（四川交投建設(shè)工程股份有限公司隧道工程分公司，四川成都 610000）

在我國的鐵路、隧道及公路的施工工程中，大斷面軟巖淺埋偏壓隧道施工是比較常見的施工類型。目前在大斷面軟巖淺埋偏壓隧道施工過程中存在許多問題，主要由于施工方法不合理或保護(hù)措施不當(dāng)，如塌方、換拱等問題，阻礙了工程施工進(jìn)度，對施工安全造成了嚴(yán)重威脅[1]。因此，為了確保隧道施工工程安全順利開展，應(yīng)加強(qiáng)對淺埋偏壓隧道施工技術(shù)的研究，促使施工技術(shù)和施工流程具有合理性、科學(xué)性，提升施工效率，為我國隧道建設(shè)事業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 工程項(xiàng)目概況

該隧道建設(shè)項(xiàng)目位于剝蝕低山區(qū)，坡度范圍25°～35°。隧道的部分區(qū)域具有山勢陡峭的特征，坡面上植物茂盛，通過對地面情況的分析，可以發(fā)現(xiàn)地面表層主要由碎石土、黏土夾碎石和全風(fēng)化晶屑凝灰?guī)r三層結(jié)構(gòu)組成。此工程項(xiàng)目屬于孔隙潛水的地下水類型，雨季時(shí)地面水得到補(bǔ)給，水量比較豐富。風(fēng)化晶屑凝灰?guī)r位于地下水下面，具有節(jié)理縫隙發(fā)育表現(xiàn)特征，且?guī)r質(zhì)具有較好的密實(shí)性及硬度。在隧道設(shè)計(jì)工作中，受到實(shí)際情況的影響，隧道穿行距離較長，導(dǎo)致在隧道的進(jìn)口段兩側(cè)發(fā)生偏壓的情況，影響隧道的正常施工，應(yīng)及時(shí)采取有效措施予以解決。

2 施工難點(diǎn)分析

2.1 隧道底部的承載力較差

隧道進(jìn)口處的圍巖類型主要為軟塑狀粉質(zhì)黏土夾碎石和碎石土。工程正式開展后，根據(jù)地質(zhì)勘查得到的數(shù)據(jù)信息可知，隧道進(jìn)口的明洞段存在隧道底部晶屑凝灰?guī)r風(fēng)化嚴(yán)重的情況，增加了全風(fēng)化層的厚度。風(fēng)化層遇到水后軟化，承載力發(fā)生變化，與具體的要求標(biāo)準(zhǔn)不相符。通過實(shí)際測算后得知實(shí)際承載力為230 kPa，與設(shè)計(jì)過程中明確規(guī)定的300 kPa不符，無法滿足要求。

地表的相關(guān)沉降觀測點(diǎn)的設(shè)置工作在暗洞施工流程開展后進(jìn)行，在暗洞內(nèi)布設(shè)大量的觀測點(diǎn)，用以觀察拱頂沉降情況，順利開展相應(yīng)的測量工作。分析測量數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，地表沉降累計(jì)值為175 mm，拱頂沉降累計(jì)值為190 mm。以上條件不具備合適的穩(wěn)定性，會(huì)對正常施工造成嚴(yán)重影響，且具有隧道下沉的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 隧道發(fā)生橫向位移現(xiàn)象

在較長的一段距離內(nèi)，隧道會(huì)沿著坡腳穿行，受實(shí)際情況的限制，且此段地形復(fù)雜，不同厚度的覆蓋層分布于隧道兩側(cè)，會(huì)對側(cè)壓力造成直接影響。在進(jìn)口段，隧道覆蓋層厚度范圍為4～25 m，主要土質(zhì)為坡積土，在施工的過程中存在發(fā)生變形或塌方的風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測工作，結(jié)合工程自身特點(diǎn)與隧道偏壓情況進(jìn)行分析，并以此為依據(jù)觀測隧道橫向位移情況，結(jié)果表明90 d橫向位移累計(jì)值為34 mm，對隧道橫向的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷，分析可知其穩(wěn)定性情況，且具有出現(xiàn)橫向位移的可能性。

2.3 圍巖自穩(wěn)能力較差

在施工過程中發(fā)現(xiàn)，隧道中存在一定數(shù)量的洞穴，洞穴形狀各異、大小不一，對其深度的測算工作具有一定難度，對這些洞穴的直徑進(jìn)行估算，大約在0.4～1.4 m之間。原因主要是一定量的塊石存在坡積土層中，塊石受到外界因素的影響，出現(xiàn)滑落現(xiàn)象，且當(dāng)石塊滑落時(shí)互相間會(huì)出現(xiàn)搭架的情況，最后形成空洞[2]。土體中會(huì)有地表水滲入，在此基礎(chǔ)上會(huì)形成相應(yīng)的空穴水路，如果受到擾動(dòng)會(huì)出現(xiàn)坍塌和變形，圍巖的自穩(wěn)能力較差。

2.4 圍巖處于飽和軟化狀態(tài)

在進(jìn)行施工的過程中，土體中存在較大的水量，對其進(jìn)行取樣分析，根據(jù)分析結(jié)果得知，土體中含水量為20%～25%。進(jìn)行進(jìn)口明洞段的三個(gè)斷面的地質(zhì)勘查工作后，鉆孔處存在地下水外涌的情況。土層中存在較大的水量，會(huì)對圍巖產(chǎn)生一定作用，促進(jìn)圍巖向軟化和飽和狀態(tài)發(fā)展，對土體的自穩(wěn)能力造成影響，進(jìn)而引起坍塌。

3 大斷面軟巖淺埋偏壓隧道施工技術(shù)分析

3.1 施工原則

首先，根據(jù)本隧道工程的具體地質(zhì)特征及前期施工過程中發(fā)現(xiàn)的難點(diǎn)，研究觀測資料，明確隧道施工加固處理工作的原則。在進(jìn)行軟弱圍巖偏壓情況較嚴(yán)重的隧道施工工作時(shí)，首先應(yīng)提升圍巖的自身穩(wěn)定性，確保不發(fā)生隧道橫向位移的情況，隧道底部圍巖的承載能力滿足設(shè)計(jì)的要求，可提升隧道施工的效率和安全性。

其次，在施工過程中應(yīng)遵循快速開挖、減少擾動(dòng)、快速支護(hù)等原則。

3.2 施工注意事項(xiàng)

在進(jìn)行軟弱圍巖隧道施工過程中，應(yīng)合理選擇支護(hù)方式，支護(hù)方式主要包括超前支護(hù)、臨時(shí)支護(hù)等，可有效促進(jìn)施工的安全。隧道的上部位置一般下可使用超前支護(hù)，提升防護(hù)效果。臨時(shí)支護(hù)一般應(yīng)用在初期的支護(hù)變形階段，可以起到控制作用，對防止回塌現(xiàn)象的發(fā)生有較大的幫助，且可促進(jìn)隧道支撐能力的提升。待隧道開挖到下半段時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)鋼筋焊接鋼架和鋼管的使用力度，加固小導(dǎo)管，保證導(dǎo)管設(shè)計(jì)長度的合理性，為確保隧道施工的安全，可增加鎖腳錨桿的數(shù)量。

3.3 施工措施

（1）合理調(diào)整進(jìn)口明洞段的長度，促使暗洞段覆蓋層的厚度加大，并降低偏壓的嚴(yán)重程度。比如，以往明洞段設(shè)計(jì)長度為3 m，但在實(shí)際的施工過程中，發(fā)現(xiàn)存在不合理的地方，經(jīng)過現(xiàn)場勘察和分析后，可以將其調(diào)整到44 m，增加暗洞進(jìn)口覆蓋層的厚度。

（2）針對施工方法的選擇，本隧道工程可以采取雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，此方法對于容易出現(xiàn)淺埋偏壓地段，可縮小開挖斷面面積，可保證工作面的穩(wěn)定性。

（3）為提高工作面圍巖性質(zhì)的穩(wěn)定性，提升基底圍巖的承載能力，應(yīng)科學(xué)合理調(diào)整以往設(shè)計(jì)的預(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。在進(jìn)行暗洞段施工時(shí)，可增加超前長管棚預(yù)支護(hù)，控制環(huán)向距離，再開展施工。

（4）對初期的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，促使圍巖穩(wěn)定并減小圍巖的壓力。對于山側(cè)邊墻，將原來砂漿錨桿施工調(diào)整為帶排氣裝備的中空注漿錨桿施工，并對環(huán)向和縱向距離進(jìn)行合理調(diào)整，適當(dāng)延長施工長度[3]。

（5）采用小導(dǎo)管進(jìn)行注漿，在工作面開挖過程中，采用小導(dǎo)管注漿施工，對易發(fā)生坍塌的部位進(jìn)行穩(wěn)定操作。

（6）應(yīng)加強(qiáng)工程的防水和排水工作，防止圍巖的性質(zhì)受到地下水的影響發(fā)生改變。具體措施是進(jìn)行隧道溝渠的疏通和完善工作，排除雨水的工作可以利用排水裝置完成。為防止出現(xiàn)雨水下滲的情況，應(yīng)封閉空洞或裂縫，及時(shí)堵截流水的洞穴，可以采取集中排放和飲水歸巢的方法，解決工作面滲水問題。

4 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工應(yīng)用分析

在大面積軟弱圍巖淺埋偏壓施工過程中，可以根據(jù)隧道工作面的特點(diǎn)，科學(xué)采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，合理調(diào)整施工工序，不斷完善施工方案[4]。

首先，針對隧道進(jìn)口段左側(cè)偏壓問題，可先對右導(dǎo)坑進(jìn)行施工，以減少左導(dǎo)坑施工時(shí)的側(cè)邊壓力。由于軟弱圍巖穩(wěn)定的時(shí)間較短，應(yīng)保證開挖的速度，減少作業(yè)的高度和坡度，可利用弧形方式進(jìn)行施工，有效避免因開挖面出現(xiàn)下滑導(dǎo)致的安全事故[5]。進(jìn)行下部分施工工程時(shí)，不可忽略上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少支護(hù)和圍巖受到的侵?jǐn)_，在進(jìn)行兩側(cè)錯(cuò)開施工時(shí)，應(yīng)注意上部懸空的問題。

其次，須對拱腳進(jìn)行加固，須做好對鋼架的鎖腳穩(wěn)固處理工作。

再次，兩側(cè)的導(dǎo)坑和上部支護(hù)結(jié)束后，須通過監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置，以監(jiān)控拱頂、拱腳及中部隧道橫向的位移情況，發(fā)現(xiàn)位移的速率過大時(shí)，須采取措施，對初期的支護(hù)進(jìn)行及時(shí)封閉處理。

最后，需要拆除臨時(shí)搭建的鋼架，及時(shí)跟進(jìn)二襯結(jié)構(gòu)施工，完成并對其進(jìn)行加固防護(hù)[6]。

5 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合實(shí)際工程，分析了大斷面軟巖淺埋偏壓隧道施工技術(shù)方法，解決了在進(jìn)行復(fù)雜地質(zhì)地形的隧道施工時(shí)易出現(xiàn)作業(yè)面坍塌、滑移變形的問題，尤其在軟弱圍巖并存在較多的地下水的隧道施工中，更易發(fā)生上述現(xiàn)象。

為保證順利安全的施工，保證隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在進(jìn)行具體的施工工作中，應(yīng)重視隧道實(shí)際情況，合理選擇施工技術(shù)。

應(yīng)做好監(jiān)控測量及防水排水工作，可通過加固處理，以提升圍巖的承載力和自穩(wěn)定性，減少施工受到的干擾，避免出現(xiàn)工作面坍塌的情況。

在隧道施工設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)減少使用偏壓隧道設(shè)計(jì)，完善施工方案時(shí)，應(yīng)以現(xiàn)場勘察的資料為依據(jù)，嚴(yán)格控制開挖方式，應(yīng)盡量不在地形較復(fù)雜的地段使用挖掘機(jī)，促使隧道結(jié)構(gòu)施工具有安全性、可靠性，為隧道的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。