浅埋偏压隧道洞身施工技术探讨

2019年第8期（3月中）

浅埋偏压隧道洞身施工技术探讨

赵旭

（中交第四航务工程局有限公司总承包分公司，广东广州510290）

摘要：以广乐高速公路茶园头隧道为实例，提出了浅埋偏压隧道洞身施工方案，对其中的超前支护进行了分析，包括超前

钢插管和双层短管棚的施工工艺，并阐述了施工监控量测措施。工程结果表明，该技术方案具有较强的可行性。

关键词：浅埋偏压隧道；隧道施工；支护中图分类号：U455.4文献标识码：B

0引言

科学分析偏压段隧道危险地质给施工带来的隐藏危险，把危险性降到最低，是整条隧道施工的关键所在。浅埋法采用新型支护结构，利用围岩自承能力来指导设计和施工，能在软弱破碎岩层施工中得到较好的应用，从而使隧道更加稳固。

质黏土，局部中风化，土地不紧实。可以总结为，此地带的岩性无论是可塑性还是稳定性，都不算很好。

2浅埋偏压隧道洞身施工方案

不同的地势有不同的施工方案，比如在V形围岩的施工中，首先要利用双侧壁导坑的方法进洞，之后还要结合具体情况来不断调整、完善。双侧壁导坑开始挖掘，除了挖掘机之外，还需要人工挖掘，两者结合施工。在运用爆破技术时，要采用人工钻爆，利用光面爆破或预裂爆破的办法来挖掘洞身。不仅如此，还要利用挖掘机配合装载机出碴。同时还要特别注意循环进尺需稳定在1m左右，侧壁导坑上台阶挖掘的深度是4.56m，而宽为5.67m；下台阶挖掘的深度要比上台阶多一些，为5.15m，还要关注主洞上台阶挖掘的高度，为3m，以加快洞穴的初期支护工作[1]。

双侧壁导坑挖掘法不是直接挖掘的，其要分成6个部分进行施工。其分别是：外侧上台阶、外侧下台阶、内侧上台阶、内侧下台阶、主洞上台阶以及主洞下台阶。这些部分施工过程中距离不宜过近，应当错开、有间距。V级围岩段挖掘是以挖掘机和人工结合的方法进行，但是开挖时应当以人工为主，以减轻对围岩造成的干扰，开始挖掘的顺序见图1。

1工程概况

广乐高速公路茶园头隧道属于短隧道，双向6车道，左右两侧的线分开部署，两线之间的距离大概是35m，左侧线路隧道的长为393m，右侧长为395m。

双向端口中，广州端的左右线运用的是端墙式洞门，左、右两侧的线明洞都是3m，在即将进入洞穴前，运用了长管棚超前支护的方法。左、右两侧的线路运用的都是洞口长管棚，其长均为40m，并且每边都有41个孔；左线广州端处于比较危险的滑坡地带，隧道的埋入程度还不均匀，在其内测往下埋入50m，而外侧是0m，造成了非常大的压力差；在外侧，开挖轮廓线和一个冲沟大约有10m的距离，经常容易积水，涉及范围广，尤其是到了雨季，地表面的流水多。

该隧道岩石属于粉砂岩，风化等级高时，容易变成粉

二

衬工作面

右侧导坑初期支护封闭段

视围岩情况确定，≤60m初期支护全部封闭段

仰拱工作面

5~8m

Ⅸ

左右错开3~5m

Ⅲ左侧导坑上台阶开挖

5~8m

Ⅰ

中导坑上台阶开挖

Ⅶ

右侧导坑初期支护封闭段

右侧导坑上台阶开挖

5~8m

Ⅴ

围岩

23~37m

图1

双侧壁导坑法施工工序平面示意图

收稿日期：2018-10-24作者简介：赵旭（1984—），男（满族），工程师，从事高速公路施工管理工作。

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2.1（施工注意事项

1）在挖掘的过程中，一定要强化监督力度，时时关注各种相关的施工数据是否有问题。

（2）无论是哪部分的挖掘，一旦结束都应尽快地闭合

成环，并且在挖掘不同的部分时，应有足够的间距。

（3）I18中隔墙、临时仰拱的钢架与I20a钢支撑应严格按节点连接。

（4）工作人员应提高警惕，保障施工安全。2.2开挖顺序

开挖步骤见图2。

Ⅵ③①④

Ⅴ

②

图2开挖步骤图（1∶100）

（1）①部超前支护；

（2）①部开挖和初期支护（含中隔墙临时支护及临时仰拱初期支护）；

（3）②部超前支护；

（4）②部开挖初期支护（含中隔墙临时支护及仰拱初期支护）；

（5）③部超前支护；

（6）③部开挖和初期支护（含中隔墙临时支护拆除及临时仰拱初期支护）；

（7）④部超前支护；

（8）④部开挖初期支护（含临时仰拱初期支护拆除及仰拱初期支护）；

（9）拆除中隔墙临时支护；

（10）仰拱回填混凝土施工、防水层及拱墙二次衬砌施工。

工序安排注意事项如下：在将临时支撑隧道的用具拆除后，仰拱回填以及拱墙二次衬砌需尽早操作，二衬和掌子面之间的间距要保证在20~30m。两侧的导坑间距最好在5~10m开挖上台阶时，要做好支护保障工作。

之间[2]。同时还要注意坚持测量围岩变形等数据。在33.1超前支护

（超前钢插管

1）施工工艺

超前钢插管施工工艺流程如下：施工准备→初期支护

→打入钢插管喷射混凝土、封闭开挖面→分多次开挖至下一环钢插管。

→钢拱架的预制和安装→钻孔交通世界TRANSPOWORLD（2）施工准备

超前钢插管技术的材料采用无缝钢管，规格为：长4.5m端是尖锥形的，而尾部要焊接钢筋进行加固处理，超前小，一环33根，外径是42mm，壁厚为3.5mm，钢管的前导管施工的过程中，围岩中需有钢管预留外插角保证钢管插入顺畅。

（3）钻孔打钢插管

①插管打入围岩。如果是在地层松软的地带，还可以使用油②精细量度，并在各个设计孔的位置上留下标识。利用特殊工具，比如钻孔台车、手持风钻等，把钢

锤顶推插入。3.2双层短管棚双层短管棚施工工艺与超前钢插管类似。

3.2.1（施工准备

1）在双层短管棚的施工中，采用的无缝钢管规格为

5m4.0mm或4.5m长；每一环中有33根；外径为42mm，壁厚为Φ6mm。和上述一样，钢管前端同样是尖锥形，尾部焊上需注意，不是整个管壁都打压浆孔，在尾部钢筋进行加固处理，并在管壁上钻6mm1m处不需要设的压浆孔，

置。在施工过程中，第一排短管棚长5m，并且每环33根，在打入围岩时，要保证管道和围岩之间呈6°角打入，而第二排长为4.5m的管要以15°角打入。（2）双层短管棚注浆采用M30比为1∶1，注浆压力为0.5~1.0MPa。水泥浆液，水泥浆液水灰（3）当注浆压力达到设计终压数值时，会趋于稳定

状态。

3.2.2（钻孔打短管棚

1）精细测量并在设计孔位上留下标识。

（2）和上述一致，可以利用钻台车、手持风钻来进行钻孔，并将短管棚顺着钻好的孔打进去，如果地层比较松软，可以直接利用工具将导管压入围岩。3.2.3注浆通常都要依据设计说明、施工方案来完成，需注注浆

意，注浆前要先喷上混凝土封闭掌子面，目的是防止漏浆液，同时还要保证钢管内无杂物，最后才能进行注浆[3]。

4施工监控量测

茶园头隧道洞口段存在偏压和岩体破碎现象，所以进行监控量测十分必要。必测项目的测量、数据分析处理、资料整理、信息反馈等由专人负责；选测项目则根据设计要求与工程实际需要随时安排，量测的重点在洞口偏压和岩体破碎段，通过对围岩的精密监测及洞外标高的量测，为施工提供依据，以便及时采取措施。

在施工初期阶段通常会出现明显的下沉现象，加之施工现场地质条件发生突变，要想提升隧道量测质量，在断面间距的选取上应以较小值为佳；初期支护工作对后续施工具有重要意义，因此尤其需要做好此方面的监测工作，

（下转第112页）

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总494期

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工多塌孔现象，这大多由承载力不足引起。遇到这种情况时，施工人员要注意实施防护，缓进慢钻，并利用空钻增加孔壁的凝聚力。除此之外，泥浆的比重也应调大，调大后的泥浆比重约为1∶1.2。在施钻现场，要有专人观察孔壁和施工进度，一旦发生塌孔现象就应立即停止施钻，并及时处理塌孔，防止事故产生。

件的要求较高，弱风化泥质砂岩地段的旋挖钻机钻进效率1.0m的钻筒进行替换。

②弱风化泥质砂岩地段注意事项：旋挖钻机对地质条

本文从施工方案的选择、钢平台的布置检算，平台的建设，施工工艺以及相关注意事项等方面出发，全面地阐述了旋挖钻机施工技术，为相关的工程建设提供宝贵经验借鉴。

参考文献：

[1]袁钊.冲击钻孔及旋挖钻机钻孔施工大直径桩基关键

技术探讨[J].低碳世界，2017（19）：223-224.[2]李宏伟.旋挖成孔施工技术在高强度岩石地基大直径

钻孔灌注桩中的应用[J].科技创新与应用，2014（33）：230.

（编辑：曹艳华）

低下。遇到这种情况，施工人员可及时更换钻筒，用直径

6结语

近年来，旋挖钻机在桩基施工中的使用越来越普遍。

（上接第109页）

通过实时监测获取对应的信息，进而提升施工的安全性，创造更高的经济效益。当围岩位移现象较为明显时，应当增强量测频率。在对洞内状态进行观测的过程中，其覆盖对象应包括任何一个开挖面，通常以一日一次量测为佳。现场地质条件不同，所对应的选测项目也应当相应调整。

参考文献：

[1]中国有色金属工业协会.工程测量规范（附条文说

明）：GB50026—2007[S].北京：中国计划出版社，2008.

[2]中交第一公路工程局有限公司，等.公路隧道施工技

术规范：JTGF60—2009[S].北京：人民交通出版社，2009.

[3]刘志刚，赵勇.隧道隧洞施工地质技术[M].北京：中

国铁道出版社，2001.

（编辑：曹艳华）

5结语

综上所述，本文以浅埋偏压隧道为研究背景，对其所使用的技术方案展开分析，明确了适宜的开挖方法以及支护技术。如今，该隧道浅埋偏压段已竣工，工程结果表明，本文所提技术方案具有高度可行性。

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