超淺埋暗挖大斷面隧道施工技術

陳志峰

(中鐵十七局第六工程有限公司， 福建 福州 350011)

近年來，隨著社會經濟的快速發展，城市建設規模不斷擴大的同時，多采用暗挖隧道施工技術對穿越公路或者鐵路的隧道工程進行施工建設。淺埋暗挖技術的難點在于隧道近距離下穿公路，對其中的技術要點以及注意事項進行研究，具有一定的現實意義。

1 工程概況

本文以梧桐隧道為例，該隧道屬侵蝕剝蝕低山丘陵地貌，自然地形坡度20-45°，斜坡多為風化巖層出露，緩坡地帶為薄層殘坡積層覆蓋，植被較發育。隧道進口段地自然形坡度約為40°，隧道出口處自然地形坡度約為38°。從地質構造層面來看，F36斷層（特征見表2）隧道軸線呈45°斜交，斷層走向326°，傾向NE，傾角63°，長度＞300m，破碎帶寬度5.0-6.0m，硅化現象較強，屬張性斷層，與擬建線路較大角度相交，穿越梧桐隧道洞身段，帶內及其影響帶內，隧道圍巖級別變差。節理密集帶：為節理裂隙密集帶內，巖石較破碎，節理裂隙較發育，巖石呈中風化。巖性為晶屑凝灰熔巖。該密集帶順溝向而成，穿越梧桐隧道洞身段，帶內及其影響帶內，隧道圍巖級別變差。根據工程地質調繪及鉆探成果表明，本隧址場區緩坡地帶表層為第四系殘坡積土，地形較陡處多為白堊紀下統石帽山群寨下組（K1z）晶屑凝灰熔巖及其風化層。隧址區未見有滑坡、崩塌、泥石流、采空區、巖溶等其它不良地質作用，隧址區現狀整體穩定，山坡穩定性較好。隧址區圍巖主要為晶屑凝灰熔巖風化層，隧道區地下水主要為風化基巖中的孔隙-裂隙水及構造裂隙中裂隙水。地下水較貧乏，透水性較強，受大氣降水的補給。

2 超淺埋暗挖施工技術要點

綜合考慮上述隧道工程項目特點，最后決定在施工過程中采用超淺埋暗挖施工技術，在具體施工過程中堅持的基本原則是管超前、短開挖、嚴注漿、強支護、早成環以及快封閉和勤量測，技術要點具體分析如下：

2.1 管棚施工要點

對于該工程項目中的隧道大斷面地段而言，以中壁法進行施工處理，將隧道分成小斷面洞室。在河道地段，通過應用上下合階法進行施工作業，將隧道分成小斷面洞室，其中兩側小洞室都利用從上到下的方式進行開挖。在各步開挖時應當做好臨時支護工作，中隔壁以及邊墻間利用工字鋼進行支撐；其中單側仰拱操作完成后再對另一側進行施工，二次襯砌前應當將中隔壁墻拆除。在施工過程中，為了能夠有效的提高隧道仰坡穩定性，在隧道洞口位置布設護拱，根據地形條件建議采用小即熱軋無縫鋼管做為大管棚鋼管，其中鋼管的長度和間距分別以20m、4cm為宜。在鋼管的前端進行鉆孔操作，其孔徑為15mm，孔間距以15至20cm為宜，按照梅花形進行布設。在大管棚施工過程中，應當對管棚仰角進行嚴格控制，仰角角度以1至3度為宜，利用潛孔鉆機進行鉆孔操作。管棚安裝過程中，利用潛孔機對鋼管進行頂進操作，頂進過程中利用測斜儀對上仰角度進行控制。長管棚連接過程中，接頭位置利用厚壁套箍，然后上滿絲扣，以保證聯結安全可靠性。同時，還要在鋼管內部布設適量的鋼筋，以此來確保注漿后的鋼管剛度得以提高。

2.2 小導管施工要點

在施工過程中，為了能夠有效固結松散的圍巖，提高圍巖的強度和降低其壓力，并在此基礎上減小有害位移，同時進行徑向注漿操作。在徑向注漿過程中，利用鋼管進行施工作業，并且在鋼管壁上進行鉆孔，按照梅花形進行布設，尾部50cm長度范圍內不鉆孔，以免漿液由此外流。實踐中利用風槍進行鉆孔，用風槍將導管推入其中，用注漿機注水泥以及水玻璃雙液漿，并且對孔口位置利用錨固劑進行封堵，以免出現漏漿現象。注漿過程中，采用挖掘機+人工方式進行開挖操作，利用挖掘機進行開挖，并用風稿對其進行修鑿使其成型。開挖以后，先進行初噴，其中混凝土的厚度以4cm為宜，并且對巖面進行封閉；及時架設工字鋼架，在鋼架底部位置墊上方木或者槽鋼，目的在于接觸面積增大和防止出現隧道地基沉降。在施工作業時，各鋼架打上適量3m長的鎖腳錨桿，并且將鎖腳錨桿以及鋼架焊牢，以免拱腳圍巖周圍的地基松動、沉陷，并且有利于鎖腳管注漿增加，每根鋼架的兩側位置各布設一根錨桿。中壁、橫撐均采用工字鋼架結構，中壁、支護鋼架之間利用連結板進行固結。鋼架之間的縱向利用鋼筋進行牢固，按照預設間距進行徑向錨固，以免中側壁出現滑坍現象；在此處應當噴射混凝土覆蓋鋼筋網以及鋼架，以確保其施工質量及其牢靠性。

右側上導洞支護成環以后，對右側中導洞進行施工操作，并且利用挖掘機+人工方式進行開挖。接長支護鋼架和中壁鋼架,施作邊墻和中壁的錨噴支護中洞每接一棍鋼架,下導洞緊接著接長至仰拱底腳。值得一提的是，仰拱應當緊跟著開挖作業面進行施工操作，仰拱土建議采用挖掘機進行開挖，并且用人工方式進行修鑿。在土方開挖以后，應當及時架設鋼架，使其與拱墻初期支護鋼架進行連結，在系統錨桿施工完成后噴混凝土封閉，完成支護以后及時對半幅仰拱鋼筋進行綁扎；仰拱混凝土澆筑完成后，應當預留接茬鋼筋；澆筑完半幅仰拱混凝土以后，將橫撐拆除掉，只是將中壁支撐留下來。澆筑完半幅仰拱混凝土地段以后，即可對其左側進行開挖，除不進行中壁施工作業外，左側開挖工序應當與右側的施工工序保持一致；左側工序應當與右側工序進行平行作業，關鍵的工序時間不被占用。當全幅仰拱成環以后，立模澆筑兩側水溝邊墻，隨著圍巖逐漸收斂穩定，利用襯砌臺車對其二次襯砌作業。在具體施工操作過程中，應當根據《公路隧道施工技術規范》（JTJ042－94）、《公路工程基本建設項目建設文件編制辦法》（交公路發［2007］358號）等進行施工操作；同時，根據量測要求，在拱部以及起拱線和邊墻中間埋設觀測點，圍巖變形超標時應當及時采取有效的措施進行處理。

2.3 淺埋大斷面施工注意事項

在淺埋大斷面施工中，應當采用科學合理技術方法對不良地質地段進行處理，同時還要利用中壁法進行施工操作，選擇沒有爆破施工作業的機械設備進行開挖，并且配合人工方式對其進行修整，從而最大限度地避免擾動圍巖。在此過程中，還應當成立監測小組，并且專門負責洞內外量測項目的監控量測，對數據進行及時整理與分析，然后反饋信息。在淺埋大斷面施工過程中，應當加快初期階段的支護，以此來有效減少圍巖變形，對用水加強管控，防止圍巖軟化，并且對鎖腳導管注漿進行適量增加，降低和減弱拱腳下沉。

3 結束語

總而言之，雖然超淺埋暗挖隧道具有柔性、粘貼性以及及時防護和靈活多變性，但是該技術也具有速度慢、勞動強度大等不足。在超淺埋暗挖大斷面隧道施工技術應用過程中，應當堅持施工原則，采用恰當的方法來分發揮其優點，本文所研究的梧桐隧道工程應用技術效果非常顯著。

[1]魏劍.超淺埋暗挖隧道施工技術探討[J]房地產導刊，2015（09）.

[2]任又鈞.超淺埋大跨度暗挖隧道施工方法選擇[J]建筑工程技術與設計，2015（09）.

[3]顏研.超淺埋暗挖隧道下穿高速公路施工技術探討[J]科技經濟市場，2015（03）.

[4]《公路隧道施工技術規范》（JTJ042－94）.

[5]《公路工程基本建設項目建設文件編制辦法》（交公路發［2007］358號）.