公路隧道工程中的浅埋偏压明洞施工技术

李玉斌

中交一公局第七工程有限公司，河南 郑州 450000

1 工程概况

重庆万州至湖北利川高速公路（重庆段）WL06合同段隧道左线K35+820～K37+230总长度为1410m，明洞长12m，正洞部分地质构造复杂，以Ⅳ级围岩居多，长度为790m，并有Ⅴ级围岩，长度为608m。隧道右线K35+820～K37+225总长度为1405m，明洞长11m，正洞部分以Ⅳ级围岩居多，长度为770m，并有Ⅴ级围岩，长度为624m。左、右线进出口地质状况一致，均为Ⅴ级围岩。

2 结构设计

项目左、右线进出口处均采用端墙式洞门结构，并在右线出口展开浅埋偏压明洞衬砌作业。进口边仰坡采用挂网喷砼防护，支护参数如下：采用φ42mmm注浆小导管，长度为6m，梅花形布置，间距为1.0m×1.0m；挂网采用φ6.5mm钢筋网，网格间距为20cm×20cm；喷射混凝土厚10cm。出口边仰坡采用挂网喷砼防护，支护参数如下：采用φ22mm砂浆锚杆，长度为3.5m，梅花形布置，间距为1.2m×1.2m；挂网采用φ6.5mm钢筋网，网格间距为20cm×20cm；喷射混凝土厚10cm。

基于设计要求，明洞段衬砌部分以C25钢筋混凝土为施工材料，明洞外沿增设防水板，利用两层土工布包裹；偏压挡墙施工质量直接取决于基础承载力，至少为0.3MPa，且基于C25混凝土材料浇筑所得；明洞回填M7.5浆砌片石，上部夯填碎石土，顶部设置黏土隔水层，以起到覆盖效果。偏压明洞拱顶施工环节，其中心填土高度控制在3m以下，遵循分层、对称原则展开回填作业，并保障压实度≥90%[1]。

3 浅埋偏压隧道施工技术

3.1 浅埋偏压处理措施

针对浅埋偏压隧道洞外部分，行业内已出现多种方法。（1）削坡排水法。首先挖除偏压侧边坡土体，然后增设高效排水措施，有效控制侧滑力。此方法适宜应用于土质围岩地形。（2）减载反压法。综合采取边坡减载与反压回填法，有效抵御山体侧滑问题，此方法常用于山体偏压不大的场景。（3）地表注浆法。该方法在面对破碎失稳围岩时具有较高的可行性，施工流程精简，但难以控制注浆量，实际运用效果有限。（4）支挡加固法。以坡体实际情况为准利用抗滑桩等结构起到支挡效果，所需材料成本高。

在长安寨隧道工程中，基于洞口区域的围堰与偏压情况[2]，综合多因素对比后决定采取抗滑挡墙加固形式，以C25混凝土为原材料，在有效控制边坡下滑、大幅缓解明洞偏压力的同时，还能发挥出良好的经济效益，总体上可行性较高。

3.2 工艺流程

相关工艺流程具体为截水天沟施工→土石方开挖→边仰坡防护→仰拱及填充→偏压挡墙→明洞衬砌→洞门→明洞回填。

3.3 施工内容

（1）截水天沟施工。工程人员测量放样，明确水沟中心线精确位置，需满足与边坡仰拱开挖线间距超过5m的要求，在清理环节最大程度上保留开挖线，同时存留水沟内的植被。以M7.5浆砌片石为原材料进行截水天沟施工作业，形成60cm×60cm的断面，控制沟底纵坡坡度至少达到0.3%。此环节基于坐浆法展开，以保障砌块大面朝下。

施工材料遵循随拌随用原则，砂浆发生初凝后坚决废除。砌缝宽度需≤2cm，竖缝错开宽度≥10cm，利用泡沫板有效填充沉降缝，施工间距以8～10m为宜。待截水天沟强度满足既定要求后，即可通过沥青麻絮将原本置入其中的泡沫板置换出来，考虑到沉降缝水损害问题，置入的新材料必须足够密实。结束砌体施工后，基于湿草帘覆盖的同时采取洒水养护措施，持续7～14d。

（2）土石方开挖。设置地表排水系统是展开仰拱开挖的必要准备工作，实际开挖以分层方式为宜，由外部开始并逐步转入内部，开挖过程兼并采取支护措施[3]。洞口边仰拱开挖严格遵循“平顺直”原则，控制超欠挖问题，以挖机辅以人工作业的方式全面清理表土。经分析后决定，边仰坡土石方施工采用浅孔台阶爆破开挖法，综合所在区域地形情况，确定爆破最小抵抗线方向，每完成一部分开挖作业后均随即采取支挡防护措施。

（3）出渣运输施工方法及工艺。根据工程现场情况，选定无轨运输出渣方式。将施工所得残渣通过装载机整理至自卸车中。在弃渣品质良好的前提下，尽可能将其调配至其他施工环节，无用部分则运输至弃渣场。为保障弃渣处理效果，需采取永久挡护工程，在其顶面安装排水系统，并利用渣场坡面种植适量与当地环境相适应的植被。

车辆持续往返于仰拱施工段，为推动其他工序的正常作业，采取仰拱栈桥过渡方案，即搭设架空平台并实现与已浇筑仰拱的连接，进一步延展至通车强度地段，此时仰拱清底与浇筑施工均在栈桥下方展开。结束下方仰拱施工作业且满足工程强度要求后，将搭设平台偏移一定位置，并使施工作业持续推进。为保障出渣效率，最大程度上控制循环时间，制订了如下方案：①做好装运渣设备养护作业，适配足量且高品质易损配件，若出现问题随即处理好；②保障洞内排水与照明质量；③持续对施工便道采取洒水措施，做好通风工作。

（4）边仰坡防护。结束开挖后基于C20喷射混凝土施工以得到4cm初喷层，砂浆锚杆按照1m×1m梅花形布置方式，结束锚杆施工后使用25cm×25cm的φ6.5mm钢筋网材料通过焊接方式稳固连接于锚杆头，在上述基础上再次利用C20喷射混凝土封闭，总体喷射厚度为10cm。当施工中出现局部凹陷问题时，优先利用C20片石混凝土填充，保障施工质量并挂网喷混凝土，所得坡面需足够平顺，不可出现积水问题。

（5）仰拱及填充施工。开始此环节施工前需将隧底渣土清理干净，借助高压风再次清理。对于超挖部分，坚决不允许采用原土回填方式，可行材料为C25混凝土。浇筑施工需得到自制钢栈桥的支持，要求一次成型。待仰拱混凝土达终凝状态后方可进行填充作业。

（6）偏压挡墙施工。该工程施工环节较多，其中以抗压挡墙尤为关键，此部分质量直接影响偏压明洞稳定性。挡墙施工以C20混凝土为原材料，基础高度设定为120cm，挡墙高1057.5cm。基于二次立模方法展开施工作业，综合考虑挡墙规格，合理设置双排脚手架。

在指定搅拌站制得施工混凝土，经由罐车运输至现场，为控制混凝土离析，浇筑以分层方式为宜，且单层厚度必须在2m以下。以2m为间距纵向预埋PVC-U泄水管，施工后结构强度若达到既定指标的75%，可将模板拆除，随即进入洒水养生环节，具体养护时间至少需7d。

（7）明洞衬砌。此环节施工需得到全断面液压台车的支持，考虑到衬砌强度要求，工程中选用C25防水钢筋混凝土材料。二次衬砌拆模对拱圈结构强度提出了要求，即在达到设计值的70%后方可展开，结束拆模后要第一时间利用砂浆找平，并增设双层土工布与防水板，使两部分材料达到紧密连接状态，要严格控制搭接长度，依据相关要求粒径必须在10cm以上。此外，防水板与土工布均有必要适度向拱背延伸，通常情况下回填土面高差至少要达到50cm。

3.4 洞门施工

以C25混凝土为原材料进行泵送施工，所需混凝土在指定搅拌站制得并经由罐车设备转入实际施工场所，采用泵送入模方式，利用插入式捣固器提升整体密实度。碎石土材料单层厚度设定为2m，各处模板缝需达到“横平竖直”的效果。

3.5 明洞回填

结束明洞外部防水层施工作业，且该部分混凝土强度满足既定要求后，即可进入明洞回填施工环节。在回填侧墙的过程中，必须遵循两侧对称的原则，所用混凝土材料各方面性能应与墙身保持一致。拱上回填需使用到碎石土材料，要求粒径在10cm以下并采用人工夯填的方式，回填材料单层厚度在30cm以下，所得碎石土压实度至少达到90%。此外，还需控制回填土面高差，该值必须在50cm以下。

持续施工且达到与拱顶平齐的状态后，转为人工夯填的方式，直至到达拱顶上方1m处后再通过机械回填的方式最终到达指定高度。拱下回填以M7.5浆砌片石为主，基于挤浆法展开。为保障施工质量，必须严格控制分段区域，通常与沉降缝重合，结束明洞下方施工作业后第一时间采取洒水养护措施。

3.6 监控量测

在整个新奥法施工作业中，基于监控量测的方式可有效获悉工程沉降情况，得知洞口围岩稳定性良好，总体上施工安全性高。引入DS05水准仪针对地表下沉展开监测，该设备运行精度达0.1mm，测点具体位置应在边坡坡形与埋深相差较大区域，整个施工过程量测频率必须满足单点至少27次的要求。为保障该工程质量，施工中严格贯彻新奥法施工理念，全面做好防护工作，最终地表下沉速率得到了有效控制，总体来说趋于稳定，技术方案具有可行性。

4 结束语

文章以长安寨隧道为背景，针对浅埋偏压明洞施工技术展开探讨，以工程质量为首要考虑因素，针对各项工艺流程做出优化，形成了多维工程管理体系。上述行为有助于保障团队施工效率，在缩短工期的同时，还能控制成本。总体上，此次方案较为可行，具备一定的参考价值。