浅谈浅埋偏压隧道施工技术

摘要：本文公路隧道修建技术及采取的一系列综合处理措施，为今后类似工程的安全、快速施王提供参考。

关键词：浅埋偏压；施工技术；应用

一、工程概况

长珲高速公路新交洞隧道位于吉林省安图县境内，是全线控制性工程，全长2400米，为吉林省高速公路第一长隧。该隧道采用“新奥法”原理进行设计，隧道有效净宽10.5m，界限净高7.10m，最大开挖半径为6.844m。

新交洞隧道右线出IuRK77+265~RK77+365段设计为浅埋偏压衬砌结构，此段地表横坡25°～37°之间，地表纵坡约15°在隧道出口30m处，里程为RK77+335-RK77+365。洞顶埋深厚度1.4m～36.8m，属超浅埋偏压段；地表覆盖层为砂砾粘土层，平均厚度2米左右，中部是松散破碎层，强风化板岩，约3―5米厚，下部全为弱风化板岩；在RK77+350和IRK77+290处有Fwl3和Fwll断层，断层裂隙发育；区段内主要为含水构造体，地下水丰富；施工难度极大。

二、浅埋偏压施工技术

1　施工工艺

1.1　超前大管棚和小导管地表注浆

1.1.1　超前大管棚施工(见浅埋偏压段CRD法超前、初期支护施工布置图即图1)

超前大管棚采用34根长30m型号为φ108×6mm的热轧无缝钢管，接头处采用长30cm型号为φ120×6mm热轧无缝钢管丝扣连接，为使相邻铺管的接头不在一个截面上，编号为奇数孔的最后一节和编号为偶数孔的第一节钢管采用6m，其余均用4m。

首先进行导向墙的施工。采用工18的型钢做骨架，在骨架顶部均匀分布预埋φ150的PVC导向管，共34根，长1.5m。间距43cm，喷射C25混凝土60cm厚以保证导向墙强度。

待喷射混凝土强度达到标准强度的75％后开始司钻进行钻孔作业。用水平钻机配备φ120的偏心钻头进行钻孔。根据线路的设计纵坡，曲线半径的大小和钻头的下沉量，方向确定以30的外斜角钻孔，纵向应沿洞口里程的平曲线切线方向司钻，钻进时应监测钻杆的倾斜度，偏离原定方向时及时纠正，以免长管棚打入到隧道开挖轮廓线以内。钻孔施工顺序按高程大小由高孔位向低孔位进行，先钻编号为奇数的孔，钻孔成形后应对孔的质量进行检查，清除孔里面的杂物后立即安装φ108的钢管。钢管安装到设计深度后立即压注双液浆，对围岩进行固结，待奇数孔施工完毕后再钻编号为偶数的孔。此时偶数孔可作为检查孔，检查奇数孔的注浆质量，钻孔成形后立即安装导管并压注双液浆。

1.1.2　地表压注水泥浆加固

结合现场实际情况，对出口偏压段洞口30m段地表进行压注水泥浆进行加固。注浆宽度范围为隧道洞身开挖宽度，注浆管采用φ42×3.5mm的无缝钢管，钢管管头做成锥体状，管身部分钻有牵6～10mm孔眼。梅花型排列，间距10～20cm左右。小导管间距按100cm*100cm的梅花形设置，长度根据洞顶埋深情况施做300～500cm。具体注浆参数；浆液采用水泥浆液，注浆终压控制在0.8～1.2MPa,每孔注浆达到终压并持续10min后方可结束注浆。

1.2　CRD法隧道洞身开挖

1.2.2　CRD法施工

CRD法开挖施工步骤：第1步左侧上导坑开挖；第2步左侧上导坑初期支护和临时支护；第3步左侧中导坑开挖；第4步左侧中导坑初期支护和临时支护；第5步右侧上导坑开挖；第6步右侧上导坑初期支护和临时支护；第7步右侧中导坑开挖；第8步右侧中导坑初期支护和临时支护；第9步左侧下导坑开挖；第10步左侧下导坑初期支护(包括初期支护仰拱部分)和临时支护；第11步右侧下导坑开挖；第12步右侧下导坑初期支护(包括初期支护仰拱部分)和临时支护。

对围岩松散地段，即洞口处，宜采用人工，羊镐，风镐，铁铲，手推车和挖掘机进行开挖出碴。对拱顶和掌子面围岩在开挖过程中和成形时，都要即时观测围岩的变化情况，此时要保持并具备能达到立即喷浆的准备条件，即要做到喷浆机和喷浆料，高压风，高压水和人员等一系列的战备状态。围岩开挖开成形后，立即对拱顶和掌子面喷射5罐cm的混凝土。封闭围岩，防止围岩继续塌落或掉块。

开挖循环进尺应控制在50～60cm，保证能够达到立拱的条件，立拱过程中要抓紧时间。组织好人力，加工的成品料，螺栓螺帽，电焊机，斜撑和施工平台架等，拱架、网片、系统锚杆、锁脚锚杆、连接板和连接筋。安装固定就位后应立即进行喷浆作业。

1.2.3　CRD法施工辅助加强支护措施

按照正常的设计思维，要加强初期支护，只是对拱架的间距加密，型钢强度提高等级，喷射混凝土加强度，在此我们不仅使用了以上加强方法：对拱架间距设为50cm，型钢型号调整为120，喷射混凝土内添加钢纤维；还进一步优化了设计：一是型钢虽说钢度性好，但韧性差，不如格栅钢架，所以每间隔一榀型钢，就用一榀格栅钢架，来增强抵抗围岩的突应力；二是在使用格栅钢架的地方。把开挖半径调大25cm，这样就加大了格栅钢架的喷射混凝土厚度，此处的混凝土总厚达到50cm，就像混凝土挡土墙一样，抵抗外部的侧应力和压应力；三是在每部分支护时，每榀拱架拱脚处都采用φ42×3.Smm长3m的钢管3根作为拱架的锁脚锚管，下插角为30°，这样一断面支护完成后，就共有9处拱脚，27根锁脚锚管。四是每部分开挖完成后，都立即支护与临时仰拱和临时中隔墙连接成环，起到及时封闭成环受力的作用。

三、结束语

浅埋偏压段隧道施工技术方案在长珲高速公路新交洞隧道右线出口偏压段的实施结果隧道结构安全，山体稳定，施工进度快。此方案为新交洞隧道右线的贯通赢得了时间，为工程的顺利竣工奠定了基础。