隧道超淺埋段施工及安全保證措施分析

鄧樹明

(貴陽市水交項目管理有限公司，貴州 貴陽　550000)

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隧道超淺埋段施工及安全保證措施分析

鄧樹明

(貴陽市水交項目管理有限公司，貴州 貴陽550000)

摘要：以貴陽市南埡路道路工程南埡路3號隧道超淺埋段為例，針對著重管控超前支護(hù)、支護(hù)、襯砌、防排水及二次襯砌、洞內(nèi)監(jiān)控量測等這些方面對超淺埋段施工工藝進(jìn)行探析，同時對隧道超淺埋段施工安全保證措施進(jìn)行一定的分析，根據(jù)施工設(shè)計圖、設(shè)計方案專家意見、勘察報告等施工技術(shù)保證條件，對隧道超淺埋段合理施工，重點(diǎn)加強(qiáng)對地表沉降、構(gòu)筑物變形的動態(tài)掌握，適宜調(diào)整隧道超淺埋段爆破和支護(hù)參數(shù)，這對確保隧道施工有效順利進(jìn)行有著至關(guān)重要的積極意義。

關(guān)鍵詞：隧道；超淺埋；施工工藝；保全保證措施

1工程概況

南埡路3號隧道工程位于貴陽市1.5環(huán)的北線第三合同段，是市政府重點(diǎn)工程之一，也是合同段工程的重點(diǎn)，是貴陽市交通道路建設(shè)的主要構(gòu)成部分，具有良好的放射性、連接性。其為分離式雙向八車道隧道，成為貴陽市首個四車道隧道，左洞全程長度1 171.1 m，右洞全程長度1 142.2 m。隧道進(jìn)口段下穿省植物園盆景園區(qū)為超淺埋段，埋深僅為2.4～18.7 m。隧道LK3+110-LK3+255、RK3+100-RK3+190段洞頂覆蓋層厚度薄，其中左線LK3+110～LK3+125段部分拱頂位于土層中，其余則均位于中風(fēng)化巖層中。隧道淺埋段的巖土主要是由疏松多孔且植物根莖豐富的褐黑色耕土、結(jié)構(gòu)松散且未經(jīng)分層碾壓的素填土、干強(qiáng)度及韌性中等且切面微有亮度的黃褐色硬塑紅粘土等第四系覆蓋層和巖層為三疊系安順組的白云巖構(gòu)成。場地地表水體由三處構(gòu)成，其中有兩處是坐落于隧道左側(cè)大約15 m的蓄水量在1 000 m3/個左右的景觀池塘，地表水體主要是由自然降水和人工抽水兩種方式來補(bǔ)充。根據(jù)對隧道地質(zhì)情況的勘測，其地下水主要有第四系松散含水層孔隙水、碳酸鹽巖巖溶水及基巖裂隙水。根據(jù)隧道施工過程的涌水量的評測結(jié)果顯示隧道的最大涌水量為250 m3/d。

2分析隧道超淺埋段雙側(cè)壁施工工藝及方法

2.1隧道超淺埋段施工流程

對于隧道超淺埋段施工過程中面臨開挖存在大跨度、大斷面的情況，則采取雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行作業(yè)，這具有較高的安全性能和良好的適宜性。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法主要是以巖體力學(xué)為理論基礎(chǔ)，根據(jù)新奧法原理和按照“先排水,短開挖,弱爆破,強(qiáng)支護(hù),早襯砌,勤量測”這十八字原則來進(jìn)行作業(yè)，全面施展圍巖的自身負(fù)荷能力，為了避免圍巖松動現(xiàn)象發(fā)生，通過光面爆破方法按時完成早期的噴錨支護(hù)，利用監(jiān)控量測方法來提高信息反映的實時性。

2.2隧道超淺埋段雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序

隧道超淺埋段使用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行開挖作業(yè)時，對左右側(cè)壁和中部導(dǎo)坑采取光面、控制爆破等技術(shù)進(jìn)行施工作業(yè)，然后再進(jìn)行人工作業(yè)方法來協(xié)助修整，挖機(jī)翻渣到底部。利用風(fēng)動鑿巖機(jī)對石質(zhì)圍巖進(jìn)行打孔，淺孔松動爆破。使用裝載機(jī)來進(jìn)行裝渣，然后利用自卸汽車將施工殘渣運(yùn)送到棄渣場。

2.3隧道超淺埋段雙側(cè)壁法爆破施工

根據(jù)實踐經(jīng)驗和工程地質(zhì)條件對圍巖進(jìn)行分類，然后按不同圍巖分類確定所需的支護(hù)系統(tǒng)，通過計算理論值與現(xiàn)場試驗爆破等方法來確定調(diào)整爆破參數(shù)，按照“短進(jìn)尺、弱爆破”的原則進(jìn)行非電毫秒管段位的實際操作，盡可能降低在同等時間內(nèi)爆破次數(shù)，以免對圍巖的穩(wěn)定性帶來不良影響。在確保爆破震動速度滿足相關(guān)的技術(shù)要求和安全規(guī)范的情況下，加強(qiáng)隧道開挖的施工進(jìn)程和提高成型質(zhì)量。

2.4超前支護(hù)施工

隧道超淺埋段超前支護(hù)采取超前管棚和超前小導(dǎo)管兩種方式進(jìn)行作業(yè)，超前大管棚使用直徑108 mm，管壁厚度為6 mm，長度為20 m的在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行軋制的無縫鋼管。超前小導(dǎo)管使用直徑為42 mm，管壁厚度為4 mm和長度為5 m的熱軋無縫鋼管。將管棚與導(dǎo)管前端做成錐頭，對于管棚來說，在頭端17 m之間鉆直徑為15 mm的注漿孔；對于小導(dǎo)管來說，在鋼管前端400 cm間鉆直徑8 mm的注漿孔，兩者都使用水泥漿等注漿材料，可在必要情況下使用雙液漿，注漿應(yīng)該根據(jù)實際情況進(jìn)行。

2.5隧道初期支護(hù)施工

(1)在鋼架制作與安裝方面，隧道超淺埋段主洞采用HK200b型鋼進(jìn)行架設(shè)，根據(jù)設(shè)計圖紙使用模具在現(xiàn)場進(jìn)行冷彎加工，將加工完成的鋼架進(jìn)行試拼，檢查加工尺寸與拼裝品質(zhì)，保證實物尺寸與誤差范圍不產(chǎn)生較大的偏差。在每次進(jìn)行導(dǎo)坑開挖時要率先對斷面凈空進(jìn)行檢查，檢驗合格后對開挖面實行初噴混凝土，然后再按照施工要求架設(shè)鋼架，保證鋼架制作與安裝能順利進(jìn)行。

(2)在打設(shè)錨桿方面，要遵循施工設(shè)計圖紙和施工技術(shù)要求將中空注漿錨桿垂直打入拱墻范圍圍巖，尾端支撐于鋼架上，及時安裝墊板，墊板要求密貼巖面，安裝好后不得敲擊和碰撞。

(3)在C25鋼釬維噴射混凝土方面，噴混凝土施工采用濕噴工藝，縮短開挖面與空氣的觸碰時間，工藝流程為先送風(fēng)，后打開速凝劑，然后開始進(jìn)料。根據(jù)受噴面部位和巖面光滑潮濕情況，適當(dāng)調(diào)節(jié)風(fēng)壓和速凝劑摻量，以盡量減少回彈量。

2.6不良地質(zhì)地段的施工

在地質(zhì)情況不好的地段施工有可能會出現(xiàn)拱頂坍塌、東壁穩(wěn)定性差、不礦體信圍巖空隙中的地下水(孔隙水水源、裂隙水水源、巖溶水水源)、地表水水源，在壓力作用下涌出等現(xiàn)象，對施工正常進(jìn)行和施工的安全問題產(chǎn)生一定的影響。因此，要嚴(yán)格做好施工前期準(zhǔn)備工作，譬如超前地質(zhì)預(yù)報工作，在進(jìn)行開挖中導(dǎo)坑和左右側(cè)壁導(dǎo)坑的時候，認(rèn)真記錄每個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的地質(zhì)情況，通過與設(shè)計圖紙和設(shè)計材料進(jìn)行對比結(jié)合，把握施工現(xiàn)場不良地質(zhì)狀況，提高調(diào)整施工參數(shù)的及時性，擬定行之有效的施工辦法。保證超前支護(hù)等環(huán)節(jié)的施工品質(zhì)，增強(qiáng)施工現(xiàn)場的勘察力度，分析出乎意料的地質(zhì)災(zāi)害，與此同時要和施工單位、監(jiān)理人員和設(shè)計人員進(jìn)行仔細(xì)的溝通交流，針對出現(xiàn)的問題找出解決辦法，并認(rèn)真貫徹實施施工方案。

3施工安全保證措施的分析

在施工現(xiàn)場安全方面，根據(jù)現(xiàn)場和施工組的實際情況，制定詳盡的安全操作規(guī)范、施工方案和實施方法，經(jīng)審批合格后，按時做好施工技術(shù)和安全要求的交底，同時要對施工過程進(jìn)行監(jiān)督控制，嚴(yán)格按照相關(guān)的施工技術(shù)要求和安全生產(chǎn)規(guī)范進(jìn)行施工作業(yè)，確保施工安全，提高安全技術(shù)措施的可行性、全面性。在爆破施工方面，根據(jù)地質(zhì)條件的勘測和爆破材料的特性等外界因素對爆破方法進(jìn)行設(shè)計，同時要遵循“弱爆破”原則進(jìn)行控制爆破，嚴(yán)格按照爆破設(shè)計和爆破施工安全規(guī)范，有組織、有計劃進(jìn)行爆破施工作業(yè)，且在爆破前要反復(fù)檢查起爆網(wǎng)連接的情況，避免出現(xiàn)意外，在爆破時要做好監(jiān)控工作，并對爆破情況作出相關(guān)記錄。

參考文獻(xiàn)：

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[2]霍金崗，霍文財.超前小導(dǎo)管隧道施工[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，(20)：36.

收稿日期：2016-04-11

作者簡介：鄧樹明(1980-)，男，貴州德江人，中級，研究方向：道路橋梁。

中圖分類號：U456.3

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)06-0155-02