仲波

摘要：本文通過某高速公路隧道的實(shí)際工程案例，對(duì)隧道洞口淺埋段的施工技術(shù)進(jìn)行了深入的分析與探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：高速公路；隧道洞口；淺埋段

1工程概況

某高速公路隧道段，設(shè)計(jì)為雙洞分離式隧道，隧道間距19.8m；左線長6521m，右線長6551m，隧道開挖斷面較大。洞口為薄層殘坡積粘土層及較厚層強(qiáng)風(fēng)化花崗閃長圍巖段，洞口段埋深為2～25m；隧道區(qū)位于侵蝕剝蝕高丘陵- 中低山區(qū)，地質(zhì)構(gòu)造存在5 條巖性接觸帶、2 條節(jié)理裂隙帶及2 條斷層；洞口表層為全風(fēng)化- 強(qiáng)風(fēng)化帶，圍巖為全風(fēng)化花崗閃長巖，巖體較破碎，呈鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)。

2施工方案

總體上維持設(shè)計(jì)方案；明洞段采用拱部明挖，墻部暗挖施工方案；加強(qiáng)地表排水和邊仰坡防護(hù)；洞口段設(shè)套拱、鋼支撐及40 m超前大管棚注漿；進(jìn)洞后改為超前小導(dǎo)管注漿；洞身開挖采用CD 法開挖，拱墻仰拱格柵鋼架封閉成環(huán)支護(hù)，間距0.5m/榀；邊墻設(shè)系統(tǒng)錨桿，鋼筋網(wǎng)噴混凝土支護(hù)，厚度0.24 m；防水和襯砌采用原設(shè)計(jì)。

3高速公路隧道洞口淺埋段的具體施工

3.1 洞口段施工工序流程

地表排水與加固—明洞開挖與支護(hù)—超前支護(hù)—環(huán)向開挖—掛網(wǎng)噴混凝土—安裝拱部鋼架—復(fù)噴支護(hù)—開挖核心土—中槽開挖—邊墻仰拱開挖———安裝邊墻仰拱鋼—噴錨支護(hù)—監(jiān)控量測(cè)—防水與二襯施工。

3.2 地表排水和邊仰坡防護(hù)施工工藝及要求

3.2.1地表排水

由于地質(zhì)松散，圍巖裂隙，巖體極破碎，遇水后圍巖的強(qiáng)度和穩(wěn)定性必然降低，故必須采取有力的排水系統(tǒng)。在洞頂仰坡以外及邊坡兩側(cè)設(shè)置混凝土截水溝和急流槽，并且溝底抹漿，防止大自然降水沖刷隧道邊仰坡及地表水滲入地層。

3.2.2邊仰坡防護(hù)

對(duì)仰坡進(jìn)行錨噴網(wǎng)加固。仰坡加固參數(shù)如下：錨桿：采用Φ22水泥砂漿錨桿，長度5m，間距1.2m×1.2 m梅花形布置，大致垂直于巖層走向安設(shè)于圍巖內(nèi)。鋼筋網(wǎng)：φ6 鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸20cm×20cm。施工時(shí)按4m×4m 加工好成網(wǎng)片，鋼筋間點(diǎn)焊連接，每兩片鋼筋網(wǎng)搭接≥25 cm。

濕噴混凝土：采用混凝土濕噴機(jī)械手噴漿，總厚度10cm，錨桿錨入后噴5cm，掛網(wǎng)后再噴5cm。

3.3超前支護(hù)簡要工藝及要求

洞口段利用洞口管棚及超前小導(dǎo)管來確保拱頂部分的穩(wěn)定。

3.3.1 大管棚施工簡要工藝及要求

采用C25 混凝土套拱作為管棚導(dǎo)向墻，套拱內(nèi)埋設(shè)3 榀工18 型鋼工字鋼與管棚鋼管焊成整體，拱部設(shè)一環(huán)長40 m的大管棚，環(huán)向夾角為144°。長管棚采用的是φ108 壁厚6mm 的熱軋無縫鋼管，管棚環(huán)向間距中至中為50cm，鋼管軸線與襯砌外緣線夾角1～3°，管棚管加工成鋼花管（注漿孔孔徑為15mm，間距為20cm，呈梅花型布置），管內(nèi)注0.5：1的水泥漿液，注漿壓力0.5～1MPa。施工中根據(jù)現(xiàn)場情況，必要時(shí)可加大至2.0MPa。

工藝程序：施工準(zhǔn)備→搭設(shè)鉆孔平臺(tái)→架立鉆機(jī)→確定孔位→預(yù)設(shè)導(dǎo)向管→套管鉆進(jìn)→頂入鋼管→取出套管→管內(nèi)注漿→進(jìn)入下道工序。

3.3.2 小管棚施工簡要工藝及要求

在洞頂150°范圍內(nèi)設(shè)φ50 的超前小導(dǎo)管，小導(dǎo)管長5m，鋼管環(huán)向間距50cm，縱向間距2.8m，在其前部鉆注漿孔，孔徑8mm，孔間距15cm，呈梅花形布置，前端加工成錐形，尾部長度100cm，作為不鉆孔的止?jié){段，注漿采用0.5：1 的水泥漿液，注漿壓力0.5～1MPa。

3.4 洞身開挖施工工藝及要求

待超前支護(hù)注漿強(qiáng)度達(dá)85%后，方可開挖。洞身開挖采用CD法，嚴(yán)格控制超欠挖，拱部、邊墻超挖部分需采取措施（如留注漿管注漿等）回填密實(shí)，噴射混凝土必須密實(shí)，不得留有空洞。

3.4.1 開挖方法及要求

隧道采用中壁法開挖。分為左、右導(dǎo)坑進(jìn)行開挖，每側(cè)導(dǎo)坑又分為兩步臺(tái)階。為保護(hù)好圍巖，圍巖盡量采用機(jī)械輔人工開挖，每循環(huán)進(jìn)尺按每榀鋼架間距0.5m。中壁法開挖施工應(yīng)符合下列規(guī)定要求：①初期支護(hù)完成后方可進(jìn)行下一分部開挖。地質(zhì)較差時(shí)，每個(gè)臺(tái)階底部均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)臨時(shí)鋼架或臨時(shí)仰拱。②各部開挖時(shí)，周邊輪廓應(yīng)盡量圓順。③應(yīng)在先開挖側(cè)噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再進(jìn)行另一側(cè)開挖。④左右兩側(cè)導(dǎo)坑開挖工作面的縱向間距不宜小于15m。⑤當(dāng)開挖形成全斷面時(shí)，應(yīng)及時(shí)完成全斷面初期支護(hù)閉合。⑥中壁及臨時(shí)支撐應(yīng)在澆筑二次襯砌時(shí)逐步拆除。

3.4.2 中隔壁拆除

在CD 法中的一個(gè)關(guān)鍵問題是拆除中壁。據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，中隔壁拆除時(shí)間應(yīng)在全斷面成環(huán)后，各部位位移充分穩(wěn)定后，才能拆除。

3.5初期支護(hù)施工工藝及要求

（1）初噴：洞身開挖后，立即噴射第一層4cm 厚的混凝土進(jìn)行封閉，減緩圍巖的變形。

（2）系統(tǒng)錨桿：采用Φ25 正反循環(huán)中空注漿錨桿，環(huán)向間距1.0m，縱向間距1.0m，錨桿安設(shè)垂直于圍巖，注M30 泥砂漿。注漿后安裝錨墊板，錨墊板與巖面密貼，間距均為0.75m×1.0m（ 環(huán)×縱）。

（3）雙層鋼筋網(wǎng)：φ6 鋼筋，間距20cm×20cm，鋼筋網(wǎng)事先按2m×2m 規(guī)格制作成網(wǎng)片，初噴后再安裝。

（4）鋼架：采用格柵鋼拱架，縱向間距0.5m，鋼拱架全環(huán)按單元安裝。初噴后安裝鋼架，拱墻仰拱封閉成環(huán)，安裝時(shí)應(yīng)加打鎖腳錨桿；背后要用混凝土楔形墊塊墊實(shí)；垂直于隧道中線，其傾斜度不大于2°，鋼架與定位錨桿焊接在一起，各鋼架之間用設(shè)縱向連接筋連接。

（5）復(fù)噴：錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼架施工后，進(jìn)行噴射混凝土覆蓋，每層噴射厚度5～6 cm至設(shè)計(jì)厚度24 cm。

3.6 監(jiān)控量測(cè)

根據(jù)新奧法施工原理，監(jiān)控量測(cè)是隧道施工的重要環(huán)節(jié)，施工中將圍巖監(jiān)控量測(cè)作為一道重要工序納入到整個(gè)施工過程中。施工中必測(cè)項(xiàng)目：洞身凈空水平收斂和拱頂下沉、洞口段地表下沉量測(cè)。淺埋地段地表下沉量測(cè)宜與洞內(nèi)凈空變化和拱頂下沉量測(cè)在同一橫斷面內(nèi)橫斷面方向應(yīng)在隧道中線兩側(cè)每隔2～5m 布設(shè)地表下沉測(cè)點(diǎn)，每個(gè)斷面設(shè)置7～11 個(gè)點(diǎn)，測(cè)量范圍在隧道開挖影響范圍之內(nèi)。地表下沉應(yīng)與頂量測(cè)頻率相同，按設(shè)計(jì)量測(cè)頻率堅(jiān)持觀測(cè)，及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，繪制相關(guān)時(shí)態(tài)曲線，進(jìn)行回歸分析，反饋信息和提出相應(yīng)對(duì)策。

3.7 防排水

結(jié)構(gòu)防排水：“以排為主，防、排、截、堵相結(jié)合”綜合治理原則。

防水：隧道采用復(fù)合式襯砌，初支噴混凝土封閉巖面裂隙，二襯模筑S8 防滲混凝土實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)自防水；初期支護(hù)與二次襯砌之間設(shè)置復(fù)合防水層，EVA 防水卷材為1.2 mm 厚，土工布單位質(zhì)量為300 g/m2。明洞防水除混凝土結(jié)構(gòu)自防水外，在結(jié)構(gòu)外鋪設(shè)EVA 防水層+ 無紡布，回填土夯實(shí)，并在表面鋪一層黏土隔水層。

疏排：在初支與二襯間沿隧道環(huán)向設(shè)置Φ50HDPE 單壁波紋管盲溝，隧道兩側(cè)墻底設(shè)置Φ10cm 雙壁打孔波紋管縱向貫通全隧道，環(huán)向排水管均與墻底兩側(cè)縱向排水管相連，然后通過橫向排水管將水引入兩側(cè)排水管或中央排水管排出洞外，路面水通過路緣通逢式排水溝排出洞外，與洞外的天溝、排水溝、截水溝形成完整的排水系統(tǒng)。沉降縫、施工縫防水：除施工縫外，在圍巖類別變化部位預(yù)留沉降縫；在沉降縫用橡膠止水帶防水，在施工縫處用遇水膨脹止水條防滲。

3.8襯砌

隧道洞口段采用加強(qiáng)襯砌，拱墻及仰拱均設(shè)置雙層鋼筋，拱墻采用C25 防水混凝土，仰拱采用C25 普通混凝土，二次襯砌采用移動(dòng)式全液壓模板臺(tái)車和泵送混凝土整體澆筑。仰拱是保持隧道穩(wěn)定的重要部分，應(yīng)盡早施工，施工中采用仰拱棧橋引導(dǎo)交通，仰拱先于邊墻施工，及早成環(huán)。

4結(jié)束語

綜上所述，本工程隧道洞口淺埋段施工遵循了隧道淺埋段施工技術(shù)要求，施工洞口段的圍巖淺埋段在施工中采用了超前支護(hù)、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)等手段，確保了隧道施工的進(jìn)度和施工安全。

參考文獻(xiàn)：

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