铁龙湾隧道洞口偏压浅埋段处理方案
宜瓦项目梁怀超
摘要本文以青兰线陕西境工程宜川至瓦子街高速铁龙湾隧道为例介绍隧道洞口偏压浅埋段处理方案及效果分析
关键词偏压浅埋隧道洞口处理方案
1 工程概况
青（岛）兰（州）线陕西境工程宜川至瓦子街高速公路起点位于延安市宜川县西南柳树村(K33+200),沿川道经程落村、铁龙湾、白家庄、枣湾止于瓦子街(K48+300),线路全长15.1km。该段概算投资9.23亿元，计划工期18个月。铁龙湾隧道位于宜川县丹洲镇铁龙湾村，设计里程（进口端 ZK39+680\YK39+670，出口端 ZK41+094\YK41+075）。
2 地质及工程情况
2.1 地质情况
隧址区地形起伏，山势险峻，隧道轴线与黄土梁峁走向近于垂直，出口段为三叠系中统铜川组基岩，岩石破碎严重，稳定性较差。隧道上部地表暴露第四系上更新统风积黄土，厚度约10米，第四系中更新统风积黄土在隧道上部偶有出露，期间存在数层古土壤，呈褐黄色、棕红色，结构致密，偶见大孔隙，坚硬—硬塑。地下水主要为松散岩类空隙潜水和基岩裂隙水，洞口段水量较丰富。
2.2 工程原设计状况及变更设计
铁龙湾隧道右线出口端明洞口设计里程为YK41+075，设计暗洞进洞里程为YK41+065，原设计出口采用超前大管棚支护进洞，管棚Φ108×8，长度40米。
为了尽量减少占地该隧道多次改线，原设计的洞口位置也相应调整。原设计的进洞方案因时间仓促未做修改，进场后经现场实测YK41+065洞顶高出原地面约1米，由于洞口段山体地势呈向线路右侧缓倾的单面坡，所以洞右侧拱部高出原地面约2米，左侧深埋。通过对现场地形测量计算，YK41+065—YK41+060段管棚将基本外露。从YK41+035开始洞顶覆盖层达到约10米厚。对YK41+063中心拱顶及中心拱顶右侧6.5米两处点向下钻探知，山顶坡积黄土厚分别为13米、13.5米，坡积土下部为基岩。
详细地形测量及洞口照片见后附图1-3。
隧道中
心
线
铁龙湾隧道右线出口地形测量图
3 施工方案
为了保证进洞安全，在原设计超前大管棚支护进洞基础上增加了偏压挡墙、地表注浆安全措施，制定了地表注浆—偏压挡墙—超前管棚—回填—暗洞开挖的施工顺序方法。
3.1 地表注浆
由于洞口围岩破碎，稳定性差，而且围岩的产状对进洞施工影响较大，因此必须对洞口及地表进行加固。地表注浆加固的作用是增强土体相互嵌接，提高土体自撑能力。在地表沿垂直于地表方向施打导管（Φ50mm ）并注浆，导管长度以达到拱部开挖线为准。由于导管在注浆后对拱部以上一定范围的土体有悬挂牵引作用，从而加强土体在开挖后的整体作用和自稳能力。
地表注浆的范围为纵向：40米（YK41+025-YK41+065），横向：隧道中心线左右各15米（其中YK41+025-YK41+065段右侧15米，左侧5.4米）。间距2米×2米，梅花形布置。深度至拱顶开挖线位置，梅根长度由横断面图确定，管壁四周每隔15厘米交错布眼，眼孔直径8毫米。
注浆孔布置图如下：
3.1.1 施工方法
工艺流程：平整场地—孔位放样—钻孔—清孔—注浆管安放—堵塞注浆孔口间隙—水泥浆制作—开始注浆—检查注浆效果。
1.先测量放样定出准备的地表加固范围，然后进行原地面清表。根据设计图纸进行孔位放样，并对每个孔深进行书面交底。
2.钻机钻孔
采用直径100mm地质潜孔钻机钻孔。钻机就位后钻孔的深度根据钻孔平台（或地面）标高与隧道开挖线确定，钻孔要求定位精确、竖直、圆顺，各点深度以现场测量为准。
3.清孔下管
用小直径钢管对钻孔进行清理。力求做到孔内无渣，无粉尘。管材采用φ50×5mmPVC 管，根据现场实际情况决定长度，管四周每隔15cm钻φ8mm钻小孔，按梅花形布置。
4.止浆塞及止浆盘
止浆塞采用PVC高强花管管口，并留两个小孔。PVC管安装入孔后，管尾端地面开挖直径0.5m深0.2m的凹坑，用C15混凝土回填至地面作止浆盘。
5.注浆施工
在花管内注入水泥浆，注浆压力为3MPa，注浆后结束后用水泥浆填充花管。其注浆参数及步骤如下：
①注浆管采用PVC管，注浆间距2米×2米，呈梅花型布置。
②浆液材料选用：纯水泥浆，水灰比为1:1，浆液的扩散半径为1.5米。
③注浆压力是给予浆液在土层中渗透、扩散、劈裂及压实的能量，其大小决定着注浆效果的好坏和费用的高低。本注浆岩性属于风化裂隙岩石（上部为土），注浆压力初压为
0.5~1.0MPa，浆液终压控制在1.5—3.0Mpa。
④单孔注浆量：由围岩的孔隙率确定，施工时可按下式控制
π?
β
Q2
R
=n
l
?
其中：Q-浆液注入量
R0-注浆有效扩散半径（3.1~3.6）
l-注浆段长度（m）
n-岩体裂隙率或孔隙率（1.3%~1.8%）
β-浆液的充盈系数（0.3~0.9）
1：1水泥浆用量：根据单孔注浆量计算公式，算出浆液理论用量，依此反推水泥理论用量，在注浆过程中应以实际发生量为准。浆液搅拌过程中严格按配合比下料，以确保浆液质量与强度。
⑤注浆机就位：就位时应考虑场地的布局合理，安放应平稳牢固，底座下可垫设木板并用抓钉嵌牢，以增强注浆机的稳定性。
⑥安止浆塞：注浆前在管口加设止浆盘，将管端稳固。止浆塞的作法：在管口接10mmPVC 板，上钻排气孔与注浆孔，具体结构尺寸详见下图：
20注浆孔
⑦注浆：注浆前检查注浆泵、管路及接头的牢固程度，防止浆液冲出伤人。注浆泵先在现场进行运转实验，工作压力满足注浆压力后可进行注浆。注浆液为1：1水泥液浆，注浆时应根据地质的变化而采取不同的角度注浆。注浆过程中，值班人员在现场严格控制注浆初压、终压、注浆起止时间及注浆量，并随时作好记录。当出气孔冒浆，终压达到设计要求时，即可结束注浆。
工艺流程如下图所示。
⑩注浆后用水泥砂浆填充以增强其受力与强度。堵口时可采用胶皮管用铁丝拧紧或采用木楔塞实。
注浆施工工艺流程：
采用ZBW-80型注浆泵进行注浆，注浆工艺流程如下图：
1.顶管完成后，各项技术指标经监理检查达到设计要求后方可开始注浆。注浆时应密切监视压力的变化，发现异常及时处理。
2.注浆注意防止串浆和跑浆，若发生串浆或跑浆要停止注浆，分析原因及时解决。
3.注浆顺序：先灌注边孔，使松散的围岩形成一个相对封闭的注浆环境，达到不露浆、不跑浆；然后依次向内推进。每排注浆孔中，间隔交替注浆。根据实际的地质条件，注浆方式采用分段前进式注浆。
4.注浆结束：进浆量小于2.2—2.5L/min；注浆压力逐步升高，达到设计终压后稳定10 min以上。
5.钻孔孔位严格按设计孔位开孔，孔口位置偏差不超过孔深1%，注浆参数必须通过试验确定最优方案。注浆过程要时刻注意注浆压力的变化，如注浆压力突然增大或减小，应停机检查，查明原因后方可进行。注浆结束后，应采用最大注浆压力封闭一段时间。
3.2 偏压挡墙
铁龙湾隧道右洞出口处地形起伏较大，地表覆盖黄土。根据现场实际情况，判定山体地表覆盖层有向下滑动趋势，为此在洞口山体外侧施做反压挡墙，并在隧道顶部回片石混凝土，防止由于浅埋造成的隧道失稳。
因隧道口紧邻河道，根据探测黄土覆盖层较厚（约10米），所以反压挡墙采用C25钢筋混凝土桩基础，桩长13米（保证桩嵌入微风化岩层3米），挡墙范围YK41+065—YK41+050，采用C25钢筋混凝土，挡墙内侧隧道顶部采用C10片石混凝土回填。反压挡墙图如下：
挡土墙结构示意图
施工方法
挡土墙基础施工前要做好排水，防止地表水、地下水流入基坑。基坑两侧要较挡土墙底板宽出不小于50cm。特别是靠近山体侧要采取必要的安全防护，确保安全。基础梁采用整体浇注，挡墙采用分段浇注方法，每段5米。
（注：钢筋图中N1钢筋要贯通第一次施工耳墙周边，对称增加二衬中N3、N4钢筋，确保二衬钢筋完整。N13钢筋要留够接茬长度贴在模板内。）
3.3 超前大管棚
管棚的作用原理是通过管棚注浆支撑开挖土体，管棚在土体内形成棚架结构，通过掌子面后未开挖的土体和钢拱架对已开挖的土体进行支撑。
顶部采用φ108长管棚支护，并设C25钢筋砼护拱，长度为 2米，护拱厚度为0.45m。拱内预埋φ133导向钢管，环向间距50cm，仰角1°（不包括线路纵坡），钢管与钢拱利用φ25钢筋固定焊接牢固。
3.3.1 工作程序
1.长管棚及套拱施工顺序：施工准备测量放出轮廓线立钢拱架焊导向管套拱砼钻孔安装管棚注浆。
1.1施工准备
疏导洞身附近的水源，砌筑顶沟；增设环型截水沟，拦截地表水；完善排水系统，使地表水尽快顺畅地排出洞口范围。
1.2 测量放出轮廓线
施工前，测量人员对洞口附近要进行纵横断面测量，根据测量结果找出最佳进洞里程右洞出口为YK41+065，以保证对原地面的破坏程度降至最低。洞门仰坡，根据地质情况用GA2型SNS主动防护系统防护,必要时也可采用水平锚杆、挂网、喷砼加固，保证其稳定。
测量人员首先放出护拱的开挖轮廓线，先用挖掘机开挖，然后人工修边。其次测量放样出隧道设计轮廓线并按 50cm 的间距标出管棚的位置。
1.3立钢拱架
钢拱架按划出的内轮廓线位置安设，每榀钢拱架由5节工字钢组成，端受地形限制计划分两次安装，先安设拱部的3节弧形工字钢，待该段管棚钻孔、注浆施工完成后，连接位于下部的右右侧工字钢及底部工字钢。钢拱架之间用Φ25mm长度1.0m钢筋纵向联接，环向间距1.0m，钢筋间平行布置；为防止钢拱下沉或发生位移，在拱底砼基础预埋钢联接板，钢拱与联接钢板采用焊接。
1.4焊导向管
钢拱架架设必须垂直于隧道中线，上下左右偏差小于±2cm。每榀钢拱架纵向间距0.5m。用全站仪在钢拱外缘将导向管精确定位，并在钢拱上刻好标记，导向管采用Φ133×4无缝钢管，每根长2.0m，沿隧道轴线布置，环向间距50cm，外插角度为1°，焊接于钢拱架顶部，用Φ25螺纹钢做箍筋，加强导向管与钢拱架的联接，防止在钻孔时导向管错位。
1.5套拱砼
套拱对于控制钢管的钻孔方向至关重要。套拱材料采用 C25的钢筋混凝土。浇注时利用定制钢拱架拱胎，拱胎表面铺设一层胶合板。拱架安装垂直度允许误差为±2°，中线及高程允许误差为±5cm。在钢拱架上，沿隧道开挖轮廓线纵向焊上Φ 133mm 壁厚 4mm导向管，外插角1°。焊好后用3cm厚木板支侧模和外模，将其固定后灌注护拱砼，砼要振捣密实。
1.6钻孔
首先在洞口搭设脚手架作为钻机平台。其次引入水电管线，水压力不小于3.5Kg／cm2，安装钻孔机接通水管即可开钻，必须备有若干个异型接头，管前端安装环形钻头，一边钻孔
一边高压水将钻碴冲出。随着钻孔进尺应随时检查孔眼的方向与仰角，以免超过误差限度。钻眼达到设计长度后，检查管内钻碴是否冲洗干净，否则再用较小钻头加高压水在管内钻除余碴。
施钻深孔时，当第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余20～30cm时停止钻进，接长第二根钻杆，又重新钻孔，直至钻孔达到要求深度（比管棚长0.5m以上）后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。钻孔时，要确保孔径比管棚外径大15～20mm。
注：如果经常出现塌孔造成成孔后送管困难甚至不能达到设计长度，宜根据实际情况改用跟管钻进工艺。
1.7安装管棚
采用管棚钻机钻孔并顶进长管棚钢管，钢管接头应在隧道同一断面上错开,纵向同一横断面内的接头数量不大于50%,相邻钢管的接头至少错开1米。接头采用外径98mm长度40cm 无缝钢管内插、点焊连接；并把钢管打入岩土内，以固定钢管不易滑出孔口。钢管插进完毕后，钻进其它孔眼。钢管口与孔口周壁用水泥砂浆密封。
1.8注浆
其作用是利用浆液的渗透作用和压密作用将周围岩体预先加固并封堵围岩的裂隙水，这样既能起到超前预支护的作用，同时也加强了管棚的强度和刚度。
（1）注浆参数：注浆材料及配合比 C20水泥砂,水灰比 1：1
水玻璃浓度 35波美度水玻璃模数 2.4
注浆压力初压 0.5- 1.0Mpa 终压 2.0Mpa
（ 2 ）浆液扩散半径：不小于 0.5m ；
1.8.1工艺流程
1.8.2 注浆的技术要求
1 .注浆时一般总是先注无水孔，后注有水孔。在无水地段可从拱脚起顺序注浆。注浆速度根据注浆孔出水量大小而定，一般从快到慢。注浆结束时将闸阀关闭，卸下进浆管，进入下一循环。
2.注浆结束的标准：①注浆压力逐步升高，达到设计终压并继续注浆 10min 以上；②进浆量一般为 20 - 30L/min 。注浆结束后及时清除管内浆液，并用 M30水泥砂浆紧密充填管棚钢管，增强钢管的强度和刚度。
3.时刻注意观察注浆管周围防水胶泥变化情况，防止浆液压力增加时将其冲裂。
4 .注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象，如发生串浆，应立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆。注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。
1.8.3 钢花管制作
管棚材料采用φ108mm×8热轧无缝钢管，管节长度3-6m，环向间距50cm。钢管设置于衬砌拱部，管心与衬砌设计外轮廓线间距大于30cm，平行路面中线布置。
管口段4.5m钢管不开孔，其余部分按15cm间距交错设置注浆孔，孔径15mm。
管头加工成锥形以便送入，接头采用内插管连接。为防止浆液倒流，每根管棚尾部均安装孔口密封阀。
3.3.2 施工工艺流程
长管棚施工工艺框图
4 处理效果及监控量测
注浆后经过对开挖掌子面围岩观察发现破碎围岩缝隙中充满了浆液，围岩的完整程度得到明显改善。为分析注浆效果，在现场布置了监控量测点测量净空收敛及拱顶下沉，净空收敛监测结果表明，注浆后隧道断面净空收敛稳定速度较快，10天左右即完成变形的70%，20天左右基本完成收敛变形。净空收敛值较小，最终稳定收敛量不到13mm。拱顶下沉与净空收敛变形具有一致的特征，即前10天即完成拱顶下沉量的70%，20天左右基本完成下沉
变形。拱顶下沉值较小，最终稳定量为13mm。这两项隧道变形结果综合表明注浆效果明显。
挡墙和超前管棚施做完成后，在隧道顶部回填片石混凝土为暗掘创造了条件，而且在长管棚防护下确保了掘进安全。
5 结束语
目前该隧道主体已经全部完工，洞口工程等待回填绿化（详见图4）。此三种方案也为隧道浅埋偏压情况提供了良好的解决办法，适用于隧道口设计不周全，或进洞位置受地形限制的设计。右洞出口（YK41+065—YK41+025）浅埋偏压段通过采取了地表注浆、反压挡墙、长大管棚三种措施，虽然施工困难和缓慢，但工程进展比较顺利，经过多次现场量测，偏压产生的位移很小，均在合理范围之内。浅埋偏压的治理，虽然工程投资增加了，但工程施工安全得到了保证。从长远看，由于对山体及洞内做了加强处理，为今后隧道运营安全提供了保障。
图片1 铁龙湾隧道右洞出口原地形图
图片2 铁龙湾隧道右洞出口原地形图
图片3 铁龙湾隧道右洞出口原地形图
图片4 铁龙湾隧道右洞出口原地形图（完成）
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
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。
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
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，
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
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
目录 一工程概况 (1) 二施工方案 (1) 1超前支护 (1) 1.1 钻孔平台布置 (2) 1.2 设备、机具要求 (2) 1.3 材料要求及施工工艺要求 (2) ２洞身开挖 (3) 2.1 CRD法开挖工序示意图 (4) 2.2开挖支护施工先后顺序 (4) 2.3施工中注意事项 (6) 3 初期支护 (6) 4 二次衬砌 (7) 4.1仰拱及填充 (7) 4.2拱墙防排水 (7) 4.3拱墙混凝土 (7) 5开挖支护各工序资源配置 (7) 5.1机械配置 (7) 5.2作业人员配置 (8) 三施工安全质量措施 (8) 四环境保护及职业健康 (9)
四峰山隧道YK48+388～YK48+358段施工技术方案 一工程概况 四峰山隧道位于湖南省株洲市炎陵县中村乡龙潭村境内，隧道进口处距乡村简易路约100m,交通条件一般；隧道起讫里程：YK48+077～YK49+305，全长1228米. 四峰山隧道YK48+388～YK48+358段为浅埋段;其中覆盖层最薄处约12m，设计衬砌类型为IV a，施工方法为CRD法。 二施工方案 四峰山隧道YK48+388～YK48+378、YK48+378～YK48+358段设计采用Φ89管棚+Φ42热轧无缝钢管超前支护；YK48+378～YK48+358段采用Φ42热轧无缝钢管超前支护;开挖工法均采用CRD法；初期支护采用I20型钢钢架、锚杆、钢筋网片喷锚支护；二次衬砌为C30钢筋混凝土衬砌。 1超前支护 四峰山隧道YK48+388～YK48+378、YK48+378～YK48+368段设计采用Φ89管棚超前支护，管棚环向间距0.4m，单根长度6m； YK48+378～YK48+358段采用Φ89管棚+Φ42超前小导管超前支护，管棚和小导管的环向间距为0.6m，管棚单根长6m,超前小导管单根长3.5m。 管棚和超前小导管和支护范围均为隧道拱顶140°范围。管棚外插角6°～８°，纵向搭接长度不小于3m；超前小导管外插角10°～15°，纵向搭接长度不小于1m。
目录 1.工程概况 (1) 1.1工程简介 (1) 1.2主要技术标准 (1) 1.3工程地质 (2) 1.4水文地质 (2) 1.5气象特征 (2) 1.6地震动参数 (2) 1.7浅埋段设计参数 (2) 2.浅埋段总体施工方案 (3) 3.浅埋段施工方法 (3) 3.1浅埋段施工要点 (3) 3.2浅埋段施工准备 (4) 3.3洞外地表处理 (4) 3.4监控量测 (4) 3.5超前地质预报 (7) 3.6超前支护 (7) 3.7开挖及初期支护 (11) 4.资源配置 (16) 4.1人员配置 (16) 4.2设备配置 (16) 5．施工环保措施 (19) 6．安全防范措施 (19) 7. 应急救援预案 (21) 7.1建立应急处理机制 (21) 7.2建立应急处理机制 (23)
7.3成立现场急救小组 (23) 7.4应急救援程序 (24) **隧道1#横洞工点浅埋段专项施工方案 1.工程概况 1.1工程简介 **铁路**隧道设计为客货共线双线隧道（开行双层集装箱），隧道起止里程D4K339+026～D4K352+651，全长13625m。隧道一般埋深100～400m,最大埋深455m，隧道于D4K342+620～+645及D4K343+095～+150为浅埋段，最小埋深拱顶以上约10m，此两段塌方初始风险为“高”。 1.2主要技术标准 主要技术标准见表1-1。 表1-1 主要技术标准表
隧道岩性为辉绿岩，灰、深灰色，风化后为灰褐、褐黄色，中粒～粗粒钛辉辉长辉绿岩，具典型嵌晶含长结构，条块状构造。 1.4水文地质 隧道区属珠江水系，地表水主要为河沟水，均属普厅河直流或支沟水系，主要有里呼和、那农河及莫勺河，主沟Q=100～600L/s，支沟Q=20～60 L/s。隧道洞身上常年流水河沟主要为D4K348+157附近的那农河和D4K343+112的沟谷，这些沟槽一般都有水流，受上游地下水和大气降水补给，雨季水量较大。D4K342+340～D4K343+180段正常涌水量为1038.5m3/h。 1.5气象特征 **县年平均气温为19.5℃，极端最高气温为39.5℃，极端最低气温为－3.7℃。年平均风速为 1.3m/s，最大风速为17m/s。年平均降雨量为1156.6mm，最大一日雨量为172.2mm。年平均蒸发量为1611.6mm。年雾日数为28.5天。最大积雪深10cm。霜、冻期平均为24.4天。年平均雷暴日数为62.3天。相对湿度为79%。 1.6地震动参数 地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。 1.7浅埋段设计参数 表1-2 浅埋段设计参数表
隧道左洞出口浅埋偏压段施工处理方案隧道浅埋偏压，采取加强施工辅助措施，以确保工程安全。 一、浅埋偏压情况勘察 进出、口端覆盖层埋深较浅，并且岩体空隙裂隙水发育，下雨时容易形成洞内拱部淋雨状，极易产生冒顶坍塌现象，隧道出口端山坡自然坡度较陡，洞身段围岩级别低，易产生滑坡或崩塌现象。整个隧道全长范围勘察分析，山体坡度向线路右侧倾斜，左侧偏压。 洞口浅埋段处理方案 1、对山体表面植被清理，进出口地段纵向25米，横向左洞拱脚至右洞拱脚范围内，进行山体注浆加固，采用ф89钢管压浆，管身按梅花状布眼。间距1米，按梅花形布置。注浆压力2.0～2.5mpa，钢管端部插入初期支护范围，隧道开挖施工时与钢支撑施焊连结。确保洞内施工安全，施工中，短进尺，强支护。 2、同时洞内施工加强辅助措施，在原设计的基础上采用双层超前小导管加强，钢支撑间距调整至50cm。 3、偏压对洞身影响 由于隧道洞身受到承载力相差较大，特别是左洞室，整个洞室受力不对称，支护结构承受显著不对称的围岩压力，将造成支护结构开裂，整个隧道净空断面变形。 4、偏压对中隔墙的影响 中隔墙浇筑后，由于整个山体全部作用于隧道左洞室，且围岩较差，那么整个山重荷载作用在支体上，即中隔墙上。左侧剪应力相对较大，
中隔墙受力不平衡，中隔墙会失稳，将导致中隔墙开裂，或中隔墙倾陷。中隔墙在连拱隧道施工中起到关键作用，一旦中隔墙出现问题，整个隧道将受到致命的影响，而且中隔墙质量问题是无法弥补的。因此偏压处理是一个关键，将关系到整个隧道质量能否达标的关键。 采取措施 a、长管棚超前支护 通过管棚花管扩散注浆可以改变岩体结构，使破碎岩体固结，钢管注浆，可以提高管棚抗剪切能力，整个管棚通过洞口承重墙来减轻山体对围岩的压力，从而改变偏压造成不利影响。 b、隧道的开挖方式 三车道双连拱隧道，跨度大，埋深浅，洞身受压不平横，围岩级别低，所以采取三导坑开挖法，先开挖中导坑，再开挖侧导坑，在中隔墙施工结束后，由于隧道左洞偏压，所以及时对隧道中隔墙右侧进行架设水平支撑，防止左侧偏压对中隔墙产生向右的推力，导致中隔墙倒塌。 C、通过卸载方式改变偏压 对于隧道出口偏压地段，采取卸载反压回填土的方式，来调整隧道出口段的偏压，进行卸载反压回填施工后，对回填面进行喷射砼施工。