摘 要：文章通過工程實例，對小凈距淺埋偏壓隧道的地表加固，反壓護拱，超前錨桿支護、中間巖柱加固、洞身開挖、監(jiān)控量測等關鍵工序的施工方法和技術措施進行了探討和總結。

關鍵詞：小凈距；淺埋偏壓；施工技術

1 概述

1.1 工程概況

聞垣高速公路位于山西省運城市東北部，東接河南濟源至邵源高速公路，進而連接二廣高速，西連大運高速，是晉南地區(qū)又一條重要的出省通道。該公路的建設，對于完善山西省公路網、緩解連霍高速公路開封、洛陽、三門峽間的交通壓力和運城市挺進中原，走向沿海，促進沿線地區(qū)的經濟和旅游事業(yè)發(fā)展具有重要意義。

1.2 隧道總體概況

大虎峪1#隧道位于山西省絳縣大虎峪村，隧道聞喜端臨涑水河，接寨子2號特大橋，垣曲端臨殷家溝，接大虎峪2#隧道。該隧道所處地貌屬于構造剝蝕作用形成的中低山地貌，隧道沿線地形起伏較大，山高坡陡，山頂覆蓋薄層黃土狀亞粘土，斜坡上基巖大多裸露，沿線植被不發(fā)育，僅有極少量灌木叢。隧道雙洞軸線凈距聞喜端為16.0m，濟源端為19.5m，整個隧道按小凈距隧道考慮。該隧道左線長1333m，右線長1330m。設計為雙向四車道，單洞凈寬10.25m，單洞凈高5.0m，左洞進口明洞長10m，右洞進口明洞長5m。

1.3 進口淺埋偏壓段隧道情況

大虎峪1#隧道進口端左線K24+403-K24+375段和右線YK24+405-YK24+380段均為Ⅴ級圍巖偏壓隧道，其中左線處于淺埋段，該段洞身埋深淺，僅有0.5m的覆蓋層，并且洞頂左側山體自然坡度較陡，最陡處55°，洞身處于嚴重淺埋偏壓狀態(tài)，屬于典型的隧道貼坡進洞情形。文章將重點介紹大虎峪1#隧道左洞進口淺埋偏壓段施工技術。

大虎峪1#隧道左洞進口淺埋偏壓段圍巖為Ⅴ級強風化混合花崗片麻巖，局部為弱風化，粗粒變晶結構，片麻狀結構，巖質軟，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體主要呈碎（石）狀鑲嵌結構，圍巖穩(wěn)定性很差，施工易坍塌，處理不當容易出現(xiàn)大塌方。

2 進洞前施工技術措施

2.1 明洞挖掘施工

為保障工程安全，避免工程設施遭受地下水和降水浸潤影響，在挖掘作業(yè)開始前，施工人員要先做好洞口附近的防水處理。防水措施包括在在洞口上方邊仰坡外設置的截水溝和在洞口周邊布置的排水溝，這些設施可以有效降低山坡水流對土層的沖刷及落石、邊坡失穩(wěn)等現(xiàn)象的發(fā)生。明挖法是明洞挖掘作業(yè)的主要方法。施工時必須嚴格遵循設計坡率，并做好相關支護措施，以提高邊坡穩(wěn)定性。

2.2 進洞前洞口長管棚預支護

明洞開挖及邊仰坡噴錨支護完成后，進洞前先施工長管棚。大虎峪1#隧道左洞聞喜端K24+403-K24+375段淺埋偏壓嚴重，為了保證進洞安全，設計了30m長大管棚，管棚采用外徑為108mm，壁厚6mm熱軋無縫鋼管制作，鋼管環(huán)向間距50cm，大管棚由28根鋼管自拱頂均勻布置；注漿采用水泥水玻璃漿液；定位和導向采用18工字鋼混凝土套拱，套拱要求在襯砌輪廓線外施作；套拱采用預留核心土掏槽開挖，在長管棚施工完成并達到設計強度后，在其保護下再進洞開挖。

進洞前通過注漿后的大管棚具有較高水平的機械強度、剛性表現(xiàn)良好，除了對縱向方向的不均勻應力有著較好的耐受性外，還與周邊巖體有機地結為一體，構成一個承載拱，各個承載體都是這個環(huán)狀結構的一部分，其承受的壓力沿環(huán)狀結構均勻分散，從而大幅提高了隧道結構的穩(wěn)定性，為施工安全奠定了基礎。

2.3 反壓護拱施工

由于大虎峪1#隧道左洞進口段處于嚴重淺埋偏壓狀態(tài)，且Ⅴ級圍巖風化破碎，管棚施工時卡鉆嚴重，為保證管棚施工順利進行，將拱頂右側淺埋段地表土清除，管棚采用明挖法施工，管棚施工完畢后再施工反壓護拱，以保證隧道在施工和運營期間的安全和穩(wěn)定。

反壓護拱采用C25混凝土進行施工，施工平均厚度為1.2m，護拱內設置I18工字鋼，以將上方山體偏壓力傳遞至下方完整的基巖上，工字鋼縱向間距50cm，環(huán)向間距50cm，護拱施工時要分段開挖，分段立模澆注，防止基礎開挖影響淺埋偏壓陡坡的穩(wěn)定。

3 洞身挖掘作業(yè)

小凈距隧道洞口Ⅴ級圍巖淺埋偏壓段具有圍巖級別不高、施工影響因素較多的特點，所以在具體施工時，就必須科學選擇挖掘施工技術，合理安排施工工序，以保障工程質量安全。鑒于左右暗洞洞身設計進洞里程差距超過40m，該項工程采用依次施工的方式，首先進行右側洞洞身的挖掘施工，其中，靠前的25m洞身使用短臺階法進行挖掘施工，前后兩級臺階間的距離一般設定為10m。右洞進口淺埋偏壓段洞身開挖采用單側壁導坑法施工，側導洞設置在偏壓洞身斷面左側，并使用中空灌漿錨桿進行加固處理。在此基礎上進行該洞上下斷面的挖掘施工及支護處理。洞口Ⅴ級圍巖淺埋偏壓段施工工序詳見圖1。

4 初期支護施工

本隧道采用新奧法施工，復合式襯砌，淺埋偏壓段初期支護參數(shù)見表1。

施工中針對隧道淺埋偏壓段自身特點和小凈距隧道施工難點，在初期支護方面采取了如下針對性的施工措施和對策。

4.1 洞身圍巖及小凈距隧道中間巖柱加固

小凈距隧道淺埋偏壓段Ⅴ級強風化圍巖穩(wěn)定性差，為保障工程質量安全，必須對輸送巖體進行加固處理，提高圍巖受力性能和整體水平。為此，首先要在徑向方向上采用Φ25中空注漿錨桿作為系統(tǒng)錨桿，按照梅花形布置，相對于普通錨桿，該種錨桿注漿效果更好。需要注意的是，左右洞中間巖柱的注漿錨桿長度一般控制在4.5m，以實現(xiàn)淺埋偏壓小凈距隧道穩(wěn)定性的最優(yōu)化。

4.2 鋼拱架噴射混凝土初期支護

鋼拱架噴射混凝土具有硬化速度快，機械性能好等優(yōu)點，適合淺埋偏壓Ⅴ級圍巖的受力需求。使用該工藝，不但有利于初期支護強度、剛度等性能的提高，還能夠盡早滿足早期圍巖的支護需求。提高作業(yè)面周圍巖體的穩(wěn)定性，保障施工安全。鋼拱架用18普通工字鋼按照0.8m的間隔加工制作。該道工序使用噴射發(fā)進行混凝土施工，可以有效減少粉塵產生，控制回彈率。施工時要嚴格按照設計配置混凝土，確保施工質量。

5 二次襯砌

小凈距隧道進口淺埋偏壓段二次襯砌作業(yè)以厚度45cm的C25鋼筋混凝土為施工材料，根據(jù)工程施工具體進度及時實施，以確保施工安全。二次襯砌和掌子面間的距離不能超過50m。為保障具有足以滿足淺埋偏壓段軟弱圍巖狀態(tài)下的受力抗裂性能，二次襯砌以鋼筋混凝土為主材，按照先墻后拱法進行施工。矮邊墻要在仰拱回填完后立即施工，之后使用自行式液壓全斷面二襯臺車進行二襯澆筑。

6 施工監(jiān)控量測

本工程小凈距隧道洞口Ⅴ級圍巖淺埋偏壓段按照技術要求和現(xiàn)場實際條件分別開展了地質觀察、地表下沉、圍巖周邊收斂、拱頂下沉相關監(jiān)控量測工作，以此對作業(yè)面圍巖和支護的受力情況和安全穩(wěn)定進行全面的摸底、排查，為后續(xù)作業(yè)提供充分的數(shù)據(jù)參考支持。

監(jiān)控測量結果顯示，該工程位移、收斂、沉降等各項指標均達到設計標準。建筑結構在整個施工過程中保持穩(wěn)定，未見異常，說明采取的相關技術措施是科學有效的。

7 結束語

綜上所述，小凈距淺埋偏壓隧道工程施工條件復雜，對施工安全提出了較高要求，工程施工難度較大。從改善工程建筑力學結構著手，采取科學的技術措施，可以大幅提高結構力學性能，保障施工安全，為工程的順利實施奠定基礎。