杆施工完成后喷混凝土封闭，完成支护以后及时对半幅仰拱钢筋进行绑扎；仰拱混凝土浇筑完成后，应当预留接茬钢筋；浇筑完半幅仰拱混凝土以后，将横撑拆除掉，只是将中壁支撑留下来。浇筑完半幅仰拱混凝土地段以后，即可对其左侧进行开挖，除不进行中壁施工作业外，左侧开挖工序应当与右侧的施工工序保持一致；左侧工序应当与右侧工序进行平行作业，关键的工序时间不被占用。当全幅仰拱成环以后，立模浇筑两侧水沟边墙，随着围岩逐渐收敛稳定，利用衬砌台车对其二次衬砌作业。在具体施工操作过程中，应当根据《公路隧道施工技术规范》（JTJ042－94）、《公路工程基本建设项目建设文件编制办法》（交公路发［2007］358号）等进行施工操作；同时，根据量测要求，在拱部以及起拱线和边墙中间埋设观测点，围岩变形超标时应当及时采取有效的措施进行处理。

2.3 浅埋大断面施工注意事项

在浅埋大断面施工中，应当采用科学合理技术方法对不良地质地段进行处理，同时还要利用中壁法进行施工操作，选择没有爆破施工作业的机械设备进行开挖，并且配合人工方式对其进行修整，从而最大限度地避免扰动围岩。在此过程中，还应当成立监测小组，并且专门负责洞内外量测项目的监控量测，对数据进行及时整理与分析，然后反馈信息。在浅埋大断面施工过程中，应当加快初期阶段的支护，以此来有效减少围岩变形，对用水加强管控，防止围岩软化，并且对锁脚导管注浆进行适量增加，降低和减弱拱脚下沉。

3 结束语

总而言之，虽然超浅埋暗挖隧道具有柔性、粘贴性以及及时防护和灵活多变性，但是该技术也具有速度慢、劳动强度大等不足。在超浅埋暗挖大断面隧道施工技术应用过程中，应当坚持施工原则，采用恰当的方法来分发挥其优点，本文所研究的梧桐隧道工程应用技术效果非常显著。

[1]魏剑.超浅埋暗挖隧道施工技术探讨[J]房地产导刊，2015（09）.

[2]任又钧.超浅埋大跨度暗挖隧道施工方法选择[J]建筑工程技术与设计，2015（09）.

[3]颜研.超浅埋暗挖隧道下穿高速公路施工技术探讨[J]科技经济市场，2015（03）.

[4]《公路隧道施工技术规范》（JTJ042－94）.

[5]《公路工程基本建设项目建设文件编制办法》（交公路发［2007］358号）.