长大管棚在隧道浅埋偏压段的施工技术研究
【摘要】隧道当中的偏压浅埋段具有特殊的地质地貌，给正常施工工作的开展带来一定的难度。本文以工程实例作为研究的基础，简单介绍了长大管棚施工参数以及施工质量控制要点，并探讨了长大管棚于隧道当中偏压浅埋段的施工技术，包括开挖以及套拱施工，钻机安装以及钻孔施工，长大管棚的钢管安装施工以及注浆施工技术。
【关键词】施工技术；隧道；偏压段；浅埋段；长大管棚
中图分类号：tu74文献标识码： a 文章编号：
长大管棚是一种用于隧道的支护技术，该技术可以发挥出较好的支护作用，从而有效保证隧道施工安全；同时也可以使隧道的稳定性得以增强，从而确保隧道当中的其他施工工作能够顺利开展[1]。对于具有特殊地质的隧道或出于特殊地段的隧道来说，采用长大管棚作为支护工艺，不仅能够预防围岩出现坍塌现象，同时也能够有效减少以及预防地表下沉。本文将某工程所采用的施工工艺作为分析的基础，对隧道当中浅埋偏压部位的长大管棚施工技术进行了分析，目的在于完善管棚的施工技术。
1工程概况
笔者所研究的工程是单洞双线隧道，隧道的总长度为250m。该隧道的出口以及进口都处在山坡上，且地形较为陡峭，致使新奥法施工遭到许多限制；顺层偏压地段位于隧道进口的左侧，同时该地段还属于浅埋形式；在浅埋地段中，覆盖层的厚度最小为6m。隧道围
目录 一、工程概况 (3) 二、施工方案及方法 (3) 1、总体施工方案 (3) 2、施工方法 (4) 2.1、截水天沟 (4) 2.2、洞口段开挖与防护 (6) 2.3、套拱及管棚施工 (6) 2.3、明洞施工 (13) 2.4、洞顶回填 (13) 2.5、双侧壁导坑法暗洞开挖 (14) 2.6、超前小导管注浆施工 (19) 2.7、砂浆锚杆 (20) 2.8、喷射混凝土 (21) 2.9、钢拱架施工 (24) 2.10、钢筋网片挂设 (25) 2.11、防水卷材铺设 (25) 2.12、二次衬砌施工方法 (27) 三、洞口段监控量测 (30) 1、量测管理 (30) 2、洞口段监控、量测 (31) 2.1、监测位置 (31) 2.2、监测频率 (31) 2.3、监测精度 (31)
2.4、量测数据的整理 (31) 2.5、数据分析及应用 (33) 四、质量、安全及雨季施工保证措施 (33) 1、质量保证措施 (33) 2、安全施工保证措施 (34) 3、雨季施工方案和措施 (35)
一、工程概况 台州市内环路第一合同段起点位于台州市黄岩区药山村，终点位于黄岩区与路桥区交界处横山隧道内，左线总长度840米，右线总长度807米，左右线起止桩号分别为BAK2+560~BAK3+400，BBK2+580~BBK3+387，其中隧道工程左右线分别为680米和642米，本隧道进口段基本为坡积、残坡积松散层，在洞口施工与进洞时容易发生滑坡与坍塌现象，对施工带来一定难度。 二、施工方案及方法 本隧道左洞BAK2+740~BAK2+770、右洞BBK2+765~820为Ⅴ级浅埋加强段，左洞BAK2+770~BAK2+790为Ⅴ浅埋段。其中左洞加强段最大埋深13米左右，最浅埋深3米左右，右洞加强段最深埋深19米左右，最浅埋深9米左右，左洞浅埋段最大埋深25米左右，最浅埋深9米左右，左右洞浅埋加强段和浅埋段埋深均较浅，且覆盖层多为含粘性土角砾，该土质结合程度差，遇水容易造成滑坡与泥石流等现象，隧道开挖过程中容易发生坍塌、冒顶等事故。在隧道开挖过程中我部将严格执行“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、紧封闭”的施工原则。大小管棚预注浆超前支护，钢架支撑喷射砼，及时施作二次衬砌。采用先进的超前地质预报技术对围岩地质进行超前探测，根据信息反馈拟定相应的施工方案。 隧道开挖中不同类围岩采用不同的开挖方法和支护类型，开挖方法基本上分为，Ⅴ级围岩浅埋加强段与浅埋段采用双侧壁导坑法，Ⅴ级围岩深埋段采用单侧壁导坑法，Ⅳ级围岩采用深埋采用预留核心土台阶法，Ⅲ级围岩采用上下台阶法。其中Ⅴ级围岩浅埋段采用人工、风镐配合挖掘机进行开挖，遇到硬岩时采用预裂爆破掘进。 1、总体施工方案 根据设计要求，开挖前在开口线以外5m设置坡顶防排水系统，明洞段采用挖掘机开挖，用汽车运土，人工配合刷坡，自上而下逐步进行，边开挖边防护；开挖至明暗洞交界处10m距离时，预留核心土开挖（以做套拱及管棚工作平台），
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
长大管棚施工工艺 一、编制目的 明确隧道洞口长大管棚及洞身长大管棚的施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范长大管棚的施工。 二、编制依据 《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214-2005）; 《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设〔2005〕160号）; 《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）; 《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）; 武广客运专线双线铁路隧道各施工参考图； 武广公司下发的各隧道施工图纸。 三、适用范围 适用于武广客运专线XXTJIII标的所有隧道的洞口长大管棚以及洞身长大管棚的施工。 四、施工工艺及方法 （一）、管棚施工工艺框图（见图1） （二）施工方法 为保证施工安全，本标段部分隧道进洞及浅埋地段洞身施工设大管棚超前支护，注浆加固后再进行开挖，各断面大管棚管棚钻机一次施工完毕。 管棚施工工艺框图（见图1）。 工艺方法： 导向墙施工（洞口大管棚施工）：导向墙采用C20混凝土，截面尺寸1m×1m，兼作止浆墙。环向长度可根据具体工点实际情况确定，但要保证其基础稳定性，导向墙数量一般按拱部140°计算。为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I18工字钢架，钢架外缘设Ф140mm壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。
图1 管棚施工工艺框图 管棚定位及钢管安装：充分考虑到上抬量和上抬角度后，正确算出各钻孔孔口位置，利用测量仪器定出钻孔的位置和倾角。 钻孔：利用管棚钻机钻到设计深度，每钻入一节续接下一节钻杆。 清孔：利用高压水将孔内余碴清洗干净，以防塞管时卡管。 装入钢管：管棚分钢管和钢花管，交错布置，先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，钢管连接注意接头质量，用小直径钢管插入后焊接牢固。 高压注浆：注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验。利用注浆泵将浆液压入孔内，通过钢管壁注浆孔来加固地层。 堵孔止浆：堵孔质量的好坏，直接关系到注浆效果。堵孔包括钢管自身的封堵和钢管与孔壁之间空隙的封堵。 钢管自身的封堵：一般在钢管最外端1.5m～2.0m范围内不设置注浆孔，根据实际需要在钢管内设置钢筋笼，并灌注水泥砂浆。孔口用厚3～
某隧道左线管棚施工方案
目录 一、工程概况 ................................................................................................................... - 2 - 二、施工管理组织机构 ................................................................................................... - 2 - 三、主要工程数量 ........................................................................................................... - 2 - 四、大管棚施工总体部署 ............................................................................................... - 3 - 4.1施工总进度计划安排 ............................................ - 3 - 4.2主要人员、机械设备用量配置 .................................... - 3 - 五、施工方法 ................................................................................................................... - 4 - 5.1、洞口开挖..................................................... - 4 - 5.2、施作套拱..................................................... - 5 - 5.3、管棚施工..................................................... - 5 - 5.4、管棚注浆..................................................... - 7 - 六、各项保证措施 .............................................................................................................. - 9 - 6.1质量保证措施 .................................................. - 9 - 6.2安全保证措施: ................................................ - 10 - 6.3防火措施 ..................................................... - 11 - 6.4环境保护及文明施工 ........................................... - 12 - 6.5、文明施工.................................................... - 12 -
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。
隧道管棚施工作业标准 1. 作业条件 施工前对施工人员进行详细的书面技术交底，作业人员进行岗前培训和安全教育，特殊工种的作业人员持证上岗。仔细检查钻孔设备，风、水、电等管线路，发现问题及时处理。场地平整完成，具备管棚施作条件。施工前完成管棚加工制作。维修、调试各施工机械设备，保证其运转正常。 2. 作业标准 （1）资源配置 结合正常施工需要，管棚施工机械设备配置如下： 管棚钻机1～2台、电动空压机1台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台、混凝土拌合站一座、混凝土振动棒2个、钢模板、木模板、J3G-400A型型材切割机1台、型钢弯制机1台、BX1－400型交流弧焊机2台、砼搅拌运输车（3.5m3）1辆、ZLC50C装载机1辆。 材料：管棚钢管采用外径为φ108mm、φ89mm，壁厚满足设计要求的无缝钢管。 参数：管棚长度、环向间距、外插角度、布置范围、注浆参数均遵照设计要求执行。 ⑴洞口段长管棚设计在隧道进出口明暗交界处，设计参数如下： ①导管规格：热轧无缝钢管φ108mm，壁厚6mm，每节长度4~6m，钢管间用丝扣连接； ②管距：环向间距40cm； ③倾角：外插角1°～3°为宜，可根据实际情况作调整； ④注浆材料：1：1水泥浆液； ⑤设置范围：拱部120°范围；
⑥长度：长管棚长度一般为10～60m。 ⑵洞身段长管棚设计参数： ①导管规格：热轧无缝钢管φ89mm，壁厚5mm，钢管间用丝扣连接； ②管距：环向间距40cm； ③倾角：外插角不大于12°为宜，可根据实际情况作调整； ④注浆材料：1：1水泥浆液； ⑤设置范围：拱部120°范围； ⑥长度：管棚长度一般10m一环，两环之间搭接长度不小于3m。 （2）工艺流程
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，
阳曲1号隧道浅埋段施工方案 一、编制依据 1 平定至阳曲高速公路LJ21合同段项目招投标文件、合同文件及 有关补遗资料。 2 山西省交科设计院提供的两阶段施工图、参考资料。 3交通部颁发的现行规范、规程、规则及验收标准；国家和山西省有关法律、法规。 4 现场踏勘调查所获得的相关资料。 5 我项目部拥有的科技工法成果和现有的管理水平、劳力、设备、 技术能力，以及长期从事公路建设所积累的丰富施工经验。 二、编制范围 山西平定至阳曲高速公路第LJ21合同段阳曲1号隧道浅埋段施工。 三、编制原则 1. 确保施工和建筑结构的安全； 2. 在确保工程质量标准的前提下，积极采用新技术、新工艺、新 机具、新材料方法； 3．合理安排施工的程序和顺序，做到布局合理； 4．文明施工，创建标准化施工现场； 四、工程概况 阳曲1号隧道进口段位于凌井小盆地的地表黄土冲刷沟壑浅埋段中，洞口段浅埋Ⅴ级围岩地段设计埋你，深在13～38m之间，其中
ZK93+870～ZK93+960，ZK94+020～ZK94+140，ZK94+390～ZK94+440,K94+410～K94+510；K93+857～K94+140里程段因地表存在汇水冲刷沟壑，地表地势较低，隧道设计埋深较浅。上述里程隧道最大埋深仅12m 左右，最小埋深2m 左右，平均埋深6m 左右，为单向三车道隧道，隧道开挖断面大，分别为：Ⅴa 级-17.23m ，Ⅴb 级-17.13m ，Ⅴj 级-19.87m 。尤其是隧道洞口开挖和Ⅴj 级开挖比较困难。隧道右线（里程桩号：K94+410～K94+510）开挖包含一个紧急停车带（Ⅴj 级）开挖断面为19.87m 和1#车行横通道，而隧道紧急停车带和车行横通道平均埋深仅9m ，最小埋深仅4m 。（详见隧道左右线浅埋段纵断面示意图） 1220高 程（m） 原 地 貌 阳曲1号隧道 2730m 起点 Z K 93+870 桩号 ZK 94+1151#人行横通道 隧道左线浅埋段纵断面示意图 1225123012351240124512501255126012651270127512801285129012951300130513101315132013251330133513401345135013551360136513701215121012051200 桩号 ZK 94+4651#车行横通道 桩号 ZK 94+8152#人行横通道 桩号 ZK 95+1652#车行横通道 桩号 ZK 95+5153#人行横通道 桩号 ZK 95+8653#车行横通道 桩号 ZK 96+2154#人行横通道 桩号 Z K 96+5654#车行横通道终点 Z K 96+600 平定
隧道施工通常采用浅埋暗挖法进行施工，浅埋暗挖法是参考新奥法的基本原理，开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，充分调动围岩的自承能力，开挖后即时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，有效地抑制围岩过大变形的一种综合施工技术。我们把这种浅埋暗挖施工又称之为管棚施工，那么隧道管棚施工的工序是怎样的呢下面北京八方陆通的技术人员以图片的形式为大家详细讲解一下隧道管棚施工工序： 管棚长18m，环向间距为0.4m，管棚外插角13°；DK193+803～+818段拱部设置两环大管棚，管棚长18m，环向间距为0.4m，管棚外插角3~5°。隧道管棚施工工序流程图如下： 工序一：管棚布设 管棚方向与线路中线平行。钢管施工误差径向不大于375px。隧道纵向同一断面的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少要错开1m。采用丝扣和焊接相结合的连接方法。 每循环管棚施工前应开挖管棚工作室，工作室长3.0m，高3750px。管棚施工前，在长管棚设计位置安放至少三榀用工字钢组拼的管棚导向架，导向架上设置空口导向管。要求在钻孔过程中导向架不变形，不移位。 工序二：钻孔 采用管棚钻机，从导向管内钻孔，套管跟进的方法。开孔时，低压慢转，钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔偏斜率。 工序三：安装大管棚钢管 管棚钢管（内置钢筋笼）由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接（钢筋笼双面焊接），顶进时，采用6m和3m节长的管节交替使用，以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50％，管壁上钻注浆孔。管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密，以防注浆时冒浆。 工序四：注浆 注浆前先将孔内泥砂清干净(可用高压水冲洗)，再进行注浆。浆液采用水泥浆液，浆液水灰比：1：1（重量比），注浆压力0.5～3.0MPa，注浆参数根据现场试验予以调整。注浆结束后用m5水泥砂浆充填钢管，以增加钢管强度。施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续灌浆，达到施工图标示注浆量或注浆压力时，方可停止注浆。 工序五：劳力、机具设备的配置 每工班钻孔及注浆施工人员不宜少于10人，施工中应根据现场情况及时调整。 结合隧道的特点，每工班施工机具配置如下：管棚钻机1台、KBY-50/70注浆泵1台、煤电钻（或风动凿岩机）不少于10台、气焊机1台、BX1-500电焊机1台。
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
前山隧道浅埋段施工技术交底 一、施工段落： 左线ZK55+330-ZK55+394.5 二、施工方法：盖挖法 三、施工工艺： 1、护拱上部开挖。 2、边坡防护（打设长3.5米，φ22早强砂浆锚杆，间距@=1.2米 ×1.2米，挂网喷射混凝土，厚度为10cm,网格为φ8钢筋，迟寸为120c m×120cm）。 3、护拱施作 4、施工大管棚 ①在前山隧道左线ZK55+330～ZK55+300(30米)、ZK55+394.5～ ZK55+424.5(30米)段暗洞口段施工30米长的φ108×6超前大管棚。 ②在盖挖段套拱基坑开挖前先按照盖挖段设计图纸进行边坡防护， 并做好排水系统。 ③为了保证开挖套拱基坑不被水淹没的局面该段采取一半施工一半 排水的方法施工；先施工大桩号段ZK55+394.5～ZK55+362.5;在开挖盖挖套拱基坑之前，先从ZK55+394.5向小桩号方向施工长2米的管棚护拱，并预埋好φ133×4的导向管。 ④管棚护拱完成后，可进行管棚和盖挖套拱施工；管棚施工参照洞 口段管棚护拱设计图。
⑤在ZK55+394.5～ZK55+362.5段管棚和盖挖套拱完成后立即进行 ZK55+362.5～ZK55+330段的管棚和盖挖套拱的施工。 5、土石回填 6、粘土隔水层、片石铺砌 7、护拱下部开挖、初期支护、二衬施作 四、技术质量要求： 1、护拱采用Ⅰ16工字钢，C25模筑混凝土，厚度为60cm。上铺1.2mm 厚改性LDPE防水板、350g/m2土工布。 2、护拱基础开挖后，打设长度为4m、纵向间距为0.75m的φ22早强砂浆锚杆，然后浇筑C25模筑混凝土。护拱基础锚杆对称布置，起稳定基础的作用。 3、C20喷射混凝土先喷拱架与轮廓之间间隙，再喷拱架周围，然后再喷拱架之间。 4、下部洞身开挖施工必须在上部边坡、护拱施工、土石回填、片石铺砌完成后进行。 5、洞身开挖根据周边围岩情况采用全断面或半断面开挖，施作初期支护后，及时浇筑仰拱，闭合成环。 6、保证系统锚杆长度、数量以及打设角度，系统锚杆必须与钢拱架焊接牢固。 7、在洞外盖挖套拱加固施工和管棚施工完毕后才能进行洞内开挖施工，主洞开挖时尽可能采用机械开挖或弱爆破，尽量减少对围岩的扰动。施工中时刻注意围岩情况，做好监控量测，围岩变化较大时及时
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。