浅埋偏压地质隧道施工技术

1、浅埋偏压地质隧道施工技术郑州中原铁道建设工程监理有限公司 李体存摘 要 山区铁路短隧道多为裂隙教发育，岩体较破碎，且属浅埋偏压地形居多，此种隧道长期暴露或遇水，易发生坍滑、溜滑。则造成施工十分困难，甚至发生较大的安全事故。本文以宜万铁路向家湾一号（线）隧道浅埋偏压段的围岩特点及地质情况，结合新奥法理论基础，确定浅埋偏压段掘进施工的基本原则为：“避雨季、先防护、短台阶、管超前、短进尺、快封闭、强支护、紧闭合”。提出了“预支护、套拱砼稳定洞口、天沟易尽早形成、套拱段空缺处反压回填加固、严格工序质量、仰拱及早闭合、加强围岩量测”等针对浅埋偏压地质条件下的隧道施工措施、施工技术及注意事项，对同类工程有

2、很好的借鉴作用。关键词浅埋偏压套拱砼施工技术1 工程概况向家湾一号隧道（线）设计为宜万铁路单线隧道全长220米，隧道自出口至进口为连续下坡，纵坡为-3。本区为于三叠系中统巴东组粉泥质砂岩、紫红色，厚层中厚层状，强弱风化，节理、裂隙教发育，岩体较破碎，属单斜地层，岩层产状为320330°4050°，。隧道出口段处于级围岩地段，属极软岩，隧道、线出口间仰坡高达20m，属浅埋偏压地形，长期暴露或遇水，易发生坍滑、溜滑。造成施工十分困难。2 总体施工方案针对向家湾一号隧道(线)出口浅埋偏压段的围岩特点及地质情况，结合新奥法理论基础，确定浅埋偏压段掘进施工的基本原则为：“避雨季、先防

3、护、短台阶、管超前、短进尺、快封闭、强支护、紧闭合”。为减少对地表的扰动，主要采用在拱部外增设套拱进洞。3 施工措施及步骤3.1洞口防护、为防止隧道洞口滑移及造成原线隧道洞口的威胁，应先进行截水天沟的施工并对、线隧道间山坡采用锚喷网加固，锚杆长6m，角度垂直于岩面，间距1.2×1.2m梅花型布置，采用6mm钢筋网、网格尺寸为10×10cm，喷砼厚6cm；、在现有地表上,少量开挖修整,立模浇筑纵向长度为5米厚40cm 的C25混凝土套拱，钢筋骨架采用格栅钢架、间距0.5m/榀，套拱拱脚设100×50cm的C25混凝土托梁、梁中加设格栅。其施工步骤为：测量放样洞口段进

4、洞位置左右两侧边坡开挖线及洞脸开挖线，左右侧边坡坡比控制在5 ：1。在现有地形上结合隧道拱部断面少量开挖，人工修刷，托梁采用风镐掏挖成形。根据现有地形两侧开挖至满足要求的标高，中间留核心土宽3.0m，高2.0m；套拱施工平台成形后，洞口里程施工正洞超前小导管（小管棚）；小导管L=4.5m，环向间距40 cm外插角10°30°,外部留50cm长，与套拱砼钢架联接。套拱砼施工应注意以下3项注意事项：a、套拱格栅安装定位，经测量检查后，采用钢筋与锚杆焊接定位，拱脚部位座于坚固的基底上，确保下沉受控。b、套拱内外模均采用 4cm厚木板，环向支撑采用10×10cm方木，扇形

5、布置，方木纵横连接，确保混凝土灌筑过程中支撑系统稳定。c、最后是混凝土的灌注必须对称进行，经常检查支撑是否松动，施工结束后注意砼的养生。（套拱各里程断面见图一、图二、图三）图一GDK159+938横断面（单位：cm）图二GDK159+940横断面（单位：cm）图三GDK159+942横断面（单位：cm）3.2洞身加强支护、由于隧道左侧存在偏压在施工左侧边墙时，可以增设小导管注浆，对围岩进行加固，洞身级围岩采用上部弧形导坑预留核心土台阶开挖法施工（图四、图五）；洞身级围岩拟采用短台阶法预裂爆破施工，台阶长度不大于5米，三台阶总长度不大于10米，中、下台阶左右马口必须错开，马口错开长度不小于每循环

6、开挖进尺，严禁对开；图四 单线隧道上部弧形导坑预留核心土法施工顺序示意图（单位：cm）、严格控制每循环进尺及装药量，要求每循环进尺不得大于1.0米，及时支护封闭，必要时对掌子面先进行喷锚封闭，后安设拱架及锚杆，下台阶开挖后要及时抽排积水，严禁长时间置放，防止软化围岩；、浅埋偏压段初期支护采用网喷，厚度为20cm，二次衬砌厚度为50cm，全断面采用C30钢筋砼（仰拱及二次衬砌），初期支护中采用I16钢架加固，全环布置，间距0.5米/榀，必要时对部分初期支护参数进行加强，系统锚杆严格按要求施工到位，与拱架牢固焊接； 、超前支护采用42超前小导管，拱部每2米设置一环，长度3.5米，环向间距40cm，

7、纵向相邻两排的搭接长度不小于1米；、及时施作仰拱砼，使其尽早闭合成环，要求仰拱端头与掌子面下台阶距离不大于5米（必要时仰拱端头紧顶下台阶），每次开挖长度不得大于5米，仰拱开挖后对积水要及时进行抽排；相距15-20m相距4m至6m超前支护上部弧形导坑开挖左右侧槽交错开挖弧形导坑喷锚支护边墙喷锚支护每循环进尺0.5m每循环进尺1-1.2m仰拱开挖仰拱砼灌注安设防排水系统拱墙钢支撑连接全断面砼衬砌图五 上部弧形导坑预留核心法施工工序框图、二次衬砌要紧跟，若在线路左侧遇上避车洞开挖，应先施作该段仰拱后，再开挖避车洞，严禁预留；5 围岩量测根据浅埋段特点及现场的实际情况有针对性地埋设量测点，每次开挖施作

8、完510米时，现场技术负责人安排测量班用全站仪观测拱顶下沉和两侧净空收敛情况，围岩压力量测采用钢弦式压力盒和频率接受仪。对拱顶、边墙布设量测钩，测量人员每天的量测次数不得少于两次，各项量测开始均在开挖支护18H内进行，频率为每天一次。并及时将量测结果反馈给现场技术负责人，以指导现场施工，确保隧道施工安全顺利进行。根据监控量测结果，可知围岩变形及受力情况：（1）在上部开挖的过程中，围岩压力均较小。（2）隧道在进行中、下导开挖时拱顶最大下沉速率为0.8cm/d，围岩两侧最大收敛速率为0.6cm/d，4天后，围岩基本上稳定，下沉值、收敛值保持稳定；6 结束语、为防止隧道洞口滑移及变形，应尽可能减少对原有地形破坏，可进行少量开挖修整，对偏压地段的早期防护和施做套拱砼稳定洞口是一种非常有效的方式；、洞口地段的截水天沟易尽早形成，同时防止线路左侧发生滑移，对套拱段右侧反压回填加固：正面采用1.0米厚M10水泥浆砌片石挡墙封闭、挡墙背后空洞回填土石夯填密实。、严格按顺序开挖，尤其是中、下导左右交错开挖、支护，要确保开挖