淺埋技術(shù)以及偏壓技術(shù)在隧道工程中的應(yīng)用分析

張平

摘 要：公路建設(shè)施工中隧道建設(shè)是工程項(xiàng)目的重要組成成分，并且隨著公路等級(jí)要求的提高，高等級(jí)公路開始逐步的面向全國化建設(shè)，隧道工程的規(guī)模也隨之加大，技術(shù)要求逐漸多元化復(fù)雜化。但是隧道施工過程中所應(yīng)用的淺埋、偏壓、軟弱圍巖等技術(shù)若處理不當(dāng)會(huì)造成坍方以及大面積的工程事故，由此帶來的財(cái)產(chǎn)、人身損傷不可估量，文章主要針對(duì)隧道施工中有關(guān)偏壓、淺埋等技術(shù)進(jìn)行了分析論述，并就雨季條件下隧道項(xiàng)目建設(shè)需要注意的技術(shù)以及相關(guān)事項(xiàng)進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：偏壓；淺埋；隧道工程；公路建設(shè)；防水

文章以廣州市從化至增城段高速公路為例進(jìn)行分析，該段公路隧道在進(jìn)口處端口覆蓋層較淺并且左洞存在的偏壓現(xiàn)象較為嚴(yán)重，并且左洞的口左側(cè)存自然溝，且高程較低常年有水。那么隧道的建設(shè)就面臨了如何在保證工程安全以及質(zhì)量的前提下，加快施工安全進(jìn)洞的問題。文章便著重以此典型例子講解隧道洞口偏壓、淺埋以及雨季安全進(jìn)洞的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了分析，用以為類似工程提供有力參考。

1 工程概況介紹

1.1 工程介紹

該段高等級(jí)公路項(xiàng)目由中鐵十九局第五工程公司負(fù)責(zé)建設(shè)，小逕凹隧道地處大金嶺西南部，同小逕村毗鄰，橫貫小逕凹山體。該處施工場地屬于低山地區(qū)，大金嶺標(biāo)高為340.1米，隧道位置標(biāo)高為257.7米，隧道地面標(biāo)高為255.6米，洞口設(shè)計(jì)標(biāo)高92.08米。公路線路同山體走向基本垂直，該地區(qū)屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，植被多為喬木、果木以及灌木叢，作物多種植水稻，人煙較少。受偏南季風(fēng)影響氣溫炎熱，夏季時(shí)間較長，氣候炎熱多雨，冬季時(shí)間較短。因此工程進(jìn)度受到臺(tái)風(fēng)以及暴雨影響、破壞幾率較大。

1.2 工程特點(diǎn)

由于地質(zhì)條件較差，工程間距小（隧道間距僅18米），由于左右間距小于22米，因此該隧道施工應(yīng)當(dāng)按照小凈距隧道進(jìn)行施工，這是根據(jù)模擬計(jì)算分析以及工程施工經(jīng)驗(yàn)分析得出。由于氣候因素影響，工程工期無法避開雨季，因此施工難度大，根據(jù)實(shí)際的施工情況以及地質(zhì)環(huán)境，左右線的進(jìn)洞施工時(shí)間應(yīng)當(dāng)在六月至八月間完成，而此時(shí)已進(jìn)入雨季，施工難度加大。洞口段的偏壓現(xiàn)象嚴(yán)重，且覆蓋層淺，現(xiàn)場復(fù)測原地面洞口段埋深為ZK6+910至ZK6+930里程為2.91m至7.56m，且左右側(cè)土體高差較大存在嚴(yán)重偏壓現(xiàn)象；右線YK6+900～YK6+920里程段埋深均為6.92m左右，洞口段埋置層較淺。

2 方案分析

2.1 勘察情況分析

根據(jù)勘察發(fā)現(xiàn)隧道的出口以及進(jìn)口處的覆蓋層較淺，埋深不足，并且存在裂隙水發(fā)育現(xiàn)象，巖體空隙較大，下雨時(shí)洞內(nèi)拱部極易發(fā)生淋雨現(xiàn)象，從而造成冒頂坍塌，隧道出口處山坡坡度自然陡峭，洞深圍巖級(jí)別較難滿足隧道施工需要，極易出現(xiàn)崩塌及滑坡事故。綜合隧道的全長勘察狀況，山體左側(cè)偏壓，坡度右傾。

2.2 處理洞口淺埋段

2.2.1 清理山體表面植被，并將隧道進(jìn)出口處25m、右洞拱角至左洞拱角這一范圍內(nèi)的山體進(jìn)行灌漿加固處理，按照梅花狀使用Φ89鋼管進(jìn)行布眼壓漿。在保證梅花形布置的同時(shí)注意保持1m間距。同時(shí)，將注漿壓力控制在2.0mpa至2.5mpa范圍內(nèi)，將鋼管插入初期支護(hù)中，在開挖時(shí)同支撐之間采用焊接技術(shù)進(jìn)行連結(jié)。保證洞內(nèi)施工的安全，確保施工過程中貫徹執(zhí)行“強(qiáng)支護(hù)、短進(jìn)尺”的施工原則。

2.2.2 并加強(qiáng)洞內(nèi)的輔助施工措施，對(duì)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)進(jìn)行加強(qiáng)采用雙層超前小導(dǎo)管（Φ42mm），并注意保證0.4m的環(huán)向間距，并將縱向間距設(shè)定1m，采用20b的工字鋼作為支撐加強(qiáng)材料并調(diào)整間距為0.5m。

2.2.3 偏壓影響

隧道所受承載力差相對(duì)較大，尤其是左側(cè)洞身，由于左洞的圍巖級(jí)別較低，且受到山體全部作用，即整個(gè)山體的荷載作用全部作用在支體即中隔墻土體之上，所以便出現(xiàn)了偏壓現(xiàn)象，如何處理該問題關(guān)系到了整個(gè)隧道的工程質(zhì)量能否達(dá)標(biāo)。

2.3 防水措施

隧道中由于地表水的匯水面積較大，且受到雨季影響，大量的雨水會(huì)匯集到隧道口兩側(cè)的凹處，主要從隧道縱向山體處集聚因此防水措施是隧道洞口施工的關(guān)鍵。

2.3.1 攔截地表水

截水溝是攔截地表水的有效設(shè)施，通過在仰坡、洞口外5米至10米處開挖一道截水溝，不僅能夠有效攔截地表水，提高施工的安全系數(shù)，同時(shí)該截水溝即便在工程技術(shù)后仍舊能夠發(fā)揮匯水作用保護(hù)隧道洞口結(jié)構(gòu)。并注意在對(duì)仰坡以及邊坡開挖的過程中采取有效的坡面防護(hù)，采用噴射混凝土以及覆蓋防雨布等措施，既能補(bǔ)充地下水同時(shí)還能避免雨水對(duì)仰坡、邊坡的沖刷。

2.3.2 對(duì)地表水進(jìn)行疏解

隧道在設(shè)計(jì)初便對(duì)地下水的排導(dǎo)采用了開放式的措施，所以，地下水不會(huì)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用力，即不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成影響，引導(dǎo)排水主要依賴于Φ108mm的長導(dǎo)管以及Φ42mm的鋼管，導(dǎo)管長度為四十米，加工制作同隧道管棚的方式相同，一般不需要進(jìn)行注漿，同時(shí)需要將洞口處的裂隙水提前導(dǎo)出；小鋼管長度為五米，其制作要求同注漿小導(dǎo)管相同；根據(jù)裂隙的實(shí)際狀況進(jìn)行縱向設(shè)置，從監(jiān)控量測看該種方式取得了較為良好的結(jié)果。

2.4 對(duì)地表進(jìn)行加固

隧道進(jìn)洞施工中偏壓隧道極易由于施工方法應(yīng)用不當(dāng)而造成二次襯砌的開裂或者山體滑坡等現(xiàn)象，所以，為保證工程的安全推進(jìn)，首先應(yīng)當(dāng)加固地表，通過注漿加固的方式對(duì)洞口淺埋段進(jìn)行加固，利用Φ42的注漿小導(dǎo)管進(jìn)行注漿，提高土體的穩(wěn)定性。注漿導(dǎo)管長度為6m，在除尾部一米以外的管壁四周鉆出6mm的壓漿孔。在施工時(shí)保證小導(dǎo)管打入地表土體間距為1米且平行于大管棚，呈梅花形予以布置。注漿小導(dǎo)管長度擬定為大于3米小于6米，長度確定主要根據(jù)埋深以及需要加固長度為準(zhǔn)，注漿加固需要達(dá)到長管棚頂部，分布以及間距的確定都需要根據(jù)現(xiàn)場加固的具體狀況予以調(diào)整。

2.5 其他問題

在隧道工程中淺埋施工、偏壓施工以及軟弱圍巖施工，都需要予以超前支護(hù)。軟弱圍巖的物理性質(zhì)便決定了其在承載力、穩(wěn)定性上較差，該類工程極易出現(xiàn)坍方事故，加上施工位置處在淺埋、偏壓段，所以，圍巖的預(yù)加固以及偏壓的消除是影響隧道施工的關(guān)鍵。在新奧法施工原理中，隧道施工基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)便是監(jiān)控量測，通過分析圍巖周邊的收斂量測數(shù)據(jù)以及拱頂下沉量數(shù)據(jù)，施工地段表面形變較快且會(huì)伴隨裂縫的出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)采取必要的強(qiáng)化支護(hù)措施，通過有效的參數(shù)修改，添加仰拱，避免在施工中發(fā)生安全事故。

3 結(jié)束語

由于交通狀況決定了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展情況，因此我國開始逐漸的重視公路建設(shè)的安全問題和質(zhì)量問題，因此在公路建設(shè)中隧道的建設(shè)應(yīng)當(dāng)盡可能減少對(duì)工程周圍環(huán)境以及人類活動(dòng)的不利影響，從根本上提高隧道質(zhì)量，通過監(jiān)管力度的加強(qiáng)，做好隧道初期支護(hù)工作和防水工作，并提高開挖質(zhì)量，這是公路建設(shè)施工方必須予以重視的。

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