關于鐵路（公路）淺埋小凈距隧道施工要點淺談

張步鈺

摘 要：隨著我國鐵路、公路等基礎設施的不斷發展，淺埋小凈距隧道也越來越多，并在高速公路建設領域占比重越來越大。本文以河南省南陽市淅川縣西簧鄉黃楝樹隧道施工主要技術要點為例進行了探析。淺談淺埋小凈距隧道施工技術中重難點事項。

關鍵詞：淺埋小凈距；施工；技術要點

中圖分類號：TQ639.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2013）-12-0198-01

1、工程實例

（1）工程簡介。黃楝樹隧道位于河南省南陽市淅川縣西簧鄉低山區。隧道總體走向呈南北向曲線布置。隧道大埋深約117米，采用小凈距（測設線間距：進口中24.87米，出口中16.92米）布置。

隧道以Ⅳ、Ⅴ級圍巖為主，圍巖受地質構造影響嚴重，節理（裂隙）發育，隧道施工過程中，極易沿軟弱構造面產生整體滑動、坍塌、洞內冒頂，因而隧道工程施工是本標段的關鍵工程項目。

（2）隧道斷面。隧道采用受力條件好、斷面利用率高的三心圓（曲墻半圓拱）斷面，斷面凈寬10.88m，凈高11m。

（3）洞內巖體結構。本隧道巖質主要為奧陶系石灰巖，強中風化巖體，節理裂隙發育，呈微張狀，巖體破碎，且碎石松散；中風化巖體，節理發育，呈閉合狀，巖體較破碎，呈碎石壓碎結構或鑲嵌結構。根據巖石力學性質試驗資料按巖石和抗壓強度測定，隧道進口巖體抗壓強度為41MPa，隧道洞身段巖體抗壓強度為63MPa，為堅硬宜破碎巖。Ⅳ級圍巖占隧道全長40%。Ⅴ級圍巖占隧道全長60%。

2、施工重點

黃楝樹隧道屬于小凈距淺埋隧道，施工中應遵循 “短進尺、強支護、少擾動、弱爆破、勤觀測、早封閉”的施工原則，并將保證中巖柱的穩定與保護做為施工的重點，重點控制爆破震動對中巖柱體整體穩定性的破壞。當左右洞室毛洞間距小于25米時，因而兩洞的間距較近，施工中會相互影響，因此有不同于普通分離式隧道的特點。

隧道淺埋段為洞口偏壓段地段，對地表沉降有嚴格要求的地段，Ⅴ級圍巖較差段可采用CD法進行施工，避免隧道巖體整體穩定，同時可以采用大管棚及超前小導管加強支護，按新奧法原則進行，爆破時可采取控制爆破法（最大臨界震動速度V≤15cm/s），跟蹤優化調整爆破參數，控制藥量，嚴格控制超挖，結合初期支護及早進行二次襯砌。

3、重點剖析

（1）暗挖爆破法施工。黃楝樹隧道進洞地段石質松散，圍巖自身承載力小，埋深較淺，易造成較大的沉降和地表開裂。先利用超前地質探測手段，提前預測松散、破碎帶的情況，然后選擇合理的施工方法進行施工。施工時必須遵守超前支護、分步開挖、隨挖隨護、密閉支撐、圍巖量測，及早襯砌的原則。在施工Ⅴ級圍巖較差段應盡量減少巖層的暴露、松動，各施工工序的距離盡量縮短。

（2）洞內支護施工。初期支護：隧道各級圍巖初支噴砼均應采用濕噴法。混凝土噴射分片依次自下而上進行，先噴鋼拱架與拱（墻）壁間混凝土，后將鋼拱架噴成龍骨狀，再將兩拱之間用混凝土噴平。每次噴層厚度為拱頂6～8cm，邊墻10～15cm。兩次間隔時間控制在40-60分鐘。噴射機的工作風壓控制在0.3～0.5MPa范圍內。噴射砼分層噴射時，底層噴射厚度不小于4cm。

錨桿支護：注漿錨桿體采用RD25中空注漿錨桿，砂漿錨桿采用螺紋錨桿，根據圍巖開挖實際情況，結合設計圖紙和施工規范要求確定孔位、孔深和傾角。

鋼架支護：為保證鋼拱架置于穩固的地基上，施工中在鋼拱架基腳部位預留0.15-0.2m2原地基；架立鋼拱架時挖槽就位，并在鋼拱架基腳處設槽鋼以增加基底承載力。鋼拱架平面垂直于隧道中線，其傾斜度不大于2度。鋼拱架架立后盡快噴砼作業，先從拱腳或墻腳處向上噴射以防止上部噴射料虛掩拱腳（墻腳）不密實，造成強度不夠，拱腳（墻腳）失穩。

管棚注漿支護：隧道洞口段設置30m管棚支護，管棚采用φ108熱軋無縫鋼管，環向間距40cm，與線路方面平行上傾角1度，沿開挖線外10cm以50cm間距將孔口管牢固焊接在I20a工字鋼上，防止澆筑砼時產生位移。注漿量由壓力控制，初壓0.5～l.0MPa，終壓為2.0MPa，持續5分種結束。注漿結束后管內用M30水泥砂漿填充密實。

（3）監控量測。隧道圍巖變形量測、隧道地表下沉變形量測。監控量測項目的測線和測點布置，量測點安設應能保證初讀數在爆破24h內和下一個循環爆破前完成，并測取初讀數。

將量測數據進行處理和分析，繪制位移—距開挖面曲線，位移速度—時間曲線，并對量測資料進行回歸分析得出位移——時間曲線，當水平收斂位移速度為0.1～0.2mm/d時，拱頂位移速度為0.1mm/d以下時一般可認為圍巖已基本穩定，此時可施作二次砼襯砌。

4、實施預防及效益

2013年5月至2013年12月黃楝樹隧道施工過程中，對施工重點控制及難點分析總結，淺埋小凈距隧道施工重點為爆破開挖及支護監測，嚴格按施工組織及設計要求施工，對難點部位進行反復排查摸索研究，形成一套針對于類似黃楝樹隧道施工難點施工方案，在施工中應著重對此進行注意。

光面爆破比非光面爆破減少超挖量15%，按現行規范標準平均超挖值為150cm，即每延米少開挖約2.0m3。減少同標號噴射混凝土超挖回填量約2m3，同時也節省了火工品和因非光面爆破所造成的圍巖破碎所需鋼支撐、錨桿、鋼筋網等初期支護的工程量。

管棚及錨桿增加圍巖整體受力，按新奧法使圍巖形成整體受力結構，隧道安全系數提高，塌方、冒頂、滑層危險級別降底，節約后期成本。

5、結束語

針對黃楝樹隧道工程的特點，由于其巖體特殊的物理性質，在隧道淺埋小凈距段施工中，極易發生塌方、垮塌、滑坡、侵陷等質量和安全事故。因此必須采取加強支護措施，以便于危險段的正常施工。同時，該隧道工程含不良地質情況，包括軟弱圍巖、斷層等，本文從暗挖爆破法、洞內支護、及監控量測分別提出了相應的技術措施要點，以保證隧道的施工質量。

隨著國民經濟的發展，公路、鐵路建設速度逐步加大，施工地形地質也更加復雜，針對隧道施工中的淺埋小凈距地段的施工技術研究，可以減少施工過程及后期運營帶來的安全隱患以及風險。

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