淺埋大跨隧道下穿既有公路施工技術(shù)分析

高海平

榆林市公路養(yǎng)護工程有限責(zé)任公司 陜西榆林 719000

因土地資源有限，人們對地下空間利用率也因此增長，但因有些地域在建筑物、地質(zhì)條件等方面因素的影響，需要對地下空間進行開發(fā)，使得隧道下穿既有公路過于接近問題也隨之增多，很容易影響隧道安全性，因此本文對淺埋大跨隧道下穿既有公路施工技術(shù)進行詳細(xì)探討，具有一定現(xiàn)實意義。

1 概述淺埋大跨隧道及其特點

所謂淺埋大跨度隧道施工，就是基于當(dāng)前我國環(huán)境保護的背景下，樣額遵頊您可持續(xù)發(fā)展這一基本戰(zhàn)略的基礎(chǔ)上來選擇隧道施工地址，根據(jù)“早進洞、晚出洞”這一原則，能夠?qū)崿F(xiàn)在部分隧道中的“零開挖”，因此淺埋大跨隧道被逐漸應(yīng)用于下穿既有公路施工中，相比較于其他類型隧道施工而言，不僅僅在于u保證隧道施工安全性，同時還能確保路面安全有序開展施工作業(yè)。對于淺埋大跨隧道施工主要有以下幾方面特點：其一，淺埋，因地面與地下空間有限，因此在進行下穿隧道建設(shè)通常采用淺埋豎向進行敷設(shè)，這樣才能有效減少兩端敞口爬坡路段占用地上空間以及對相鄰路口影響；其二，大跨，為充分利用地下空間，同時迎合當(dāng)前日益增長的交通量，采取大跨度的方式進行隧道施工，整體上跨度相對正常隧道要寬很多；其三，地層條件差，這主要在于淺表地層容易遭受人類活動帶來的影響，且該處地層一般是通過人工填土的方式進行構(gòu)成的，自穩(wěn)能力相對比較差，另外還可能有空洞、富水夾層等一些不利于施工的因素，容易引發(fā)坍塌類危險事故。

淺埋大跨隧道下穿既有公路施工技術(shù)：

（1）超前支護。其一，對于超前支護，可通過分部開挖方式進行，這樣做能夠促使圍巖及時封閉成環(huán)，從而提升其承重能力；其二，還要對當(dāng)前工程作業(yè)施工流程做好計劃和組織，防止與相鄰隧道出現(xiàn)施工碰撞，對整個工程的順利開閘能造成影響[1]；其三，在排水方面，要想切實保證圍巖發(fā)揮出其承載能力，這就需要采取有效措施避免在開挖過程中堆積土體遭受破壞和擾動影響，舉例來講，通過增設(shè)抗滑樁的方式來對地表沉降進行控制，從而確保公路能夠安全通行使用。

（2）管棚安裝。其一，因圍巖本身具有軟弱的特征，很容易因物體的碰撞發(fā)生破碎。基于此，在安裝管棚過程中，其關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)就是對成孔、塌孔的有效處理，對施工中的階段，做好拼裝、安裝以及注漿的施工作業(yè)，主要采取全液壓水平鉆機完成施工中平移、升降的施工需求，借助有線導(dǎo)向儀來控制導(dǎo)向的精準(zhǔn)度，以此將終孔可能出現(xiàn)的偏差控制著25cm范圍內(nèi)，這樣做能夠最大限度降低圍巖出現(xiàn)大范圍擾動。其二，管棚中受力最為薄弱的位置就是接頭處，因此在頂進之前，應(yīng)安排專門工作人員做好鋼管節(jié)長度搭配設(shè)計和相應(yīng)工作記錄，促使隧道縱向斷面接頭少于1/2，通過上述調(diào)整節(jié)段長度的方式，將鋼管的接頭錯開在1m，然后采取逐步頂進的方式進行。其三，在進行注漿作業(yè)前，首先應(yīng)在施工所處現(xiàn)場開展注漿試驗，結(jié)合工程實際對試驗中的注漿參數(shù)進行調(diào)整，只有滿足工程要求才能用于實際施工中，正式注漿過程中，首先通過濾網(wǎng)到注漿泵，然后再注入鋼管中，完成注漿作業(yè)后應(yīng)立即使用M5水泥砂漿充填鋼管，確保管棚強度符合要求。

（3）開挖和支護。對于開挖和支護部分，其重點施工內(nèi)容就是雙側(cè)壁導(dǎo)坑施工工序，在施工過程中應(yīng)特別注意對弱爆破和臨時支護封閉的控制。在進行雙側(cè)壁導(dǎo)坑開挖施工過程中，應(yīng)提前針對該部分施工做好工序安排，左右線隧道間距能夠控制在30m范圍內(nèi)[2]。要想確保當(dāng)前工程能夠在規(guī)定工期內(nèi)完成，可通過采取平行施工作業(yè)進行，先對斷面和左右洞進行開挖，通過雙側(cè)壁導(dǎo)坑方式進行開挖作業(yè)，從右線和左導(dǎo)開始進行，左線和右導(dǎo)為先行，在開挖過程中，要求兩個相鄰掌子面之間錯開距離大于15m，同時單洞的左右兩側(cè)也應(yīng)該錯開進行，錯開距離在15m。對于拱部的開挖支護應(yīng)比側(cè)壁導(dǎo)坑低5m進行；另外對于中間部分核心土應(yīng)做好兩側(cè)壁仰拱混凝土封閉的控制，最后在仰土混凝土5m處開始開挖，然后對中部和下部的仰拱進行開挖。其中需要特別注意的是，中部封閉部分的仰拱混凝土應(yīng)為循環(huán)形式，其作用的就是為側(cè)壁導(dǎo)坑開挖提供便利。

2 淺埋大跨隧道下穿既有公路施工控制措施

2.1 圍巖爆破

如果進行爆破操作必然會對圍巖帶來非常大的擾動影響，發(fā)生擾動主要和爆破活動產(chǎn)生的震動、速度存在關(guān)聯(lián)性。具體來講，若圍巖震動速度在12cm/s以下，不會對圍巖造成過大影響。根據(jù)以往實踐經(jīng)驗來看，在爆破過程中，其對圍巖造成震動與圍巖本身條件、爆炸源距離、炸藥類型、爆破順序等多種因素都存在直接性關(guān)聯(lián)?；谝陨?，要想最大化的減少因爆破隊圍巖造成橫的擾動影響，保護圍巖自承能力。這就需要嚴(yán)格控制爆破參數(shù)，通過微震控制的方式開展爆破，結(jié)合淺、密方式布置炮眼，嚴(yán)格控制單眼裝藥量，確保有限裝藥量能夠呈均勻狀態(tài)分布在爆破體中，通過以上有效減小爆破和地震之間的強度，以此控制爆破對圍巖造成的擾動影響。

2.2 支護體系臨時拱

通常來講，對于開挖部分的施工作業(yè)應(yīng)采取封閉式進行管理，這樣做的目的在于保持支護體系的環(huán)形狀態(tài)，有效防止圍巖變形，因此一旦完成開挖部分的施工作業(yè)應(yīng)立即立好拱架，對于核心側(cè)應(yīng)保證超前錨桿和噴混凝土和架好的臨時仰拱呈封閉成環(huán)狀態(tài)。通過以上促使大跨徑隧道能夠呈扁平拱形結(jié)構(gòu)狀態(tài)一直保持下去，但因進行開挖作業(yè)會對應(yīng)力比較重的區(qū)域產(chǎn)生不利影響，使得拱腳部分的應(yīng)力增大，這就對基礎(chǔ)承載力提出非常高的要求。另外因洞口部分的圍巖長期遭受強風(fēng)化因素產(chǎn)生的影響，強度不足，如果雨水很容易軟化，對此應(yīng)采用1*1m的混凝土墊塊。

2.3 隧道邊緣地表硬化

完成地表預(yù)加固注漿作業(yè)后，還要對大跨隧道邊緣10m范圍地表開展硬化處理，主要目的在于避免地下水出現(xiàn)下滲情況，將地下水的補給途徑隔斷開。因穿越施工帶來擾動影響和預(yù)加固漿體產(chǎn)生的固結(jié)作用，與此同時，土體沉降量隨之加大，這就需要對其采取補償注漿的方式來修補和封閉地層存在的孔隙。

綜上所述，在進行淺埋大跨隧道下穿既有公路施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)當(dāng)前工程實際，選擇合理的施工技術(shù)開展施工作業(yè)，確保施工期間既有公路處于正常通行狀態(tài)，為我國交通事業(yè)的發(fā)展貢獻一份力量。