隧道工程淺埋暗挖法施工要點分析

臺州市黃巖公路工程有限公司 浙江 臺州 318020

正文：

1 淺埋暗挖施工方式概述

該施工方法在實際的施工中不僅會受到隧道工程淺埋區(qū)的影響，而且同時還會受到周邊地形因素的影響，淺埋暗挖法本身包括了很多形式和方式，因此其能夠有效的對淺埋區(qū)域內(nèi)的土體進行有效的加固，從而更好的提高周邊土體的承載力。嚴格來說，淺埋暗挖法是一種概括的說法，它分為多種施工工法，主要有雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、CRD法、三臺階多步法、預(yù)留核心土環(huán)形法等等。如何運用一種或多種工法綜合運用，這取決于隧道實際情況，如隧道斷面大小、隧道圍巖條件、埋深等等；但無論運用哪一種方法，其遵循的原則和所要達到的目的是相同的，那就是保證施工安全、達到設(shè)計要求。

本文將通過筆者親自參與管理的涼棚嶺隧道為例，介紹淺埋暗挖法的具體實施和效果分析，以及施工中的注意事項，為同類別隧道施工提供一些經(jīng)驗。

2.工程實例介紹

工程概況：涼棚嶺隧道是104國道黃巖頭陀至院橋段公路工程澄江支線的一座分離式隧道，凈空5.0m，凈寬15.75m，Ⅲ級圍巖330m，Ⅳ級圍巖155m，Ⅴ級圍巖80m，明洞50m。

本隧道為三車道+非機動車道布置，是臺州地區(qū)甚至是浙江省三車道隧道中斷面、開挖寬度最大、矢跨比最小的隧道。本文僅以左洞為例，也是本隧道施工中難度最大的一部分。

涼棚嶺左洞進口地質(zhì)情況：涼棚嶺隧道左洞進洞口表部為殘坡積含碎石粉質(zhì)土、土礫砂、土碎石層，厚度不均，進洞口上部覆蓋層厚約3.6m，覆蓋層較薄，隧道左洞頂部有一天然沖溝。根據(jù)現(xiàn)場已揭露的隧道斷面，斷面左側(cè)距起拱線約40cm、右側(cè)距起拱線約200cm以上為含碎石粉質(zhì)土，自穩(wěn)能力極差，易坍塌變形；斷面下半部分為基巖。

3 淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)特點

3.1 淺埋暗挖工法選擇

本隧道有以下幾個顯著特點：

①超大斷面，開挖面積達185平方米，矢跨比為0.48；

②圍巖地層超差，隧道圍巖為年沖積碎石土層，粉砂質(zhì)，無自穩(wěn)能力，透水性好；

③超淺埋，洞頂覆蓋層3.6m,進洞50m范圍內(nèi)覆蓋層最厚處為7m左右，過50m后，覆蓋層逐漸增加；

④水的影響，本隧道位于一處天然沖泡下部，當?shù)赜晁渥悖乇硭聺B，對隧道施工造成很大影響。

基于以上幾點，本隧道前35m采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，在采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖過程中，做到以下幾點：首先，嚴格控制開挖進尺，由于隧道上部為土層，全部采用機械開挖，開挖進尺為一榀拱架距離，即0.5m；其次，盡快支護，所有支護均在較短時間內(nèi)完成，減少土層暴露時間。第三，各導(dǎo)坑之間保持合適的距離，嚴禁兩側(cè)導(dǎo)坑齊頭并進。第四，盡快開挖施工仰拱，盡早形成閉合圈，確保穩(wěn)定。同時，還對洞頂?shù)乇硭M行引排，減少下滲于隧道內(nèi)的水量，對原地表、拱頂沉降和兩側(cè)收斂進行觀測，確保隧道斷面凈空滿足設(shè)計要求。

雙側(cè)壁導(dǎo)坑開挖完成后，隧道拱部依然為土層，為確保安全，將施工工法變更為預(yù)留核心土環(huán)形開挖，采用這種工法施工時，同樣必須遵循短進尺、弱爆破、強支護的原則。超前支護采用雙層小導(dǎo)管，鋼拱架間距為50cm，重中之重依然是開挖進尺的控制，嚴格按照0.5cm的進尺寸控制。

4.淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)要點分析

4.1 選擇開挖方法

隧道施工的特殊在于它是一項隱蔽性極強的工程，在地質(zhì)情況沒有完全揭露前，無法完全掌握圍巖情況。正如前文提到，如何選擇開挖方法，完全取決于隧道地質(zhì)條件、斷面大小、影響范圍等綜合情況。通常情況下，完成復(fù)雜情況下的隧道開挖，往往是多種方法綜合運用，才能完全解決現(xiàn)實難題。比如說，在圍巖極差時，想盡一切辦法利用機械開挖，甚至人工開挖，目的是減少對圍巖的擾動。隧道施工的關(guān)鍵，在于要及時調(diào)整施工方法和參數(shù)，尤其是圍巖發(fā)生變化時，要立即做出調(diào)整，確保支護及時和正確，這也是新奧法的精髓所在。

4.2 爆破法開挖的運用

在爆破法施工中，為了確保爆破工作的安全順利進行，施工人員必須要依據(jù)依據(jù)不同等級的圍巖和斷面來選擇不同的施工方法，而且還要依據(jù)圍巖的變化來對施工方法進行不斷的調(diào)整，對爆破技術(shù)參數(shù)進行有效的設(shè)計和調(diào)整，從而達到減震以及光面爆破的效果。涼棚嶺隧道在雙側(cè)壁法完成后，也采用了爆破法進行開挖施工，為了使隧道達到光面爆破的標準，并且降低圍巖松弛圈的影響范圍，在進行開挖時采用合適的爆破參數(shù)，確保了開挖的質(zhì)量。

4.3 支護方式

一般情況下，隧道支護分為三種形式，并且通常都是合并綜合利用。一是超前支護。超前支護也是一種輔助支護形式，即將小導(dǎo)管或錨桿沿隧道前進方向，以一定的外插角沿隧道拱部輪廓線打入。二是初期支護，初期支護往往是鋼拱架、鋼筋網(wǎng)、錨桿、鋼纖維、噴射混凝土等的一種或多種綜合支護，相互作用，形成綜合支護系統(tǒng)。三是二次襯砌，二次襯砌是通過鋼筋混凝土或素混凝土，對隧道進行永久性的支護。該支護根據(jù)初期支護穩(wěn)定性來確定二次襯砌的澆筑時間，確保隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

4.4 現(xiàn)場監(jiān)測測量

在測量過程中，一般會有兩種選擇，比如要對隧道施工的地質(zhì)條件以及支撐情況進行仔細的觀測，同時還要充分考慮位移和拱頂下沉的情況，在此基礎(chǔ)之上來選擇更加合理的施工方法和支護參數(shù)，此外對于選定的項目，為了保持使用科學(xué)合理的方法和測量工具，必須要實現(xiàn)對地表沉降問題和圍巖的位移和壓力情況進程充分考慮。

結(jié)語：

在隧道施工中，淺埋暗挖法是非常普遍的，它的諸多工法也是在現(xiàn)實中一步步優(yōu)化總結(jié)而來的，該方法在確保安全施工上發(fā)揮了極大作用，在以后的施工中，還應(yīng)當繼續(xù)挖掘和拓展這方面的潛能，確保隧道施工能夠向更安全、更便捷、更透明、更長久的方向發(fā)展。