開縣炮臺梁隧道超淺埋段施工措施研究

魏延麗

開縣炮臺梁隧道超淺埋段施工措施研究

魏延麗

（達州市規劃編制中心 達州 635000）

結合開縣炮臺梁隧道工程論述了隧道超淺埋段概況，分析了加強施工措施的原因，介紹了隧道超淺埋段施工措施。在施工過程中，拱頂下沉位移變形穩定，無安全事故發生，施工效果良好，為今后類似超淺埋隧道施工措施提供借鑒。

炮臺梁隧道；超淺埋；施工措施

炮臺梁隧道工程位于開縣鎮東街道辦，是開縣北環路升級改造工程（一期）的控制性工程。該隧道為分離式（小間距）公路隧道，設計速度為60km/h，設計荷載：公路-Ⅰ級。最大埋深217m；洞門型式采用城墻式和棚洞式，并對洞門進行大理石裝飾。隧道單洞凈寬10.25m，建筑限界凈高5.0m；左線隧道進口里程K2+720，出口里程K4+200，左洞長1480m；右線隧道進口里程K2+790，出口里程K4+180，左洞長1390m。

1 超淺埋段概況

根據設計圖紙文件，炮臺梁隧道的最大開挖寬度為12.86m，隧道3倍洞徑的埋深為38.58m。隧道左線ZK3+950～ZK4+150埋深為6～39.2m；隧道右線K3+960～K4+140埋深為5～38.343m；在實際施工過程中，通過實測地面高程，發現實測埋深比設計普遍低2～3m，屬于超淺埋洞段。

2 加強施工措施原因分析

2.1 偏壓地形

由于出口為嚴重的偏壓地形，洞口位置均有一條溝谷切割以及該段地形形成陡峭的臺階地形，地層產生的強荷載，造成巖體節理裂隙發育，巖層破碎，圍巖喪失了自穩能力，所以在隧道開挖前，必須做好、做強超前支護措施，防止由于偏壓可能造成的隧道坍塌。

2.2 隧道埋深

隧道埋深小于三倍洞徑，隧道洞頂很難甚至不能形成自然拱，如不采取強有力的超前支護措施，開挖后圍巖很快喪失自穩能力而造成隧道坍塌。

2.3 地質構造

隧址區位于開縣向斜東南翼（假角山背斜西北翼），區內地層呈單斜狀產出，巖層產狀近水平～緩傾，傾向北西，產狀 293°～350°∠5°～18°。路線所經路段地層近水平，傾向北北西，產狀 335°～350°∠5°～8°。該超淺埋段可能由于地層構造的強荷載，造成該段巖體破碎，節理裂隙以及地下水極發育，圍巖穩定性極差，由于地層為水平地層，在巖體破碎，節理裂隙極發育的情況下，可能會造成隧道頂部坍塌。

2.4 不良地質

出口段發育4～7.5m厚崩、坡積體，范圍較大，從洞口至洞內70m，活動跡象不明顯，目前基本穩定，但不排除工程開挖引起的坡體滑動，所以必須加強和擴大超前支護措施。

2.5 后期運營使用安全

由于出口地形嚴重偏壓，埋深屬于超淺埋，巖體形成自然拱的能力極差，甚至根本無法形成自然拱，巖層結構近似水平，巖體的荷載全部要靠隧道結構支撐，所以如果不加強初期及二襯結構，提高結構安全度，后期可能造成二襯開裂、滲水或者隧道結構嚴重變形等災害性后果。

3 超淺埋段施工措施

為了保證隧道在開挖過程中洞頂不發生坍塌、洞身穩定、出口的坡體不滑動，確保隧道施工的安全及工期要求，經各方人員會同專家討論，決定采取以下施工措施：

3.1 加強輔助施工措施

（1）其他設計參數保持原設計不變，在左線ZK3+950～ZK4+150段和右線K3+960～K4+140段的拱頂外側180°圓心角范圍內增設φ60×5超前注漿導管，導管環向間距40cm，縱向間距2.4m，長度為4m；在內側增設φ40×4超前注漿小導管，超前小導管環向間距40cm，縱向間距2.4m，長度為4m，具體如圖1～2所示。

圖1 導管布置示意圖

圖2 Ⅰ-Ⅰ斷面圖

（2）在左線ZK3+950～ZK4+150段和右線K3+960～K4+140段增設臨時仰拱；將φ25中空注漿錨桿長度由原設計的3.5m調整為4.5m；間距由原設計的60×120cm（縱×環）調整為60×100cm（縱×環）。

3.2 加強襯砌

將左線ZK3+950～ZK4+150段和右線K3+960～K4+140段的襯砌調整為S-Va。

3.3 強化施工過程監控和管理

隧道采用上下臺階法施工，上臺階開挖后及時施作相應的初期支護和臨時仰拱，使隧道上臺階及時封閉成環。在開挖過程中堅持“短進尺，弱爆破”嚴格控制藥量和進尺尺度，加強加密監控量測及時回歸量測數據，發現監控量測數據有異常情況時，應停止施工，待處理完成確定安全后，方可恢復施工。

4 超淺埋段施工措施效果

本工程采用以上施工措施后，施工單位嚴格按變更圖施工，加強施工過程管理。監控單位及時跟進監測，在隧道拱頂處加強加密測點，根據施工監控報告，拱頂位移滿足規范要求，變形穩定。全過程無安全事故發生，說明采用以上施工措施達到了預期效果。

5 結語

本文論述了開縣炮臺梁隧道超淺埋段概況，分析了加強施工措施的原因，介紹了隧道超淺埋段施工措施，可得出如下結論和建議：

（1）采用以上施工措施，炮臺梁隧道在隨后的施工過程中，根據施工監控報告，隧道拱頂下沉滿足規范要求，施工過程中無坍塌未發生安全事故，加快了施工進度。說明采用以上施工措施是處理隧道超淺埋段施工的一種有效方法，對同類隧道施工有借鑒意義。

（2）對于隧道超淺埋段施工，施工措施只是保證隧道安全施工的其中一方面，除了相應的技術支撐外，加強現場施工管理，特別是加強現場管理人員素質和責任心至關重要。

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[3]李喜軍，于福貴．木寨嶺隧道塌方段處理技術[J]．石家莊鐵路工程職業技術學院，2003，2（3）：24～26.

U455.4

A

1004-7344（2016）33-0184-02

2016-11-13

魏延麗（1983-），女，河南許昌人，工程師，碩士。