偏壓淺埋地質(zhì)條件下的隧道施工探討

張騰蛟

(四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司公路三分公司，四川成都 610200)

偏壓淺埋地質(zhì)條件下的隧道施工探討

張騰蛟

(四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司公路三分公司，四川成都 610200)

宜賓至敘永高速公路TJ13分部馬鞍山隧道進口，洞口線路的左側(cè)地質(zhì)環(huán)境嚴重偏壓，線路右側(cè)淺埋，在施工設(shè)計中，經(jīng)過地質(zhì)實際勘探，結(jié)合以往的隧道洞口施工經(jīng)驗，合理選擇了合適的時機進行進洞施工操作。另外，結(jié)合實際的情況進行了必要的加固防護措施，從而實現(xiàn)了施工的安全，保證了施工進度的順利進行。因此，對于出現(xiàn)偏壓和淺埋的地質(zhì)條件，應該先進行實際勘探，然后結(jié)合以往經(jīng)驗進行設(shè)計，最后結(jié)合實際施工要求，科學合理的進行實際施工安排，保證施工的安全性和工程使用的安全性。

淺埋偏壓；加固防護措施，安全性

我國的地質(zhì)環(huán)境千變?nèi)f化，而交通路線貫穿大江南北。其中會出現(xiàn)許多交通路線需要開挖隧道的情況。而在丘陵或者山地環(huán)境中，有一些隧道開挖地點，洞口會出現(xiàn)偏壓和淺埋的情況。這些情況給工程施工帶來了一定的難度，給施工和后期工程的使用帶來了一定的安全問題。所以，在施工的時候就需要全面考慮，結(jié)合實際，科學妥善的處理好偏壓和淺埋問題。本文就偏壓和淺埋地質(zhì)條件下的隧道施工進行了簡單的探討。

一、工程概況

1.最初設(shè)計概況

該隧道設(shè)計全長800m，設(shè)計進口里程為ZK60+555，出口里程為ZK61+355。經(jīng)過勘測發(fā)現(xiàn)，進口段有淺埋現(xiàn)象，而且出現(xiàn)嚴重偏壓情況，土質(zhì)環(huán)境條件十分復雜。隧道的進洞拱部選擇在120°范圍內(nèi),施作超前管棚，管棚長度為16m.采用φ108長管棚注漿進行操作，以達到加固地層的目的。

2.變更后工程概況

多次變更后，設(shè)計的明暗交界里程選擇為ZK60+558，洞口出現(xiàn)嚴重偏壓的左側(cè)設(shè)計為ZK60+558至ZK60+578。段邊坡的防護措施是利用9根錨固樁對其進行加固和防護，同時結(jié)合承壓板錨索進行再次加固；最終的拱部設(shè)計還是選擇在120 °范圍內(nèi)，地層加固選擇是利用長16m的φ108管棚注漿進行加固。

二、進洞方案

1.工程開挖

在工程開挖初期，進行了試探性的挖掘。經(jīng)過試探性開挖，發(fā)現(xiàn)開挖土質(zhì)環(huán)境土層為堆積土，而且下層的土質(zhì)環(huán)境容易破裂坍塌。如果仍然繼續(xù)往前開挖，高邊坡可能會出現(xiàn)大面積坍塌的情況。為保證施工安全立即停止工程施工，并請來專業(yè)的人士和領(lǐng)導對現(xiàn)場進行再次勘察，對工程施工方案再次建議如下：

1）在ZK60+558或者選擇向小里程2～3米的位置進行進洞施工。

2）在 ZK60+555～ZK60+578段的右側(cè)上方有顯而易見的陡峭大巖石，不宜大面積施工，選擇進行靜態(tài)爆破或者利用小炮慢慢進行削平。

3）ZK60+558～ZK60+578段的底層比較脆弱，選擇地表注漿進行加固，以達到減輕偏壓的效果，為之后的淺埋暗挖操作創(chuàng)造條件。

2.設(shè)計方案優(yōu)化

為了能夠盡早的進洞，確定在ZK60+558里程建筑導向墻，以加快工程施工進度。 另外由于洞口的土質(zhì)環(huán)境比較特殊，不能直接使用集中藥包進行爆破操作，而是采用炮機相互配合進行弱爆破，然后適當?shù)倪M行短進尺開挖。當松動爆破操作完成后，對于較大的欠挖部位適當?shù)膽门跈C進行破除施工，比較小的部分則采用人工風鎬進行進一步修理施工。

三、方案實施

1. C25錨網(wǎng)噴防護

對于拱頂?shù)拈_挖線外2m到3m的范圍內(nèi)，應用噴錨加鋼筋網(wǎng)進行防護措施，施工建材選擇為φ22砂漿錨桿，長度定為4m，選擇間距大致為1.5×1.5m，設(shè)置布局為梅花型，噴砼厚度為10cm厚的C25噴砼，φ8的鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格設(shè)置間距為25×25cm[1]。

2.管棚施工

當導向墻的施工作業(yè)完畢且到達一定強度后，進行長管棚的施工。施工建材選擇Φ108x6mm的熱軋無縫鋼管。為了保證同一界面內(nèi)的接頭不會出現(xiàn)大于鋼管總數(shù)50%的情況，施工選擇3m和6m兩種長度的鋼管進行實際施工操作[2]。施工時，單序孔的第一節(jié)鋼管長度為 6m，雙序孔的第一節(jié)鋼管長度為 3m，其它管節(jié)的長度都選擇為6m。連接扣選擇為15cm的連接套管絲扣。

為了簡化單號孔鋼花管注漿質(zhì)量的檢查工作，管棚施工時首先將鋼花管送至單號孔內(nèi)，然后用水泥漿液進行注漿操作，水泥漿液的水灰比選擇為1：1。施工初期的壓力控制在0.5到1.0MPa，結(jié)束時的壓力控制在2MPa，維持壓力不變，15min后，停止注漿操作。然后送進雙號孔鋼管，進行注漿操作。注漿量應嚴格控制，必須滿足設(shè)計要求。注漿量一般應該是鉆孔圓柱體的1.5倍；如果出現(xiàn)注漿量超過限制，而且沒有達到壓力要求的情況，應該把漿液濃度進行合理的調(diào)整。然后繼續(xù)進行注漿，要滿足鉆孔周圍的巖體與鋼管周圍的孔隙充分填滿。

四、實際實施效果

該隧道的進口施工結(jié)合實際選擇了科學合理的施工技術(shù)，有效的處理了偏壓和淺埋段的問題，有效的控制了偏壓山體的變形和淺埋山體的地表沉降，不僅確保了施工人員的安全，還保證了工程施工的順利進行，為工程后期的使用提供了很好的安全保障。

五、問題探討

按最初的施工設(shè)計要求，ZK60+558～ZK61+578是暗洞。為了更好的保證洞口的安全，施工安排應堅持更快封閉成環(huán)的原則。而當施工進度進展到邊墻時，有關(guān)領(lǐng)導又把這段里程的設(shè)計變更為明洞，之前進行暗洞明作時建立的支護需要爆破進行拆除[3]。所以施工進度安排應該要和設(shè)計方多進行交流溝通，比較大的施工設(shè)計方案在動工施工前，最好要與設(shè)計方進行施工書面簽字，以統(tǒng)一意見，統(tǒng)一施工，這樣才能避免因重復或者拆除施工建設(shè)而帶來的經(jīng)濟損失。

在施工管棚設(shè)計時，插角的設(shè)計角度是0到3°，但是實際考察后，根據(jù)實際施工經(jīng)驗判斷，插角最好要求控制在3到5°。如果插角的角度過小，會出現(xiàn)施工不到位的情況，最終在洞身進行開挖施工時，容易出現(xiàn)土塊墜落的情況，甚至會導致管棚外露，支護系統(tǒng)的的支護效果也會因此而大大降低[4]。

六、結(jié)束語

我國是一個比較特殊的國家，地理跨度比較大。而實際需求的交通線路需要貫穿全國的每一個省市縣。那么在建設(shè)這些交通線路時就會出現(xiàn)許多需要開挖隧道的情況。而在開挖隧道時，會出現(xiàn)一個常見的問題，那就是偏壓淺埋問題。本文就這個問題結(jié)合一個實例進行了簡單的分析。結(jié)合實際情況，使用必要的技術(shù)手段，不能能夠保證當前的施工安全，保證施工進度的順利進行，還能夠為工程的后期使用提供很好的安全保障。當前的技術(shù)能夠解決一定的偏壓淺埋問題。但是，由于交通線路的不斷擴展，延伸到更大更廣的區(qū)域，可能會出現(xiàn)更加嚴重的偏壓淺埋問題。所以，我們不能滿足當前的研究，應該多對偏壓和淺埋問題進行研究探討，以保證在問題出現(xiàn)時，能夠更好的應付。

[1]李東升,魏龍海. 淺埋偏壓連拱隧道施工優(yōu)化及支護結(jié)構(gòu)安全性分析[J]. 四川建筑科學研究,2013,05:338-342.

[2]王啟東,羅琛. 復雜地質(zhì)條件下的高速客運專線隧道施工技術(shù)研究[J]. 科技創(chuàng)新導報,2011,03:124+126.

[3]葉施虎. 淺埋偏壓軟弱圍巖隧道施工監(jiān)測分析與處理[J]. 上海國土資源,2012,01:83-86.

[4]黃世洪. 隧道偏壓淺埋處理的土力學分析應用[J]. 西部探礦工程,2014,03:175-178.

U45

B

1007-6344（2015）09-0345-01

張騰蛟，男，(1986.12-)，漢族，本科，助理工程師。通訊地址：四川省成都市雙流縣東升鎮(zhèn)西安路一段49號