淺埋偏壓隧道洞口段開裂處理施工技術

郝偉

中鐵十七局集團第二工程有限公司 陜西西安 7 10043

1 工程概況

前山1號隧道是一座高速公路分離式隧道，ZK158+076-ZK158+120（YK158+080-YK158+130），該段圍巖埋深 0-30m，隧道進口上方為坡積碎石土，基巖為強-中風化片理化安山巖，屬硬質、極破碎，碎石狀鑲嵌結構圍巖，地下水以滲水或點滴狀出水為主；拱部及兩側壁易產生坍塌，圍巖穩定性差。圍巖級別以Ⅴ級為主，

2 洞口段開裂形成裂縫情況

由于受地形的影響，左線進口洞口段半明半暗長度達20m（ZK158+076-056），且埋深較淺。在掌子面掘進至ZK158+050時，出現了以下裂縫：①洞頂截水溝出現開裂，裂縫最寬處達5cm。②邊仰坡出現不規則開裂，復噴后繼續開裂。③套拱、護拱出現環向、縱向裂縫，在套拱下增加3榀I20b拱架，進行噴錨支護加強，加強后繼續開裂，裂縫寬達1.5cm。④洞內ZK158+050初支出現環向、縱向裂縫，復噴后繼續開裂，裂縫寬達1cm。

3 主要處理施工技術

3.1 注漿加固

在套拱、護拱上方地表采用B42小導管進行注漿，小導管長度為5m，間距為1.2m＊1.2m梅花形布置，沿山體向上共布置6排。注漿采用1:1水泥漿液，注漿壓力采用0.5Mpa-1Mpa。鉆孔深度應大于小導管長度20cm，鉆孔角度為向下傾斜5-10°。

小導管制作要求如下：①鋼管的長度、規格應滿足設計要求，注漿孔采用機械鉆孔，注漿孔間距須用專用卡具進行定位鉆孔[1]。不得采用電焊或氧氣、乙炔進行吹孔。②小導管前端做成尖錐形，尾部焊接φ6mm鋼筋加勁箍，管壁上每隔15cm梅花型鉆眼，眼孔直徑為6-8mm，尾部不小于100cm作為不鉆孔的止漿段。

3.2 加強開裂段洞身的支撐強度

對ZK158+076-060段每隔1m，采用I20b工字鋼，制作成一道橫向支撐及斜向支撐進行加固。具體施工方法如下：①分別對邊墻及拱腰處初支鋼拱架上噴射砼進行鑿除，鑿除面積與I20b工字鋼截面面積大小相同，且必須在同一榀拱架上進行鑿除。②斜向支撐下支撐設置在橫向支撐上，且在中部進行焊接連接。③根據現場量測長度大小進行下料，對長度不足，進行焊接的，必須采取鋼板進行綁焊。且每個接縫處必須采取滿焊。④在橫向支撐中部下部設置一個短支撐，支撐在底部巖面上，增加其支撐能力，在開挖仰拱時，在此處支撐接到仰拱底巖面上[2]。

3.3 對山體側初支進行錨固加強

對ZK9+783-815段左側布置預應力錨桿進行加固，具體布置型式見下圖1，預應力錨桿采用B32精軋螺紋鋼，具體施工方法及要求如下：①錨桿間距。共布置上下兩排，每排12根，上排每根長12m，間距2m，下排每根長9m，間距2m，上下排間距為2m。②鉆孔孔徑、角度、深度。孔徑為80mm，鉆孔角度為斜向下15°，深度大于錨桿長20cm。③預應力錨桿設計張拉力為350KN，施工時，施加預應力為設計值的1.1倍。④在錨桿錨固段每隔2m設置一處鋼筋支架作為定中件。⑤錨桿應伸出鋼墊板50mm以上，錨桿的連接采用連接器接長，不得采用任何形式的焊接接長。⑥錨桿錨固段保護層厚度不小于20mm，自由段采用桿體表面除銹、刷瀝青船底漆二度后繞扎塑料布，在塑料布上在涂潤滑油，在裝上PVC管，形成雙層防腐；端頭的承壓板應刷瀝青。⑦錨桿長度。12m長錨桿錨固段長度為6m，自由段長度為6m；9m長錨桿錨固長度為5m，自由段長度為4m。⑧在鉆孔完成后，清孔采用高壓風進行。⑨張拉前應對張拉設備進行校訂。⑩張拉時采用伸長量和應力雙重控制。

圖1 錨桿布置斷面圖

3.4 右側增加扶壁式擋墻

對ZK9+783-808段半明半暗段擋墻外側增加5道2m寬扶壁式擋墻，以增強其抗滑力，提高整個洞口的穩定性。擋墻采用C25砼，擋墻地基承載力不低于350Mpa，局部承載力不足時，采用碎石、砂礫等材料進行換填以提高地基承載力。

3.5 加快仰拱、二襯的施工

（1）根據監控量測數據，待收斂后及時進行仰拱開挖，仰拱開挖分左、右側進行半幅開挖，先開挖左側（靠山體側），每次開挖長度不大于3m，在開挖完成后，及時施做左側仰拱支護、澆筑仰拱砼，仰拱填充。待左側施做完成后，按照相同方法對右側進行施工[3]。

（2）加快二襯臺車的拼裝，拼裝完成后，及時施做二襯。

4 監控量測

對此段初支監控量測斷面及地表沉降觀測點進行加密，測點按照2m一個斷面進行布設，量測頻次為2次/天，每天對監控測量數據進行分析，隨時觀察已施工區域，主要觀看初支表面是否有裂縫或裂縫增大及地表是否有異常或有裂縫等。經過每天現場的觀察及監控量測數據分析，最大拱頂下沉日變化為3.23mm，累計值最大為21.82mm，最大收斂日變化為3.35mm，累計值最大為23.93mm，均未超過規范規定值，保證了洞口段的安全。

5 結語

經過本例實踐證明，對淺埋偏壓隧道洞口段開裂等問題，通過此綜合施工技術處理后，效果明顯，安全可靠，可保證其后期施工的安全。可為類似隧道施工提供一定的借鑒。