關(guān)于鐵路（公路）淺埋小凈距隧道施工要點(diǎn)淺談

張步鈺

摘 要：隨著我國(guó)鐵路、公路等基礎(chǔ)設(shè)施的不斷發(fā)展，淺埋小凈距隧道也越來(lái)越多，并在高速公路建設(shè)領(lǐng)域占比重越來(lái)越大。本文以河南省南陽(yáng)市淅川縣西簧鄉(xiāng)黃楝樹隧道施工主要技術(shù)要點(diǎn)為例進(jìn)行了探析。淺談淺埋小凈距隧道施工技術(shù)中重難點(diǎn)事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：淺埋小凈距；施工；技術(shù)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TQ639.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2013）-12-0198-01

1、工程實(shí)例

（1）工程簡(jiǎn)介。黃楝樹隧道位于河南省南陽(yáng)市淅川縣西簧鄉(xiāng)低山區(qū)。隧道總體走向呈南北向曲線布置。隧道大埋深約117米，采用小凈距（測(cè)設(shè)線間距：進(jìn)口中24.87米，出口中16.92米）布置。

隧道以Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖為主，圍巖受地質(zhì)構(gòu)造影響嚴(yán)重，節(jié)理（裂隙）發(fā)育，隧道施工過(guò)程中，極易沿軟弱構(gòu)造面產(chǎn)生整體滑動(dòng)、坍塌、洞內(nèi)冒頂，因而隧道工程施工是本標(biāo)段的關(guān)鍵工程項(xiàng)目。

（2）隧道斷面。隧道采用受力條件好、斷面利用率高的三心圓（曲墻半圓拱）斷面，斷面凈寬10.88m，凈高11m。

（3）洞內(nèi)巖體結(jié)構(gòu)。本隧道巖質(zhì)主要為奧陶系石灰?guī)r，強(qiáng)中風(fēng)化巖體，節(jié)理裂隙發(fā)育，呈微張狀，巖體破碎，且碎石松散；中風(fēng)化巖體，節(jié)理發(fā)育，呈閉合狀，巖體較破碎，呈碎石壓碎結(jié)構(gòu)或鑲嵌結(jié)構(gòu)。根據(jù)巖石力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)資料按巖石和抗壓強(qiáng)度測(cè)定，隧道進(jìn)口巖體抗壓強(qiáng)度為41MPa，隧道洞身段巖體抗壓強(qiáng)度為63MPa，為堅(jiān)硬宜破碎巖。Ⅳ級(jí)圍巖占隧道全長(zhǎng)40%。Ⅴ級(jí)圍巖占隧道全長(zhǎng)60%。

2、施工重點(diǎn)

黃楝樹隧道屬于小凈距淺埋隧道，施工中應(yīng)遵循 “短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、少擾動(dòng)、弱爆破、勤觀測(cè)、早封閉”的施工原則，并將保證中巖柱的穩(wěn)定與保護(hù)做為施工的重點(diǎn)，重點(diǎn)控制爆破震動(dòng)對(duì)中巖柱體整體穩(wěn)定性的破壞。當(dāng)左右洞室毛洞間距小于25米時(shí)，因而兩洞的間距較近，施工中會(huì)相互影響，因此有不同于普通分離式隧道的特點(diǎn)。

隧道淺埋段為洞口偏壓段地段，對(duì)地表沉降有嚴(yán)格要求的地段，Ⅴ級(jí)圍巖較差段可采用CD法進(jìn)行施工，避免隧道巖體整體穩(wěn)定，同時(shí)可以采用大管棚及超前小導(dǎo)管加強(qiáng)支護(hù)，按新奧法原則進(jìn)行，爆破時(shí)可采取控制爆破法（最大臨界震動(dòng)速度V≤15cm/s），跟蹤優(yōu)化調(diào)整爆破參數(shù)，控制藥量，嚴(yán)格控制超挖，結(jié)合初期支護(hù)及早進(jìn)行二次襯砌。

3、重點(diǎn)剖析

（1）暗挖爆破法施工。黃楝樹隧道進(jìn)洞地段石質(zhì)松散，圍巖自身承載力小，埋深較淺，易造成較大的沉降和地表開裂。先利用超前地質(zhì)探測(cè)手段，提前預(yù)測(cè)松散、破碎帶的情況，然后選擇合理的施工方法進(jìn)行施工。施工時(shí)必須遵守超前支護(hù)、分步開挖、隨挖隨護(hù)、密閉支撐、圍巖量測(cè)，及早襯砌的原則。在施工Ⅴ級(jí)圍巖較差段應(yīng)盡量減少巖層的暴露、松動(dòng)，各施工工序的距離盡量縮短。

（2）洞內(nèi)支護(hù)施工。初期支護(hù)：隧道各級(jí)圍巖初支噴砼均應(yīng)采用濕噴法?；炷羾娚浞制来巫韵露线M(jìn)行，先噴鋼拱架與拱（墻）壁間混凝土，后將鋼拱架噴成龍骨狀，再將兩拱之間用混凝土噴平。每次噴層厚度為拱頂6～8cm，邊墻10～15cm。兩次間隔時(shí)間控制在40-60分鐘。噴射機(jī)的工作風(fēng)壓控制在0.3～0.5MPa范圍內(nèi)。噴射砼分層噴射時(shí)，底層噴射厚度不小于4cm。

錨桿支護(hù)：注漿錨桿體采用RD25中空注漿錨桿，砂漿錨桿采用螺紋錨桿，根據(jù)圍巖開挖實(shí)際情況，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范要求確定孔位、孔深和傾角。

鋼架支護(hù)：為保證鋼拱架置于穩(wěn)固的地基上，施工中在鋼拱架基腳部位預(yù)留0.15-0.2m2原地基；架立鋼拱架時(shí)挖槽就位，并在鋼拱架基腳處設(shè)槽鋼以增加基底承載力。鋼拱架平面垂直于隧道中線，其傾斜度不大于2度。鋼拱架架立后盡快噴砼作業(yè)，先從拱腳或墻腳處向上噴射以防止上部噴射料虛掩拱腳（墻腳）不密實(shí)，造成強(qiáng)度不夠，拱腳（墻腳）失穩(wěn)。

管棚注漿支護(hù)：隧道洞口段設(shè)置30m管棚支護(hù)，管棚采用φ108熱軋無(wú)縫鋼管，環(huán)向間距40cm，與線路方面平行上傾角1度，沿開挖線外10cm以50cm間距將孔口管牢固焊接在I20a工字鋼上，防止?jié)仓艜r(shí)產(chǎn)生位移。注漿量由壓力控制，初壓0.5～l.0MPa，終壓為2.0MPa，持續(xù)5分種結(jié)束。注漿結(jié)束后管內(nèi)用M30水泥砂漿填充密實(shí)。

（3）監(jiān)控量測(cè)。隧道圍巖變形量測(cè)、隧道地表下沉變形量測(cè)。監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目的測(cè)線和測(cè)點(diǎn)布置，量測(cè)點(diǎn)安設(shè)應(yīng)能保證初讀數(shù)在爆破24h內(nèi)和下一個(gè)循環(huán)爆破前完成，并測(cè)取初讀數(shù)。

將量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，繪制位移—距開挖面曲線，位移速度—時(shí)間曲線，并對(duì)量測(cè)資料進(jìn)行回歸分析得出位移——時(shí)間曲線，當(dāng)水平收斂位移速度為0.1～0.2mm/d時(shí)，拱頂位移速度為0.1mm/d以下時(shí)一般可認(rèn)為圍巖已基本穩(wěn)定，此時(shí)可施作二次砼襯砌。

4、實(shí)施預(yù)防及效益

2013年5月至2013年12月黃楝樹隧道施工過(guò)程中，對(duì)施工重點(diǎn)控制及難點(diǎn)分析總結(jié)，淺埋小凈距隧道施工重點(diǎn)為爆破開挖及支護(hù)監(jiān)測(cè)，嚴(yán)格按施工組織及設(shè)計(jì)要求施工，對(duì)難點(diǎn)部位進(jìn)行反復(fù)排查摸索研究，形成一套針對(duì)于類似黃楝樹隧道施工難點(diǎn)施工方案，在施工中應(yīng)著重對(duì)此進(jìn)行注意。

光面爆破比非光面爆破減少超挖量15%，按現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)平均超挖值為150cm，即每延米少開挖約2.0m3。減少同標(biāo)號(hào)噴射混凝土超挖回填量約2m3，同時(shí)也節(jié)省了火工品和因非光面爆破所造成的圍巖破碎所需鋼支撐、錨桿、鋼筋網(wǎng)等初期支護(hù)的工程量。

管棚及錨桿增加圍巖整體受力，按新奧法使圍巖形成整體受力結(jié)構(gòu)，隧道安全系數(shù)提高，塌方、冒頂、滑層危險(xiǎn)級(jí)別降底，節(jié)約后期成本。

5、結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)黃楝樹隧道工程的特點(diǎn)，由于其巖體特殊的物理性質(zhì)，在隧道淺埋小凈距段施工中，極易發(fā)生塌方、垮塌、滑坡、侵陷等質(zhì)量和安全事故。因此必須采取加強(qiáng)支護(hù)措施，以便于危險(xiǎn)段的正常施工。同時(shí)，該隧道工程含不良地質(zhì)情況，包括軟弱圍巖、斷層等，本文從暗挖爆破法、洞內(nèi)支護(hù)、及監(jiān)控量測(cè)分別提出了相應(yīng)的技術(shù)措施要點(diǎn)，以保證隧道的施工質(zhì)量。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路、鐵路建設(shè)速度逐步加大，施工地形地質(zhì)也更加復(fù)雜，針對(duì)隧道施工中的淺埋小凈距地段的施工技術(shù)研究，可以減少施工過(guò)程及后期運(yùn)營(yíng)帶來(lái)的安全隱患以及風(fēng)險(xiǎn)。

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