浅述隧道浅埋段施工技术

发表时间：2020-07-14T13:57:10.377Z 来源：《基层建设》2020年第9期 作者： 路超

[导读] 摘要：通过对深圳市宝安区浪荣路求水顶隧道浅埋段的施工，介绍了如何根据隧道的地质变化，采取不同的支护方法和施工技术，既确保安全、进度又节约投资。

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摘要：通过对深圳市宝安区浪荣路求水顶隧道浅埋段的施工，介绍了如何根据隧道的地质变化，采取不同的支护方法和施工技术，既确保安全、进度又节约投资。

关键词：隧道工程；隧道浅埋段；支护和施工 1.前 言

求水顶隧道，分左、右洞，其右洞起点KR2+230，终点KR3+228，单洞长998m。隧道右线KR2+294--- KR2+351段位于现状水沟沟底，围岩极度浅埋，设计图提供的最薄基岩厚度（KR2+320处）约0.68m，且为强风化---弱风化砂岩，岩体完整性较差，岩心呈碎块混土状，风化裂隙发育。(详见图-1隧道浅埋段纵断面图)

2．原设计情况

原设计对隧道右线KR2+294--- KR2+351浅埋段采用地表注浆和反压回填对洞顶土层进行加固。具体做法如下：(详见图-2浅埋段地表注浆断面图)

2.1 地表注浆加固范围：隧道中线两侧各10m范围内的土体；地表注浆应在清理表面耕植土、松散土后实施。

2.2 地表注浆采用φ42x3.5m钢花管，间距1x1m梅花形布置。在隧道轮廓线两侧，以进入弱风化岩层1m；隧道轮廓线以内，钢花管打入隧道轮廓线以内2m，钢花管尾端与钢筋网焊接。

2.3 地表注浆采用水泥浆液，浆液分稀浆（水灰比1:1.1）、浓浆（水灰比小于1:1）。注浆压力0.5---1.25Mpa,开始采用稀浆灌注，防止细裂缝被浓浆堵塞，然后根据具体情况逐步提高灌溉浆压力和浆液浓度，灌浆结束前，用最大灌浆压力封浆30---60min,以排除灌入裂隙中浆液的多余水分。在注浆完毕后表面喷射30cm厚的C25砼，同时内设双层φ14钢筋网，连成一个整体。

2.4 反压回填应在注浆后进行，回填土采用好的粘土，参入10%的水泥，回填后采用压路机压实。回填范围填土至标高110m,保证洞顶有不小于5m的覆土。

2.5 完成地表加固施工后，才能进行此段洞身开挖，洞内开挖结合超前小导管对上部围岩进行加固。 3. 现场实际情况

项目部进场后，进行了清表，对此浅埋段地形进行了联测，发现部分路段拱部地表实际测量后洞身开挖轮廓线最大外露约1.5m，加之设计采用地表注浆对地表加固的效果不确定性因素较大，遂否定了此设计方案。 4.方案选择

施工单位协同业主、设计等单位先后提出了3套处理方案：

4.1 ①方案，对该路段采用路堑大开挖方式，由于两侧山体陡峭，若采用路堑大开挖施工，挖方量加大，边坡支护工程量巨大，且存在施工期间安全隐患较多，故未采用。

4.2 ②方案，对浅埋段采用碾压回填施工后，再进行正常隧道施工。对于C方案，直接对该浅埋段采用水泥改良土进行夯实回填，按原设计保证拱顶覆盖层厚度不小于5m，并加强该段的超前支护，在讨论中施工方认为碾压分层回填对施工质量要求较高，且工期长，故此方案不建议采用。

③方案，对隧道局部露顶段采用明挖护拱后，再进行暗挖作业。浅埋段采用明挖先施作洞身上半部分断面初期支护，可以不考虑竖向打管地表注浆，靠施工初期支护自身的支撑起作用。最终同意采用③方案施工。

5．实施方法 5.1测量放样 测量放样出隧道右线桩号KR2+294---KR2+351地面隧道顶中心线、隧道顶标高、隧道边线及横纵向开挖边坡线。 5.2横纵向边坡开挖支护（详见图-3浅埋段明挖护拱断面图） 边坡按1:0.3坡度开挖，采用Φ22锚杆，L=3.5m，间距1×1m梅花形布置，挂Φ8＠20×20cm钢筋网， C20喷射混凝土锚喷支护，厚度为10cm，开挖支护从上到下逐步进行，边开挖边锚喷支护，边坡开挖支护至洞顶下三分之一弧拱高底处为止。 5.3 纵向方向两端头处理 在纵向方向两端接头坡脚处沿洞身初支外轮廊线施工一环Φ42×4mm超前注浆小导管，钢管L=6m，环向间距40cm，确保纵向方向两接头处洞身开挖支护顺利开挖过度。 5.4 施作土拱 按设计V级加强段断面弧度尺寸开挖或回填夯实施作土弧拱，土弧拱外轮廊线为设计V级加强段初期支护内弧面，土拱弧外表面夯实圆顺，符合设计尺寸要求，拱弧高度按三分之一矢高比进行施作(参见附图-4土拱施作初支护示意图) 5.5 型钢拱架安装 按设计V级加强段型号规格要求，在场外弯曲制作好20a工字钢安放于土拱上，设计拱架纵向间距60cm，加密至50 cm，拱架纵向以Φ22钢筋焊接连接，连接钢筋环向间距设计为1.0m，加密至0.5m，Φ8钢筋网（间距15×15cm）设计由为单层增加为双层，按设计预埋Φ42×4mm超前小导管，钢管L=3.5m，环向间距40cm，每间格三榀一环，采用洞内注浆。 5.6 浇筑混凝土 按设计要求浇筑C30混凝土，厚为30cm，混凝土一次性浇筑完成，不留施工缝。 5.7 回填 待护拱施作完毕且砼达到设计强度后，对拱顶0.5m范围内采用水泥土对称分层夯填，顶面做成1:10横向坡。水泥土回填完毕后方可进行暗挖施工，待该段隧道二衬结构施工完毕后，复回填0.5m粘土隔水层及1m耕植土植草绿化。 5.8 洞身开挖支护 进入此段洞身开挖支护时，采用短进尺一榀一榀联接洞身下部型钢，按设计施作锁脚锚杆及锚管，并及时注浆，及时成环封闭和仰拱砼施工，二次衬砌及时跟进，加强监控量测。 6．方案分析 对隧道裸露段采用明挖护拱进行施工，避免大刷大挖引起山体滑坡，尽量保持原有山体内力相对平衡；通过局部明挖施工护拱相当于提前施作拱部初支，且进行了加强，质量易得到保证，同时洞内施工在护拱保护下进行，安全得到保障；洞内初支可提前封闭成整体受力，及时改善初支受力条件，抑制初支、围岩变形；相对于原设计方案减少了回填工作量和局部注浆量，增加了部分明挖量，可缩短工期。 7．结语 通过不同围岩地质情况采取合理的支护方法，既保证了安全又节约工期和成本。以该浅埋段57m计算为例，1.边、仰坡开挖及防护增加工程造价503926元；2.护拱施作：增加部分钢架、取消护拱范围内超前系统小导管和系统锚杆，此项累计减少造价38665元；3.回填，该段隧道二衬结构施工完毕后，复回填并植草绿化，此项增加造价93946元；4.原设计此浅埋段地表回填注浆所设计工程量全免，此项累计减少造价615653元，合计减少造价约：56446元，每延米可节约投资近1000元。