隧道进口浅埋偏压隧道施工技术初探

【摘要】浅埋偏压段隧道洞口围岩具有岩石破碎、稳定性差的特点，需采取一定的措施对围岩进行加固以安全进洞。本文以合福铁路闻家山隧道为工程背景，对对进口浅埋、偏压段的施工技术探讨，望对类似工程有所帮助。

【关键词】进口；浅埋偏压；地表加固；超前双层小导管

一、工程概况

闻家山隧道全长300m，设计为双线客运专线电气化铁路隧道，本隧道区属于低山丘陵地区，地形起伏较大，北陡南缓，植被发育，多为树林、竹林和灌木丛，部分辟为农田。全隧道主要以Ⅳ、Ⅴ级围岩为主，隧道进口段为浅埋明挖，围岩条件比较差并且地下水丰富。隧道出口离村庄比较近施工干扰相对较大，施工道路、场地窄小隧道弃碴比较困难；隧道进口有37m明洞，隧道出口有15m明洞，进洞后为浅埋暗挖且存在偏压。隧道位于R-8000的圆曲线上，隧道由进口向出口方向为上坡，坡度为10.1‰。

二、进口段浅埋偏压施工技术

1.总体施工思路

（1）地表加固，引排地表水，防止地表土体顺坡溜塌，封闭地表裂隙

（2）偏压严重地带采取反压措施，较小偏压

（3）进行超前支护，控制超挖，防止掌子面坍塌

（4）采取有效的开挖方式，加强初期支护及临时支护，减少工序循环时间，使围岩变形幅度可控，提高结构刚度和围岩稳定性

（5）进行拱顶沉降及净空收敛观测，及时掌握支护结构变形情况，指导后续施工

2. 浅埋、偏压施工技术方案

（1）施工前现场水文地质情况调查

施工前对隧道地区的地质、地貌及水文条件进行勘察，根据现场情况定制具体施工措施。

从现场看，隧道进口进洞条件差，边仰坡的坡度陡峭。进口洞口段处于浅埋偏压严重，位于第四系残积层内。进口段表层为含砾粉质黏土，硬塑，厚0～2.5m，下伏三叠系中统扁担山组灰岩，强风化厚1～7.5m，下为弱风化，岩质较硬，裂隙发育，岩体破碎。地下水为基岩裂隙水，不发育。洞口浅埋段全长35m，埋深0～15m。因此，如何根据地形、围岩地质的基本特性，确定合理、快捷的施工方法，顺利穿过偏压、浅埋、破碎段是本隧道施工的关键。

（2）地表加固及地表水引排措施

隧道横向坡度陡，进洞左侧弓腰处覆盖层厚度小于3m，设置混凝土面板加固地表：

隧道中线两侧18m范围清楚地表杂物及植被，首先喷射一层4cmC25混凝土，后挂设双层φ8钢筋网，钢筋网格间距20×20cm，并按照1.5×1.5m间距梅花形布置Φ22×4m的砂浆锚杆，要求钢筋网与锚杆头焊接牢固。最后复喷C25混凝土封闭地表，喷射混凝土总厚度不得小于15cm。对于局部凹陷处先用C20片石混凝土充填，后挂钢筋网喷混凝土，使坡面大致平顺，不积水。

在洞口上方设置截水沟，将山体流水引至低洼处排放。

（3）偏压严重地带采取反压措施

隧道进口左侧设置偏压外边墙。偏压外边墙采用C25钢筋混凝土。并设计C25钢筋混凝土护拱。先进行明暗洞交界处坡面加固。采用Φ22mm采用锚杆。间距为150×150的梅花型号布置，。垂直坡面打入。并挂φ8双层钢筋网，间距20×20cm。并喷射15cm厚的C25混凝土。偏压外边墙基坑开挖，尽量减少大面积刷坡开挖，采用沿隧道中线方向，放台阶开挖。外边墙基坑采用放台阶法开挖。

（4）超前支护

进口浅埋偏压段为Ⅴ级强风化围岩，围岩自稳能力差，为加强围岩的自稳能力，每次掘进对前面洞身轮廓线外的围岩采取双层超前小导管预支护，注浆加固拱圈围岩，形成小导管刚性骨架和加固围岩圈共同作用的受力体系，确保后续掘进施工安全。小导管为φ50mm，壁厚5mm，L=5m，前端尖锥状，尾部焊φ6mm加劲箍，管壁四周按15cm间距梅花形钻设φ8mm1～3°、5～10°，环向间距30cm，并相互平行插入拱部围岩，纵向3m施作一环，搭接2m。按配合比拌制水泥砂浆；水泥：水=1：1，注浆压力0.5～1Mpa。施工中采用注浆压力和最终注浆量双重标准控制，施工效果更好。

（5）监控量测

监控量测是浅埋偏压隧道施工的重要手段，是指导施工方案中的支护参数、施工工艺及各工序的作业时间的重要方法。本隧道出口段进行了地表下沉、拱顶沉降和周边收敛的监控量测。从量测结果可以知道地表下沉量最大20mm，拱顶下沉最大值为2mm，周边收敛最大值2.1mm。变形基本稳定，施工方案基本合理，初期支护、地表加固及时有效。

本隧道隧道在浅埋、偏压段的施工过程中从洞外和洞内两个方面入手，首先考虑地表加固提高围岩的自稳性，封闭地表切断地表水向洞内渗透，保证了隧道开挖过后山体的稳定，没有出现边坡坍塌、留塌、下陷等问题。洞内开挖后通过超前双层小导管预注浆及时对围岩补充注浆加固，约束了围岩的收敛变形速度，进一步提高围岩自稳能力，减弱了围岩对隧道结构的偏压荷载。增大了洞内施工的安全系数。初期支护完成后通过沉降量测和边墙收敛量测数据分析，围岩的变形符合回归特性曲线。实践证明以上施工方法在浅埋偏压又围岩地质条件较差的隧道施工中效果良好。

参考文献

[1]李彦乐.浅埋偏压隧道快速进洞施工技术[J].山西建筑，2012年12期.

[2]高天羽，罗志刚.隧道浅埋偏压洞口段施工技术[J].公路，2012年7期.