淺談隧道洞身淺埋段施工技術

■章勝華 ■中鐵二十四局集團公司新余有限公司，江西 新余 338025

1 工程概況與施工重點

1.1 工程概況

圖1 淺埋段縱斷面圖

歇嶺隧道位于浙江省衢州市開化縣楊林鎮境內，全長996m，進、出口里程分別為 DK228 +308、DK229+304。隧道洞身淺埋段起點里程 DK229 +199，終 點 里 程DK229 +225，總長度26m，地表有一沖溝通過，雨季水流量較大，該段隧道埋深最淺處結構頂面露出地面約3.3m。洞身淺埋段縱斷面圖如圖1。

1.2 施工重點

該淺埋段埋深最淺處已露出地表，淺埋段邊坡陡，穩定性差，容易引發塌方、落石，影響施工安全;該淺埋段位置處于半山山谷處，便道修筑極為困難且將投入巨大。為此本段施工難度大，任務艱巨，要加強施工措施，保證安全順利通過淺埋段。

2 洞身淺埋段施工措施確定與解析

根據設計要求，結合歇嶺隧道洞身淺埋的實際情況，施工主要分三個階段進行:(1)地表處理。清理地表，按照設計要求對邊坡進行處理，防止邊坡坍塌落石。(2)護拱施做及回填。為保證正洞開挖安全設置護拱，護拱施工大大增加施工安全性。(3)三臺階臨時仰拱法開挖支護。根據歇嶺隧道洞身的淺埋特點，須做到弱爆破、短進尺、強支護、早封閉。因此，結合實際，該段采用三臺階臨時仰拱法施工是合理選擇。

3 施工措施的實施與施工過程

3.1 地表處理

(1)清理施工位置植被及亂石，并對邊坡危石進行排險;(2)在淺埋段施工位置周邊施作截水天溝，并引至原沖溝下游，使排水系統成為一個整體;(3)明暗交界處刷坡及防護:按設計坡率對兩端明暗交界位置刷坡，采用錨噴網進行防護;(4)洞身上部開挖及防護:按設計坡率及放線位置分層向下開挖及防護，至護拱拱腳擴大基礎位置;線路前進方向右側采用錨噴網進行初步防護，因處于偏壓段，按設計再施作錨索加強防護。

3.2 護拱施做及回填

(1)在明暗交界進洞位置按照導向墻放樣中線及設計參數施作導向墻，并打設洞口長管棚;(2)施作護拱拱腳擴大基礎，基礎采用鋼筋混凝土澆筑而成。(3)在護拱段對初支支護拱架(I22 鋼架，間距0.6m/榀)重新進行分節，使兩側連接板剛好位于擴大基礎位置，由Φ22 連接鋼筋按縱向布設連接牢固，在拱腳位置預埋鎖腳鋼管;噴射25cm 厚C25 混凝土，以作為護拱內模，(4)施作護拱外模骨架鋼架(I18 工字鋼，間距1m/榀)，拱腳落于擴大基礎上，鋼架由Φ22 鋼筋縱向連接牢固;施作護拱骨架及鋼筋，鋪設木模板、護拱澆筑完成;一次性澆筑DK228 +199～DK228 +220 段護拱(40cm 厚C30 鋼筋混凝土，保護層厚5cm)。(5)采用土石分層回填及夯實，回填至拱頂以上50cm，并依據利于排水原則設置橫坡;(6)鋪設30cm 厚C25 素混凝土隔水層;(7)施作45cm厚粘土層，以防止地表水下滲;(8)在回填面位置上側順著原沖溝施作階梯型排水溝，采用25cm 厚C20 混凝土現澆。

3.3 三臺階臨時仰拱法施工

(1)三臺階臨時仰拱法臨時支護:a.臨時鋼架采用熱軋輕型工字鋼，臨時支護鋼架與洞身鋼架以螺栓連接，洞身鋼架架設后在相應位置焊接預置鋼板并預置螺栓，以便臨時鋼架連接，連接鋼板尺寸根據各接頭相應調整，接頭處焊接縫高度應嚴格按照鋼結構的有關要求進行，焊縫高度不小于6mm。b.臨時鋼架均采用I18 鋼架，每榀鋼架間距與主洞洞身鋼架一致。噴混凝土采用C25，臨時封底厚10cm，鋼架尺寸及數量均按中心線計算。c.相鄰鋼架采用Φ22 鋼筋連接，環向間距0.6m，鋼架與初噴混凝土間要求密切牢固。d.臨時支護鋼架與初期支護鋼架連接接頭尺寸根據現場施工情況相應調整，以保證鋼架連接順暢，牢固。

(2)三臺階臨時仰拱法施工工藝:三臺階臨時仰拱法施工工藝流程見圖1;三臺階臨時仰拱法工序橫斷面示意圖見圖2;三臺階臨時仰拱法工法工序平面示意圖見圖3。

(3)開挖1 部臺階。

(4)施作1 部洞身結構的初期支護，及初噴4cm 混凝土，架立鋼架，并設鎖腳鋼管。

(5)底部鋪設I18 輕型工字鋼，噴10cm 混凝土，施作臨時仰拱，必要時封閉掌子面。鉆設系統錨桿后復噴混凝土至設計厚度。

(6)上臺階施工至適當距離后，開挖2 部臺階，導坑周邊部分初噴4cm 厚混凝土，接長鋼架并設鎖腳錨桿，施作洞身結構的初期支護及封底，可參見工序1 進行。

(7)開挖3 部臺階，及時封閉初期支護，可參見工序2 進行。

(8)灌筑該段內Ⅳ部仰拱。

(9)灌筑該段內Ⅴ部隧底填充。

(10)利用襯砌模板臺車一次性灌筑Ⅳ部二次襯砌(拱墻襯砌一次施作)。

圖1 三臺階臨時仰拱法施工工藝流程圖

圖2 三臺階臨時仰拱法工序橫斷面示意圖

圖3 三臺階臨時仰拱法工法工序平面示意圖

4 監控措施與安全防范

(1)隧道洞身淺埋段的拱頂、兩側拱腰及邊墻共設置5 個監測點，每5m 一個斷面(注:非淺埋段每10m 一個斷面，此淺埋段所有加強)，專人負責對檢測點的位移情況進行監測，并做好監測點位移量的記錄。對每個監測點位移量應用統計技術進行數據分析，隨時掌握圍巖的變化趨勢。

(2)施工過程采用鉆打超前地質勘測孔的方法，對隧道開挖掘進前方的地質圍巖狀況進行預探預測。根據該淺埋段的地質情況，超前地質勘探孔的孔深不小于5m。做好超前地質勘探過程記錄，通過預測情況，進行地質分析，為后續的開挖對策做好準備。

(3)歇嶺隧道洞身淺埋段施工時，現志作業班組及值班安全人員均加強對初期支護情況的巡視檢查，發現支護體如有開裂或不尋常情況須立即撤出作業人員并及時上報。

5 施工總結

歇嶺隧道DK229 +199～DK229 +225 段施工已經結束，施工過程安全可控，監控量測數據正常，無異常情況發生。

(1)地表及邊坡的處理應盡量避免雨季施工，應提前完成;

(2)護拱的施作及回填，在隧道洞身開挖輪廓線外形成牢固的保護環，為隧道施工安全提供了保障。

(3)三臺階臨時仰拱法施工，淺埋應嚴格按照設計相關要求施工，堅持“弱爆破、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的原則，始終樹立安全第一、預防為主的原則。

［1］朱永全，宋玉香.隧道工程(第二版).中國鐵道出版社，2007.

［2］任登富，楊昶.隧道超前淺埋軟弱地層(滑坡)進洞施工技術.隧道網www.stec.net(2008-6-12).

［3］王夢恕.地下工程淺埋暗挖技術通論［M］.