魏延麗

開縣炮臺(tái)梁隧道超淺埋段施工措施研究

魏延麗

（達(dá)州市規(guī)劃編制中心 達(dá)州 635000）

結(jié)合開縣炮臺(tái)梁隧道工程論述了隧道超淺埋段概況，分析了加強(qiáng)施工措施的原因，介紹了隧道超淺埋段施工措施。在施工過程中，拱頂下沉位移變形穩(wěn)定，無安全事故發(fā)生，施工效果良好，為今后類似超淺埋隧道施工措施提供借鑒。

炮臺(tái)梁隧道；超淺埋；施工措施

炮臺(tái)梁隧道工程位于開縣鎮(zhèn)東街道辦，是開縣北環(huán)路升級改造工程（一期）的控制性工程。該隧道為分離式（小間距）公路隧道，設(shè)計(jì)速度為60km/h，設(shè)計(jì)荷載：公路-Ⅰ級。最大埋深217m；洞門型式采用城墻式和棚洞式，并對洞門進(jìn)行大理石裝飾。隧道單洞凈寬10.25m，建筑限界凈高5.0m；左線隧道進(jìn)口里程K2+720，出口里程K4+200，左洞長1480m；右線隧道進(jìn)口里程K2+790，出口里程K4+180，左洞長1390m。

1 超淺埋段概況

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙文件，炮臺(tái)梁隧道的最大開挖寬度為12.86m，隧道3倍洞徑的埋深為38.58m。隧道左線ZK3+950～ZK4+150埋深為6～39.2m；隧道右線K3+960～K4+140埋深為5～38.343m；在實(shí)際施工過程中，通過實(shí)測地面高程，發(fā)現(xiàn)實(shí)測埋深比設(shè)計(jì)普遍低2～3m，屬于超淺埋洞段。

2 加強(qiáng)施工措施原因分析

2.1 偏壓地形

由于出口為嚴(yán)重的偏壓地形，洞口位置均有一條溝谷切割以及該段地形形成陡峭的臺(tái)階地形，地層產(chǎn)生的強(qiáng)荷載，造成巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，巖層破碎，圍巖喪失了自穩(wěn)能力，所以在隧道開挖前，必須做好、做強(qiáng)超前支護(hù)措施，防止由于偏壓可能造成的隧道坍塌。

2.2 隧道埋深

隧道埋深小于三倍洞徑，隧道洞頂很難甚至不能形成自然拱，如不采取強(qiáng)有力的超前支護(hù)措施，開挖后圍巖很快喪失自穩(wěn)能力而造成隧道坍塌。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

隧址區(qū)位于開縣向斜東南翼（假角山背斜西北翼），區(qū)內(nèi)地層呈單斜狀產(chǎn)出，巖層產(chǎn)狀近水平～緩傾，傾向北西，產(chǎn)狀 293°～350°∠5°～18°。路線所經(jīng)路段地層近水平，傾向北北西，產(chǎn)狀 335°～350°∠5°～8°。該超淺埋段可能由于地層構(gòu)造的強(qiáng)荷載，造成該段巖體破碎，節(jié)理裂隙以及地下水極發(fā)育，圍巖穩(wěn)定性極差，由于地層為水平地層，在巖體破碎，節(jié)理裂隙極發(fā)育的情況下，可能會(huì)造成隧道頂部坍塌。

2.4 不良地質(zhì)

出口段發(fā)育4～7.5m厚崩、坡積體，范圍較大，從洞口至洞內(nèi)70m，活動(dòng)跡象不明顯，目前基本穩(wěn)定，但不排除工程開挖引起的坡體滑動(dòng)，所以必須加強(qiáng)和擴(kuò)大超前支護(hù)措施。

2.5 后期運(yùn)營使用安全

由于出口地形嚴(yán)重偏壓，埋深屬于超淺埋，巖體形成自然拱的能力極差，甚至根本無法形成自然拱，巖層結(jié)構(gòu)近似水平，巖體的荷載全部要靠隧道結(jié)構(gòu)支撐，所以如果不加強(qiáng)初期及二襯結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)安全度，后期可能造成二襯開裂、滲水或者隧道結(jié)構(gòu)嚴(yán)重變形等災(zāi)害性后果。

3 超淺埋段施工措施

為了保證隧道在開挖過程中洞頂不發(fā)生坍塌、洞身穩(wěn)定、出口的坡體不滑動(dòng)，確保隧道施工的安全及工期要求，經(jīng)各方人員會(huì)同專家討論，決定采取以下施工措施：

3.1 加強(qiáng)輔助施工措施

（1）其他設(shè)計(jì)參數(shù)保持原設(shè)計(jì)不變，在左線ZK3+950～ZK4+150段和右線K3+960～K4+140段的拱頂外側(cè)180°圓心角范圍內(nèi)增設(shè)φ60×5超前注漿導(dǎo)管，導(dǎo)管環(huán)向間距40cm，縱向間距2.4m，長度為4m；在內(nèi)側(cè)增設(shè)φ40×4超前注漿小導(dǎo)管，超前小導(dǎo)管環(huán)向間距40cm，縱向間距2.4m，長度為4m，具體如圖1～2所示。

圖1 導(dǎo)管布置示意圖

圖2 Ⅰ-Ⅰ斷面圖

（2）在左線ZK3+950～ZK4+150段和右線K3+960～K4+140段增設(shè)臨時(shí)仰拱；將φ25中空注漿錨桿長度由原設(shè)計(jì)的3.5m調(diào)整為4.5m；間距由原設(shè)計(jì)的60×120cm（縱×環(huán)）調(diào)整為60×100cm（縱×環(huán)）。

3.2 加強(qiáng)襯砌

將左線ZK3+950～ZK4+150段和右線K3+960～K4+140段的襯砌調(diào)整為S-Va。

3.3 強(qiáng)化施工過程監(jiān)控和管理

隧道采用上下臺(tái)階法施工，上臺(tái)階開挖后及時(shí)施作相應(yīng)的初期支護(hù)和臨時(shí)仰拱，使隧道上臺(tái)階及時(shí)封閉成環(huán)。在開挖過程中堅(jiān)持“短進(jìn)尺，弱爆破”嚴(yán)格控制藥量和進(jìn)尺尺度，加強(qiáng)加密監(jiān)控量測及時(shí)回歸量測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)有異常情況時(shí)，應(yīng)停止施工，待處理完成確定安全后，方可恢復(fù)施工。

4 超淺埋段施工措施效果

本工程采用以上施工措施后，施工單位嚴(yán)格按變更圖施工，加強(qiáng)施工過程管理。監(jiān)控單位及時(shí)跟進(jìn)監(jiān)測，在隧道拱頂處加強(qiáng)加密測點(diǎn)，根據(jù)施工監(jiān)控報(bào)告，拱頂位移滿足規(guī)范要求，變形穩(wěn)定。全過程無安全事故發(fā)生，說明采用以上施工措施達(dá)到了預(yù)期效果。

5 結(jié)語

本文論述了開縣炮臺(tái)梁隧道超淺埋段概況，分析了加強(qiáng)施工措施的原因，介紹了隧道超淺埋段施工措施，可得出如下結(jié)論和建議：

（1）采用以上施工措施，炮臺(tái)梁隧道在隨后的施工過程中，根據(jù)施工監(jiān)控報(bào)告，隧道拱頂下沉滿足規(guī)范要求，施工過程中無坍塌未發(fā)生安全事故，加快了施工進(jìn)度。說明采用以上施工措施是處理隧道超淺埋段施工的一種有效方法，對同類隧道施工有借鑒意義。

（2）對于隧道超淺埋段施工，施工措施只是保證隧道安全施工的其中一方面，除了相應(yīng)的技術(shù)支撐外，加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理，特別是加強(qiáng)現(xiàn)場管理人員素質(zhì)和責(zé)任心至關(guān)重要。

[1]朱維申，何滿潮．復(fù)雜條件下圍巖穩(wěn)定性與巖體動(dòng)態(tài)施工力學(xué)[M]．北京：科學(xué)出版社，1996.

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U455.4

A

1004-7344（2016）33-0184-02

2016-11-13

魏延麗（1983-），女，河南許昌人，工程師，碩士。