浅谈黄土浅埋\偏压隧道施工技术摘要本文以延吴高速公路马鞍子隧道施工为实例，具体介绍了高速公路浅埋、偏压隧道的施工工艺、施工方法。
关键词浅埋偏压施工技术
中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：
在浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工中，由于施工技术运用或处理不当，经常会造成较大面积的坍方，由此带来人身伤害、财产损失及工期延误等是无法估量的。由我单位施工的延吴高速公路马鞍子隧道项目，隧道出口右线30米范围均处于严重浅埋偏压段，且该隧道有效施工时间短，并且要跨越冬季施工，如何保证施工工期成为整个高速公路能否按期实现通车的关键。
1 工程概况
马鞍子隧道位于延吴高速公路k106+753-k1083+677段右线（因该段为分离式路基），长1924米，出口端隧道最小埋深仅为7.12米，洞外接长明洞11米。隧道净宽12.17米。该隧道出口端边仰坡均高达高达40米，为保证该处施工安全，在施工中进行超前支护、进行短循环进尺开挖，加强初期支护。隧道横断面布置示意图详见图1。
浅埋段埋深与线间距数据表
里程桩号 108+666 108+661 108+656 108+651 108+646
108+641 108+636
埋深h(m) 9.52 8.35 7.12 8.08 12.6 20.98 29.4
浅埋偏压隧道的设计研究 发表时间：2016-09-01T15:06:14.747Z 来源：《基层建设》2015年6期作者：缪小金[导读] 摘要：在隧道修建中，通常会出现浅埋偏压的情况，特别是在隧道进出口处和沿山傍河处浅埋偏压隧道围岩多为IV级以上软弱围岩 衢州市科峰工程规划设计研究有限公司 摘要：在隧道修建中，通常会出现浅埋偏压的情况，特别是在隧道进出口处和沿山傍河处浅埋偏压隧道围岩多为IV级以上软弱围岩，力学性质复杂，而且受偏压影响，地应力分布不均，这就使浅埋偏压隧道稳定性分析变得很困难，使得在隧道进洞施工中很难实现施工质量、安全质量的精准控制。本文以某工程隧道出口浅埋偏压地段为研究对象，针对隧道出口段埋深较浅且存在偏压、围岩破碎、节理裂隙发育、稳定性能等特点，对隧道洞口浅埋段采取地表预注浆设计进行加固，阐述注浆施工工艺，改善软弱围岩成拱稳定条件。 关键词：洞口浅埋；偏压；隧道设计 引言 近年来，伴随着我国社会经济水平的不断发展，人们的生活水平有了很大提高，同时生活理论也有了很大的转变，越来越注重绿色环保。对工程建设环保要求也越来越高，尤其是对隧道洞口段的环保要求，相关设计施工规范均作了洞口位置规范性要求，强调早进洞、晚出洞，即适当延长洞VI和隧道长度，提倡零开挖洞口。让隧道洞口周围的植被、建筑物得到妥善保护，洞口段围岩一般比较破碎、地质条件较差，如何遵循尽量减少对岩体扰动原则提高洞口段岩体和边、仰坡稳定性，确保安全、环保进洞方式值得研究，笔者通过对隧道口浅埋段地表预注浆软弱围岩预加固措施作出了研究分析，并对如何处理这些问题提出了自己的看法。以供参考。 1 工程概况 该隧道位于改建工程Kl+364-KI+474段，隧道出口紧邻村庄，距离民房约30m.隧道全长110m，整个隧道位于R=350圆曲线上。为降低公路建设对隧道附近居民带来影响，避免原设计方案进洞深挖方造成环境破坏，着力保护山区村庄周围原始风貌，采用隧道早进洞、晚出洞环保设计理念达到零开挖进洞要求，隧道出口端洞口浅埋偏压段衬砌长度达56 m。隧道位于两大山脉间，地形起伏大，沟壑纵横。隧道轴线海拔高程介于241.2m-268.1m，隧道最大埋深31.3m，山体地势陡峭，中部起伏不平，植被发育，隧道洞口段风化非常严重，为角砾粉质粘土及强－中风化千枚状板岩，稳定性极差，洞口段均为V级围岩。 2 洞口浅埋段衬砌结构及施工方案设计 2.1衬砌结构设计 隧道洞口浅埋段衬砌形式采用V级围岩加强段复合式衬砌支护设计断面，针对隧道洞口段软弱围岩、浅埋偏压特点，结合地表预注浆加固对超前支护、初期支护及二衬进行加强设计，支护参数如下。 1）钢架，采用I18工字钢弯制而成，接头形式为垫板加高强螺栓，考虑到浅埋偏压等多种不利因素，拱架设计间距取0.8m一榀，纵向采用担2钢筋连接，环向间距取1.0m。 2）系统锚杆，采用L=4.0m25mm中空注浆锚杆，拱部及侧墙设置，环向间距0.8m，纵向间距配合钢拱架使用取0.6m，锚杆呈梅花形布置，锚杆尾部与钢拱架连接，锚杆必须设计钢垫板。 3）喷射混凝土，采用25cm厚C25网喷射混凝土，钢筋网间距20cm×20cm，钢筋网焊接钢拱架。 4）二次衬砌，采用50cm厚FS型C25钢筋混凝土，主筋采用22钢筋，纵向间距20cm，构造筋采用12钢筋，环向间距25cm。洞口范围20m 内超前支护采用注浆长管棚，设置范围为拱部120，环向间距40cm，管棚采用108×6cm热轧无缝钢管，每节长4m-6m，管棚注浆采用1：1水泥浆，注浆压力0.5MPa-2.0MPa。 2.2施工方案设计 V级围岩加强段采用台阶分部法开挖，要求先进行上弧形导坑开挖，留核心土支挡开挖工作面，有利于及时施作拱部初期支护以加强开挖工作面稳定性，核心土以及下部开挖在初期支护保护下进行，施工安全性好，一般环形进尺0.5m-1.0m，下台阶长度为开挖毛洞径1.5倍，为避免初支拱脚下沉，隧道下部断面开挖时上部断面初期支护每榀钢拱架增加4根锁脚锚杆.隧道施工开挖时少扰动岩体，严格控制超、欠挖，用风镐修边，修去欠挖部分，钢筋网和钢支撑密贴围岩面，支撑紧密，再加C15混凝土预制垫块楔紧使初期支护及时可靠。二次衬砌采用混凝土运输车、输送泵和衬砌模板台车机械化配套施工方案确保混凝土质量达到内实外光。 3隧道地表预注浆加固处理 根据隧道洞口段地形地貌以及地质特征，结合工程本身特点，通过分析确定洞口段软弱围岩加同采用水泥-水玻璃双液注浆，注浆从施工作用上看施工工艺属于静压注浆之固结注浆，在注浆理论上属于渗透注浆，主要通过注浆管将浆液均匀注入地层中，利用浆液速凝且凝固时间可控、浆液结石率高、结合体早期强度大特征，在相对较高灌浆压力，浆液以充填渗透和挤密等方式，赶走碎石土及岩体裂隙中水分和空气后占据位置使双浆液在劈裂孔隙或裂隙中混合并迅速凝结，形成结合体使原来松散围岩胶结成一个整体，改善隧道成拱稳定条件，保证工程安全顺利掘进。 3.1 地表预注浆方案设计 隧道出口洞门左侧发育有洼地，右侧地形陡峻，洞口段浅埋偏压较明显，隧道洞口处为河流.隧道出口K1+429-K1+464浅埋暗洞段隧道轴线位置埋深仅7m-9m，为确保施工安全顺利进洞，通过分析需要对隧道进洞段地表软弱围岩进行地表注浆预加固，即开挖进洞前在洞身轴线两侧各8m范嗣地表进行竖向钻孔分段注入l：1水泥-水玻璃双浆液，将松散围岩胶结成足够强度复合围岩，保证隧道安全顺利进洞.注浆需要在原地面清表及整平后方可进行。注浆管采用妒5×5mmPVC打孔塑料管，间距2.0mx2.0m，梅花形布置；塑料花管段埋入原地面不小于1.5m，管壁每隔15cm交错布孔眼，孔眼直径10mm，详见图1
公路黄土隧道施工技术要点及注意事项 黄土具有垂直节理发育、透水性好、遇水易软化变形等特性，含水量的变化对围岩的强度影响很大。同时，黄土隧道一般埋深较浅，浅埋、偏压问题普遍存在，在雨季施工和施工方法不当的情况下，极易导致施工安全质量事故的发生。为确保公路黄土隧道的施工安全及工程监理质量，现将黄土隧道的施工技术要点予以下发，请各相关单位遵照执行。 一、前期设计过程中应注意的事项 1、结合外业勘测情况，优化隧道线型设计，不应设计黄土连拱隧道，尽可能少采用小净距隧道。 2、黄土隧道设计中，要进行细致的现场踏勘，并加强隧址区域的地质勘察工作，以便于掌握详细的隧址区的工程地质和水文地质条件。 3、设计要有效地查明确黄土隧道洞顶陷穴、冲沟、裂缝和落水洞等的位置，分析对隧道施工及运营的影响，并提出处治范围和处治措施。 4、设计图纸要明确隧道地基承载力的要求，承载力不足时应提出相应的处治措施。 5、设计阶段要对黄土隧道进行安全风险评估。 6、设计单位应做好设计服务工作，开工前应进行详细的技术交底，强调施工必须注意的事项。 二、安全评估及施工准备
1、隧道施工前，应由建设管理单位组织相关专家结合设计单位编制的“隧道安全风险评估报告”对施工单位编制的施工组织及施工安全风险评估报告进行审查。 2、施工单位必须认真进行地表普查，对隧道上方及周围对隧道施工及运营有影响的冲沟、陷穴、落水洞、地裂缝等进行处治。 3、在隧道进洞前，建设管理单位应组织设计、施工、监理单位核定洞门位置，明确进洞方案。 4、隧道进洞及施工过程中应准备必要的足够数量的应急抢险物资，以确保在隧道出现险情时可及时组织抢险，如备用工字钢、方木及成品钢拱架等，数量必须满足二排扇形排架支撑和掌子面支撑所需材料。 5、认真贯彻落实施工组织设计方案的各项保证措施。 6、衬砌台车、仰拱栈桥应在进洞前制作、拼装完毕。衬砌台车长度一般不大于9m，栈桥长度一般为5m。 7、制定合理的隧道施工工期，不得随意压缩工期。 9、隧道内必须在施工掌子面设置逃生通道。通道可采用长度大于50m、直径大于600mm的钢管，壁厚不小于10mm。 三、隧道施工技术要点 把握“一短、两快、三严、四及时”的施工要点。即短进尺；快循环、快封闭；严格工艺、严格标准、严格管理；及时支护、及时量测、及时反馈、及时二次衬砌；用双控法保证隧道施工早成环，确保黄土公路隧道施工安全和施工质量。
黄土地区隧道施工功法 土木工程学院 土木0901班 黄松 学号090210127
黄土地区隧道施工功法 黄土隧道概述。黄土是第四系堆积的大陆沉积物,是半干旱气候条件下形成的并有针状孔隙、垂直节理的特殊土。《铁路工程地质技术规范》(TBJ12-85) 将黄土划分为黄土和黄土质土两大类。按形成时代和结合工程建设的特点,又将黄土分为老黄土和新黄土、非湿陷黄土和湿陷黄土等。施工大断面黄土隧道时，由于黄土本身土体强度低、开挖过程中地层失去平衡内应力重新分布、施工振动、施工工艺不当等因素等影响，都会引起隧道围岩下沉、大变形或坍塌等严重后果，给隧道施工质量、安全控制提出了更高的要求。 根据隧道出口段实际黄土的地质情况及土层特性，为了预防在开挖过程中隧道的大变形和坍塌问题，采用台阶分布开挖法（又称环形开挖留核心土法），结合喷射砼及时封闭开挖面，用超前管棚（锚杆）支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布，实施短开挖，快循环来减少对土体的扰动，并结合本隧道复合式衬砌设计情况及相应规范要求，参照我公司近年类似工程施工经验，特将施工过程的控制要点汇编如下，望各队、管理组严格遵照执行，确保庆兴隧道安全、优质、高效地施工。 施工方案的选定。应兴隧道按新奥法组织施工，严格遵循“超前探、管超前、短进尺、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则。用先进量测技术取得围岩状态参数，通过对信息、数据的综合分析和处理，判定地质变化，反馈于设计和施工，实行动态管理信息化施工。根据情况，明洞及洞口部分可采用挖掘机开挖，人工配合修边；下穿公路浅埋段采用大管棚法超前支护、公路面铺设厚钢板后，按交叉中隔壁（CRD）开挖法施工；洞内Ⅴ级黄土围岩采用预留核心土短台阶七部开挖法施工；Ⅳ级黄土围岩采用预留核心土台阶开挖法；斜井采用预留核心土短进尺全断面法；洞身开挖均采用人工配合挖掘机实施，出碴采用侧卸式装载机配合挖掘机装碴，自卸汽车运输；衬砌采用整体液压衬砌台车，砼由自动计量拌合站拌合，运输罐车运输，输送泵泵送入模灌筑，二次衬砌全断面一次施作。 隧道施工应严格按照工程部下发的施工方案、作业指导书、技术交底等技术文件内容规定，初期支护应紧跟开挖面及时施作，尽快封闭。 洞口工程施工前，应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石或土体。
浅埋、偏压、冲沟段隧道施工方案 1 引言 在浅埋、偏压、冲沟段及软弱围岩隧道施工中，由于施工技术运用或处理不当，经常会造成较大面积的坍方，由此带来人身伤害、财产损失及工期延误等是无法估量的。黄土隧道，施工难度相当大，工期要求也非常紧张，保证隧道按期安全贯通成为当前的首要任务，为此制定了隧道过浅埋、偏压、冲沟及软弱围岩隧道段专项方案。 2工程概况 武家岭隧道位于吕梁山西坡黄土梁茆区，冲沟发育，地形起伏大，高程957～1143.1m之间。隧道进出口沟底及沟壁见基岩出露，上层覆盖黄土。隧道进口里程为DK14+715，出口里程为DK18+840，全长为4125m。隧道最大埋深为156.71m，为单洞双线隧道。本隧道设计行驶速度120km/h，正线采用60kg/m的钢轨，有砟道床。以Ⅳ、Ⅴ级围岩为主，地层为新生界第四系新黄土、老黄土、砂及卵砾石，第三系黏土和粉质黏土、半胶结砾岩，下伏中生界砂岩、页岩、泥岩，地质构造复杂。武家岭隧道共3处浅埋偏压段，埋深为3～25m，分别是：DK14+727～DK15+080、DK17+110～DK17+460、DK18+450～DK18+832隧道进出口位于土石分界线上施工安全风险高。 3 施工组织 因隧道均处于软弱围岩及黄土V级加强围岩段，为保证施工安全，采取早进晚出的进洞方案，即洞门修建应尽量避免对山体的扰动，尽可能减少边仰坡刷坡范围。洞口处已有部分按路基开挖，且边仰坡较高，不宜再破坏洞口边坡，以采取套拱、超前长管棚等辅助施工措施，确保施工安全。 首先，我项目部成立了专门的地表测量小组，对所有隧道进行了地表测量，每5-10米一个测点，分别对应相应里程的隧道与地表断面图，由
试比较浅埋偏压隧道的几种施工方法 发表时间：2010-06-11T08:35:09.437Z 来源：《赤子》2009年第22期供稿作者：王宇[导读] 山区公路的布线一般沿沟谷进行，沿线隧道多存在一定的偏压效应。 王宇贵州省公路桥梁工程总公司 550001 摘要结合某隧道工程所采用的三种施工方法，探讨了在不同的施工方法下，施工的受力与变形的不同数值。并对不同的施工方法的优点和注意事项作以分析。 关键词偏压隧道现场监测数值计算施工方法对比研究 1.引言 山区公路的布线一般沿沟谷进行，沿线隧道多存在一定的偏压效应。传统的防偏压方法，一般注重采用设计措施，如增设锚杆与管棚、在偏压较小的一侧增设重力式挡墙或加大衬砌的厚度等，而对施工方法则只简单地提及而没有进行对比研究，这样无形中会加大施工成本，造成施工中不安全因素的增加。本文以具体例子为依托，对施工过程中的监测资料进行分析，提出了适合该隧道的施工方法；同时，采用数值分析的手段，从受力的角度提出了最佳的施工方案。 为以后类似工程的设计与施工提供了依据。该隧道的设计为“CD”施工方法，考虑到施工工期及经济因素，拟对进口段采用正台阶施工进行试开挖并进行施工量测，通过对量测数据、施工进度、经济条件等因素的综合分析提出最终适合于该隧道的施工方法。 2 监测数据分析 根据现场条件及一般隧道的监测内容，该隧道的主要监测项目为：周边位移量测、拱顶下沉量测、地表下沉量测、钢支撑内力量测和锚杆轴力量测。各元件的具体布置，见图1。 2 1地表下沉 从地表下沉的监测曲线图可以看出，当围岩开挖历经20天之后，其地表下沉基本上就处于稳定状态，而此时掌子面已经推进了将近100m左右。上述情况表明：该断面的地表沉降经过20天以后基本完成，可以进行下一步的工作。 2.2 收敛变形 根据量测断面上台阶开挖30～97m的收敛变形血线图可以看出，量测时间共45d。在上台阶开挖过程中收敛量在3mm以内，说明在上台阶开挖过30m时围岩的大部分应力已经释放，围岩的位移大部分已发生。水平测线AC数值最大，表明隧道侧压力比竖直压力大，其中的主要原因可能是隧道左侧成拱效应比右侧成拱效应差，因此隧道左侧受到更大的围岩压力。 2.3 拱顶位移 上台阶开挖后典型断面拱顶实测位移曲线图，该断面围岩主要为炭质板岩，属于Ⅲ类围岩，围岩较破碎。通过对测量线进行拟合可知：(1)最终位移u∞=3883mm，该值较大，这主要是由于该断面所处围岩比较破碎，且节理裂隙较发育。但在第6天位移即为33．43m m，已达到最终位移的81％，这说明围岩很快趋于稳定。(2)当t =16d时，位移速率为0.1mm／d，以后随着时间的增长，位移速率将越来越小。 2.4钢支撑内力 所选取的典型断面主要围岩类型为泥岩，属于Ⅲ类围岩。 内力变化曲线时间上可分为4个阶段。其中上台阶开挖后数据曲线形成了急剧增大一缓慢增大一趋于平缓这I、Ⅱ、Ⅲ三个阶段，下台阶开挖后形成了第Ⅳ阶段。下台阶开挖后，钢支撑左右两侧的内力变化并不一致，说明钢支撑所受的左、右两侧的压力并不相等。 由于各部位内力变化在上台阶开挖后基本一致，因此可以对其中某个部位的内力变化进行分析，从而得到一般的规律，现选取钢支撑内层的左侧部位，经分析其内力最终值为2.393kN；在L =50 m 时为1.56k N，占其最终值的6 5％；在L=100m时，为1.93 k N，占其最终值的81％，可见内力的大部分在上台阶开挖后50m内产生。 2.5锚杆内力量测结果 锚杆内力量测结果，见下图。从图中可以看出，围岩变形超过20天之后，其变形基本处于稳定状态，在最初的一周之内，其变形发展是最为显著的时期，过此之后，其变形将逐渐趋于稳定。因此，围岩开挖之后的初始阶段是值得注意的时期。 2.6 施工方法调整 鉴于实测的位移、支护结构的轴力较小且收敛较快，因此将原设计中采用的“CD”法开挖并辅助超前锚杆支护的施工方法变更为采用台阶法开挖的施工方法即可满足要求。 3数值模型的建立与计算参数的选取 为了更好地了解在不同施工方法下偏压隧道的受力变形规律，以便从隧道受力变形的角度寻找出这种隧道的最佳施工方法，本文采用数值分析的手段，对其进行建模分析。 3.1数值模型的建立 根据不同的施工方法建立的数值模型如下图所示。为节省篇幅，在本文中只列出CD法开挖的网格剖分图。 计算参数的选取：综合国际《工程岩体分级标准》GB50218—94、《公路隧道设计规范》JTJ026-90、《铁路隧道设计规范》TB10003—2001等资料对各类围岩物理力学参数的取值情况，取各类围岩中值作为岩体的计算参数。对锚杆与型钢拱架材料参数则根据实验结果取值。 3．2计算结果与分析 采用数值模拟得出的几种不同施工方法下隧道周边与地表最大位移、隧道周边最大围岩应力。而锚杆轴力和钢支撑内力由于受篇幅限制，不再一一列出。 321不同施工方法下受力共同点 (1)拱顶部分的锚杆与钢支撑在不同的施工阶段受力都很小。 (2)完工后受偏压较大的右墙所承受的围岩应力最大，而且拱脚与墙角往往都是应力集中的地方。 (3)锚杆与钢支撑的受力在施工中间阶段往往是右侧受力稍大，而完工后则左侧稍大。
2012年3月 内蒙古科技与经济 M arch 2012 第6期总第256期 Inner M o ngo lia Science T echnolo gy &Economy N o .6T o tal N o .256 黄土隧道的施工技术及监理控制 李文盛1 ,孙 强 2 (1.内蒙古包头铁道职业技术学院;2.内蒙古沁原监理公司,内蒙古包头 014000) 摘 要:通过对北同蒲雁门关隧道进口黄土段的施工方法及控制要点的介绍,为以后类似工程的施工、监理提供一定的经验。 关键词:黄土隧道;施工技术;控制要点 中图分类号:U 455 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)06—0118—021 雁门关隧道工程概况 雁门关隧道起讫里程DK110+855～DK124+940,全长14.085km 。隧道设计为直线、单洞双线隧道,设人字形排水坡,变坡点在DK120+980,上坡坡度为7‰,下坡坡度为3‰,最大埋深约820m 。隧道共 设置3座斜井,其中:1# 斜井长1.445km (临时斜井),2#斜井长2.385km (永久使用斜井);3#斜井长1.384km (临时斜井)。隧道穿越以恒山山脉为主干的构造侵蚀、剥蚀基岩山区地貌,地面山高谷深,群峰连绵。 由于特殊的地理、气候和构造条件,隧址区水文地质条件极为复杂,地下水对工程有较大影响。隧道长、地质条件复杂、不良地质段落长、种类多(断层破 碎带正洞16处、1#斜井2处、2# 斜井3处,涌水量大、易突水、突泥),施工难度大,是该隧道的主要特点。 雁门关隧道进口端DK110+855～DK111+500(645m )为山前洪积扇,地形较平缓,其中DK 111+240～DK 111+270为洪积扇中的冲沟。主要由新黄土、细圆砾土、粗圆砾土组成,中密,局部夹漂石,有微量地下水,结构松散。进口浅埋段围岩地质差,洞顶覆盖层薄,土体自稳能力较差,变形、塌陷现象极易发生。 笔者仅就进口段大断面黄土隧道的施工技术、监理控制问题进行探讨。 2 大断面黄土隧道的施工技术及控制要点2.1 黄土的性质 黄土与一般土的不同之处有2点: 构造上的直立性,这个特性决定了黄土力学特性具有各向异性的特点。它与施工后掌子面的稳定有直接关系。如果施工后的围岩应力大于黄土直立方向的强度,就会造成开挖工作面的失稳。 湿陷性,这个特性决定了黄土含水量超过一定值或者遇水后会产生很大的“沉陷”变形和承载能力的丧失。雁门关隧道进口黄土段为弱湿陷性,含水量低,对隧道施工影响不大。 黄土与一般土相同之处,在其成分构成上也分为:砂质土,砂性土为主的土(砂质黄土),施工中这是易发生崩塌的土质。 黏质土:黏质土为主的土(黏质黄土),这是施工中比较稳定的黄土。 2.2 黄土隧道的基本特点 黄土隧道除土质中可能遇到古土壤层以外,岩性均一、工序转换少,施工方法相对单一; 黄土隧道采用人工配合机械开挖,严禁爆破,这样可以把对围岩的扰动降到最低,且能较好的控制超欠挖,开挖面圆顺,避免应力集中; 黄土围岩的蠕变特性及后期压力是其显著特点。从掌握的资料看,黄土隧道有很大一部分直到运营期间依然出现新的环向、斜向裂纹、甚至发生局部段落下沉现象; 黄土隧道另外一个显著的特点是黄土含水量的大小对施工的影响远远大于普通的岩石隧道。含水量的大小是直接影响围岩稳定、开挖安全、初期支护、二次衬砌变形量的主要因素。 2.3 黄土隧道的施工原则 按新奥法原理组织施工; 依靠信息反馈,实行动态设计,信息化施工; 突出超前地质预报并纳入施工工序; 坚持“先预报、管超前、严注浆、少扰动、短进尺、强支护、早喷锚、紧封闭、快成环、勤量测”的原则; 严格控制隧道内的施工用水,并做好施工用水的排放管理; 加大设备投入,组织机械化、专业化施工; 施工机械与施工方法相配套,优化资源配置。 2.4 影响隧道开挖方法选择的主要因素2.4.1 分部开挖各部分结构是否稳定。主要是指竖向或横向分的小块结构稳定性要满足要求,例如台阶法施工中,上导坑的矢跨比要≥0.3才是安全的,如果<0.3,结构会失稳。 2.4.2 是否便于机械开挖及支护结构的安装。是指尽可能用现代化施工方法设备进行作业,避免原始的高强度作业,以提高劳动效率。如果空间太小的话,支护结构如钢架的安装、锚杆的打设将变得非常困难或不能按设计角度打设。那样,支护效果将大打折扣,所以现代施工生产中,要尽可能多的利用大型设备。 2.4.3 支护结束后是否存在隐患。是指分块安装钢构件后要保证一段时间内钢构件不发生大的变形或破坏。例如在土质隧道中,如果采用长台阶法施工,上导拱脚在垂直山体压力下,会发生下沉,导致净空不够或初支产生不均匀沉降后开裂或失稳。 ? 118? 收稿日期:2011-12-22 作者简介:李文盛,男,高级讲师,1992年毕业于长沙铁道学院土木工程系铁道工程专业。 孙强,男,高级工程师,1991年毕业于长沙铁道学院土木工程系铁道工程专业,于2007年11月～2011年12月在新建铁路北同蒲取直线1#标负责雁门关隧道的施工监理工作。
浅埋偏压隧道进洞施工技术及应用 浅埋偏压隧道进洞施工技术及应用 摘要：浅埋偏压隧道由于其浅埋偏压的不利因素，在施工和后续的运营中极易产生病害，造成人身财产的损失。本文对施工过程中遇到的问题、处理方法及爆破施工技术进行了探讨。 关键词：浅埋偏压；隧道；进洞；施工 中图分类号：U455文献标识码： A 文章编号： 1．工程概况 西源隧道工程,为双线隧道，最大埋深约35.34m，平均埋深约 18m，Ⅳ级围岩占17.1%,Ⅴ级围岩占82.9%，部分地段地下水较发育。隧道进出口桩号分别为K101+762、K102+230。本隧道地层岩性自上而下为第四系残坡积层粉质黏土，下伏基岩为二叠系上统P21炭质页岩、粉砂岩及二叠系下统P1q灰岩。围岩破碎，节理裂隙发育，空隙潜水较发育，多处浅埋，沟谷。隧道围岩较差，遇水极易软化，施工安全风险极大。 2.设计施工方法 衬砌及施工辅助措施情况见表1。 表1西源隧道正洞衬砌与施工辅助措施一览表 管棚采用Φ108mm×108m热轧无缝钢管，外插脚为3□，压注水泥浆液。 3.施工过程中遇到的问题及处理方法 （1）在洞口边仰坡开挖过程中，隧道进口右侧坡体上有滑坡现象出现，滑坡面光滑。处理方法：在滑坡体处加设锚杆、再挂网喷浆。 （2）在洞口长管棚施工时，发现导向墙右侧下沉，但导向墙整体完好，导向墙上部土体有开裂现象。经各方现场勘查研究，一致认为施工恰处梅雨季节，隧址处围岩孔隙水发育，导向墙两基脚地基为炭质页岩，遇水后承载力急剧下降造成导向墙下沉，经检测实际地基土承载力只有40KPa左右，远小于设计显示的200KPa。处理方法：
将导向墙两基脚从设计上的120°改为180°，并增大基脚尺寸，同时采用小导管注浆加固导向墙基脚（采用ф42小导管，L=4～5m，左、右两侧纵横向各设置12根）。对基脚下岩体进行注浆板结加固，以满足导向墙地基承载力的要求。加固处理完5天开始连续观测7天，导向墙平面位置无变化，没有水平位移。 （3）采用设计图纸推荐的六步CD法施工，在6步CD第3步开挖时，发现6步CD第1步与6步CD第2步连接处中隔壁9榀钢架出现了变形，介于此情况，现场马上进行6步CD第3步回填，并及时开挖了6步CD第4步和6步CD第5步，减少了右侧土体对中隔壁的侧压力，避免中隔壁垮塌。中隔壁稳定后对掌子面挂网并喷射20cm 厚混凝土，并按30cm间距插打两排超前小导管并注浆。在隧道地表沉降观测中发现洞顶地表开裂、洞内沉降明显，为确保洞口施工安全和坡体稳定，决定对DK101+793～+833段采用准50mmPVC袖阀管注浆加固，注浆孔深度至仰拱下1m范围，注浆宽度25m，间距2.0m*2.0m。DK101+793～+813注浆压力控制在0.8Mpa左右，DK101+813～+833注浆压力控制在0.4Mpa左右。注浆采用1:1水泥浆。 （4）施工至DK101+810断面时，掌子面滑坡，但滑坡体不大，滑坡面光滑。处理方法为：回填反压，掌子面挂网并喷射15cm厚混凝土，30cm间距插打两排超前小导管并注浆，待稳固后进行开挖进尺。 （5）施工至DK101+815断面时，拱顶右侧塌方冒顶，坍塌处至掌子面约5米，埋深约6米。坍坑近似直径10米的圆坑，呈漏斗状，隧道内坍体近300m3左右。 经分析，造成此次冒顶的主要原因有：①围岩破碎，围岩为Ⅴc 级围岩，表层Qe1+d1粉质黏土，褐黄色，硬塑。塌方前两天连续下雨，粉质黏土遇水软化、松散，失去承载力。②DK101+813～+833段注浆压力为0.4Mpa左右，注浆压力小，仅对注浆孔周围小部分岩体起到板结效果，达不到注浆加固围岩的作用。注浆压力0.8Mpa时围岩板结效果注浆压力0.4Mpa时围岩板结效果③此处正处于纵向土、岩交界面，两介质性能差异较大，粘结较差。④洞口长管棚未能很好的起到超前支护作用。由于施工误差，设计的长管棚钢管间距为40cm，
黄土隧道施工工艺工法 为了预防在黄土中开挖隧道的大变形和坍塌问题，采用台阶分布开挖法（又称环形开挖留核心土法），结合喷射砼及时封闭开挖面，用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布，实施短开挖，快循环来减少对土体的扰动，是目前黄土隧道施工的较完整的方法。 1.施工方法及工艺要点 1.1根据工地实际情况，设计并施打超前管棚。钢管真径一般为ф60 mm，长4.5m，间距30cm，外插角20，首尾相接长度不少于1.5m。钢管内充填20号砼或者水泥砂浆。 1.2上半断面人工用风镐及电铲掏槽。掏槽宽度约1m，纵向掏槽深度每次约0.8m。 1.3开挖后立即射砼封闭断面。喷射4cm厚的20号砼，封闭开挖断面，以免孔隙水从断面处渗出，而使土体失稳。 1.4架钢拱及挂网。钢拱规格为Ⅰ20a，按设计断面计算用量。拱架之间的间距依每次开挖长度约为0.8m，每榀钢拱纵向用ф20钢筋连接，钢筋间距1.2m。管棚尾端焊接于拱架腹部，以增强共同支护作用。ф8钢筋网格间距为20cm×20cm。 1.5喷射砼填充钢拱间空隙。拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实，先喷拱架与轮廓之间空隙，再喷拱架，然后再喷拱架之间，直至喷到规定的厚度。 1.6按上述1－5的方式开挖5m左右后，开挖支撑掌子面的核心土支持部分。 1.7在上半断面初期支护稳定的条件下，开始开挖下半断面：首先通过在上半断面的钢拱的拱脚打注浆锚杆，以防止拱架及围岩变形与下沉。钻进后进行注浆，两侧以等间距各打5根锚杆。经过做试验，这样的锚杆与黄土结合后，抗拨力可达8t以上。 1.8开挖出碴完成后立即喷射砼封闭围岩，然后架钢拱支撑和挂网，经分层喷射砼直到设计厚度。再铺设土工布防水板，做二次衬砌。 2.施工工艺流程图
浅埋偏压隧道施工技术 浅埋偏压隧道施工技术 摘要:随着现代科学技术的逐步完善，在不断进步的经济社会对现代交通运输行业高标准要求的推动下，浅埋偏压性隧道进洞交通建设工作正面临着前所未有的发展空间与潜力。本文对某隧道浅埋偏压段的处理进行了分析,并对地面注浆加固、超前管棚及锁脚钢管的施工工艺进行了探讨。 Abstract: with the gradual improvement of modern science and technology, in the economic and social progress of modern transportation industry to promote the high standard requirement, shallow buried bias into the hole of the tunnel traffic construction work are facing unprecedented development space and potential. In this paper a tunnel of shallow buried bias segment of the treatment was analyzed, and the ground grouting strengthening, lead tube tent and lock the construction process of the steel tube feet are discussed in this paper. 中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号： 一、工程概况 某隧道全长648m，该隧道属于典型的浅埋偏压隧道，且围岩松散，溶槽、裂隙发育，充填大量的碎石土和黄粘土，地质条件较差，对开挖带来很大的安全隐患,极易出现塌方甚至冒顶事故。为保证施工质量、安全以及运营的安全,我们在浅埋偏压地段施工时采取必要的加固措施。一是在外侧增设应力挡墙,以抵抗山体的侧压力,挡墙采用C 25片石混凝土,与围岩之间填充C25片石混凝土同步浇筑。二是增加拱部Φ108管棚长度，由设计15 m改为36 m,以便更好地控制隧道初期支护变形和下沉,可以有效的控制开挖和支护施工质量以及
公路浅埋偏压隧道的常用施工方法探究 发表时间：2015-12-15T11:21:50.750Z 来源：《基层建设》2015年16期供稿作者：赵光华[导读] 浙江省义乌市针对浅埋偏压隧道洞口段的施工方法举措比较丰富，比较常见的施工方法举措有砂浆锚杆表层打设法、表层压浆法、平衡压力法等。赵光华 身份证号码：330125************ 浙江省义乌市 322000 摘要：在公路隧道施工中，浅埋偏压隧道因其施工难度较大，其施工方法的选择作为施工控制的关键。本文首先简要介绍公路浅埋隧道的定义，随后结合笔者多年参与公路浅埋偏压隧道工程经验阐述常用施工方法举措，期望为今后公路浅埋隧道的施工常用施工方法的选择提供参考。 关键词：公路；浅埋偏压隧道；常用施工方法；探究 1 概述 浅埋偏压隧道是指既具有浅埋特征又同时具有偏压情况的隧道，具体指开挖过后，隧道将承受全部上层覆土层所产生的全部土压力，同时因实际地形不对称或岩层岩性不同致使隧道结构体自身所受到两侧荷载不平衡的隧道；根据隧道段落埋深与隧道自身直径的的比值小于2.5的，判定属于浅埋段，反之，属于深埋段；偏压隧道的压力根据隧道设计规范中的具体计算公式并结合隧道的实际埋深、具体尺寸及周边围岩具体级别等来判定，同时在隧道施工过程中，因采用的施工方法及顺序不一也会造成偏压情况出现。在公路隧道施工过程中，浅埋偏压隧道地段大都位于进、出洞口段因地形及覆土深度等形成浅埋偏压情况；在隧道进洞后的洞身段施工过程中，很少遇到浅埋和偏压情况，如遇到两者叠加属于地质地层属性影响造成的隧道两侧受力不均的情况。在《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）及《公路隧道设计细则》（JTG D70-2010）中就浅埋偏压隧道的规定均通过具体数据予以明确。 对于浅埋偏压隧道，覆盖层松散、软弱的围岩条件以及地质岩性地层的偏压造成隧道出现超过设计规定的变形、甚至出现坍塌情况的关键因素。在隧道设计阶段，针对处于浅埋段且受到严重偏压的情况，应进行专门设计防止隧道成型结构物受到影响而出现失稳事故。在施工阶段，针对浅埋偏压段的施工严格按照设计要求并结合现场实际采取可行有效的措施进行施工，防止出现质量问题及安全事故。 2 常用施工方法举措 浅埋偏压隧道属于公路不良地质隧道开挖施工中较为复杂的浅埋段及偏压段等不良地质地段的组合，同时一般还伴有岩石破碎、属于软弱岩层、含水量大等其他不良地质条件，给施工过程带来较大的难度。因此，针对浅埋偏压隧道洞口及洞身施工分别选择合适的施工方法是确保浅埋偏压隧道段施工质量及安全的前提条件。 2.1 洞口段常用施工方法举措 针对浅埋偏压隧道洞口段的施工方法举措比较丰富，比较常见的施工方法举措有砂浆锚杆表层打设法、表层压浆法、平衡压力法等。具体施工方法举措及适用范围如下。一是砂浆锚杆表层打设法举措，就是根据现场情况按设计以一定间距和深度打设锚杆孔，经检查合格后再插入锚杆在及时填入设计强度的水泥砂浆予以锚固加固土体；表层打设加固范围通过具体计算确定，主要适应于洞口浅埋开挖段中洞口顶土体处于斜坡体的地段。二是表层压浆法举措，按梅花型或方形布置打设压浆孔道，根据设计及现场实际情况确定压浆处理范围及孔道深度，插设压浆管道，拌和制作合格压浆浆液，通常采用纯水泥拌制，特殊情况可增加水玻璃等其他速凝材料进行拌制，并按设计及现行相关规范要求进行压浆作业，压浆完毕后及时对压浆通道顶部进行加强连接使之形成整体受力；主要适应用浅埋偏压隧道洞口附近地表岩层破碎、空隙大且极易出现整体塌方的地段。三是平衡压力法举措，针对浅埋偏压段，侧重于偏压的处治，即通过在临空面处设置反挡混凝土、钢筋混凝土以及预应力钢筋混凝土构筑物、对产生偏压的源头即高的山体土石方进行消减反压在临空面侧的双重平衡措施予以处理；一般先进行偏压临空侧的反挡工程的施工，即根据岩体情况选择相应工法，在岩体完整性较好的情况下，通过按一定间距设置抗滑桩或锚索抗滑桩或为加快施工进度采用型钢桩、钢管桩等抗滑设；在岩体比较差甚至是土体的情况下，建议采用预应力锚索与板及格构配合使用，或者在石料丰富地区直接采取挡墙加固举措予以处理；在采用平衡压力法的开始，及时对原状山体软弱部分进行夯实平整，根据山体实际地形开挖环形排水沟和截水沟，保证排水通畅；平衡压力法主要适用于浅埋偏压段洞口段各种地质情况。 2.2 洞身段常用施工方法举措 对于浅埋偏压隧道洞身段的施工方法举措主要有超前强（超强）支护方法、分部分块开挖方法、初期强（超强）支护方法、二衬衬砌早强（提高）强度方法等，减少或消除浅埋偏压隧道所受到的超设计及规范的偏压力。具体如下。一是超前强支护甚至超强支护的施工方法举措，在浅埋偏压段隧道洞身为开挖前，在待开挖作业面的上部设计指定范围内，采用专用机械设备进行孔道的打设钻机施工，根据设计及实际地质情况，决定孔道加密数量及插设的关键性加固材料如加强型锚杆、大钢管、加强小导管等强度高的钢管，并根据情况进行压浆作业，并及时对管间采取措施进行连接，确保整体受力效果；主要适用于具有显著的浅埋偏压且岩体软弱破碎地段。二是分部分块开挖方法举措，主要采取新奥法里的适用于软弱浅埋偏压型隧道岩层的开挖作业，具体有分两级或三级台阶进行分部分块开挖、环向留取核心土体进行分部分块开挖、中（交叉中）隔壁（C（R）D）法进行分部分块开挖、单（双）侧壁导坑开挖几大类；其中，两级或三级类多台阶开挖方法一般分上、下或上、中、下台阶，台阶间长度根据设计及现场地层地质情况以及施工作业实际划分，同时根据地质情况配合好超前强支护措施。主要适用于浅埋偏压段较好地层和较好地质地段；环向留取核心土开挖方法一般将开挖划分为三大区域，即环向上拱形部位、底部以及中间预留核心土部位，通过先进行环向上拱形部位的开挖及支护，在进行留取核心土部位开挖，最后再进行底部开挖的主要顺序进行开挖作业，主要适用于处于软弱岩层地质中的浅埋偏压地段的隧道开挖施工；中隔壁（CD）法主要以多级台阶开挖为基础将隧道开挖再从大致中间进行竖向划分，按设计及现行规范规定的既定程序进行有序开挖，且需及时设置临时中隔壁构造物，主要适用于存在不稳定岩层以及地层较差的浅埋偏压隧道段的开挖施工；而交叉中隔壁（CRD）法主要也是以多级台阶开挖为基础将隧道开挖再从大致中间进行竖向的划分，与CD法不同的是，无论开挖划分的跨度大小还是台阶间距都设置较短，以确保施工安全，再按设计及现行规范规定的既定程序进行有序开挖，且需及时设置临时中隔壁构造物，主要适用于存在极不稳定岩层以及地层极差的浅埋偏压隧道段的开挖施工。三是初期强支护甚至采取超前支护的方法举措，即通过设置加强型锚杆或锚喷结合方式甚至采取钢拱架、钢格栅等具有超前支撑能力的钢结构来快速封闭掌子面，确保围岩变形可控及施工安全。四是二次衬砌采用早强型混凝土或者采取高一等级强度的混凝土，让二衬衬砌尽可能早的发挥作用。
总636期第四期2018年4月 河南科技 Henan Science and Technology 浅埋偏压隧道洞口施工技术 袁健生 （福建省闽西交通工程有限公司，福建 龙岩364000） 摘要：洞口段施工是隧道施工的关键环节。本文结合国省干线横九线何家陂隧道进洞方案的成功工程实 例，采用反压护拱、大管棚超前支护、砂浆锚杆、超前小导管及锚喷联合支护加固洞口岩体，利用监控量测技术指导施工，保证洞口浅埋段的施工安全。关键词：浅埋偏压隧道；洞口；施工技术中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）10-0129-03 Construction Technology of Tunnel Opening with Shallow Buried Partial Pressure YUAN Jiansheng （Fujian Minxi Transportation Engineering Co.,Ltd.，Longyan Fujian 364000） Abstract:the construction of Dongkou section is the key link of tunnel construction.In this paper,combined with the successful project example of the project of the ho Jibei tunnel in the nine line of the trunk line of the provincial trunk line,this paper adopted the anti pressure arch,the front support of the large pipe shed,the mortar bolt,the ad?vanced small catheter and the bolt and shotcrete support to reinforce the rock mass in the tunnel,and guided the con? struction by monitoring and measuring technology.The construction safety of the shallow buried section of the hole was ensured.Keywords:shallow buried bias tunnel ；portal ；construction technology 1 工程概况 何家陂隧道位于福建省龙岩市小池镇境内，全长1432.5m 。该隧道进口采用削竹式洞门，出口采用端墙式洞门；采用单端掘进，由进口端（小桩号侧）进洞。何家陂隧道右洞，拱顶以上覆土层厚约4.5m ，隧道洞口横断面方向山体呈左侧高右侧低走向，属浅埋偏压洞口。根据地质调绘可知，有一条F10断层破碎带，该破碎带与隧道轴线相交，倾角77°，围岩为粉砂岩，岩体破碎，裂隙发育，呈碎块状、泥状。详见图1。 根据地勘报告，隧道正常涌水量达3500m 3/d 。隧 道区地下水主要为基岩裂隙水，地下水位高于设计行车标高。 2洞口段施工难点及处理措施2.1 洞口段施工难点 本洞口进洞施工困难，具体施工难点包括以下几方面。Y K 1+630 进口成洞面 进口YK1+615.00 设计高：559.948SK10553.99 Q dl 碎石土3-2 D 3t z 微风化泥质粉砂岩7-14D 3t z 微风 化石英砂岩7-23XSK10561.17 图1 何家陂隧道右洞地质纵断面图 ①地下水处理。基岩高压裂隙水的治理是隧道工程施工中的一大难题，虽积累了一定的经验，但困扰施工的一系列关键技术依然存在。 ②洞口右侧偏压处理。该洞口地形不对称造成隧道 结构两面荷载应力不对称，影响结构的受力及边仰坡的稳定性，施工时易引起地表侧移，偏压是引发隧道衬砌裂缝的主要原因。 收稿日期：2018-03-05 作者简介：袁健生（1966—），男，本科，中级工程师（公路与桥梁），研究方向：公路与隧道。 交通与建筑
黄土隧道施工技术小结 一、前言 大部分的黄土具有湿陷性，下沉稳定的黄土在受水浸湿后，土结构迅速破坏，并产生显著下沉，对隧道施工产生巨大的威胁。因此，选择怎样的施工工艺、工法，这个将直接关系到黄土隧道施工的安全、稳定，而我局晋中南项目部大部分隧道恰好为黄土隧道，本文结合历年来前辈们对黄土隧道施工的经验及作者在工作、学习中的一些认识，总结出一些黄土隧道的施工方法及工艺要点，希望能给正在施工的黄土隧道的施工员一点点启示和帮助。 图1 三台阶七步流水法动画效果图 图2 三台阶七步流水法现场效果图
目前，黄土隧道开挖一般采用三台阶七步流水法（图1、图2）。该方法由中铁十二局集团首创，广泛的应用在黄土隧道施工中，能很好的满足黄土隧道的施工要求。开挖顺序如图2中数字所示。其中第1步为上台阶环形土开挖，留核心土。2与3错开2~3m，4与5错开2~3m。第6步为依次开挖上、中、下核心土，第7步为隧底开挖。 黄土隧道施工的原则：管超前，短进尺，强支护，严治水，早封闭，勤量测。下面将从以上6个方面对黄土隧道施工技术进行总结。 二、详细论述 1.管超前 1.1超前管棚 管棚法被认为是隧道施工中解决冒顶最有效最合理的方法。黄土隧道进洞和出洞必须设置超前管棚。掘进过程中根据实际情况选择是否需要打超前管棚。超前管棚的设置需要把握的主要是管棚的布眼、外插角和环向间距。管棚的直径按设计选取。如需连续设置管棚，管棚的搭接长度不小于1.5m。如果管棚长度不够需连接加长，优先考虑螺纹连接，也可以采用套管焊接，但不允许对焊后直接使用。 1.2超前小导管 超前小导管一般采用直径38~50mm的无缝钢管制作。在小导管的前端做成约10cm长的圆锥状，在尾端焊接直径6~8mm钢筋箍。距后端100cm 内不开孔，剩余部分按20~30cm梅花形布设直径6mm的溢浆孔。施作超前小导管应该注意的问题有：注浆眼的布置、外插角、孔口止浆封堵、注浆压力控制等。小导管需配合钢拱架使用，按布置的注浆眼位置焊穿钢拱架中隔板钻眼，完成后将导管顶入岩层。打入后用塑胶泥封堵孔口导管与孔壁间隙，并在导管附近及工作面喷混凝土，以防止工作面坍塌。注浆过程