| 标题 | 浅析高速公路浅埋偏压连拱隧道的施工技术 |
| 范文 | 王文涛 摘要：在高速公路工程的施工过程中，隧道施工技术是非常重要的，对于公路整体的质量起到决定性的作用。关于隧道工程施工方案的具体选择，应该按照施工现场的实际情况来决定。特别对于那些地质条件比较复杂的浅埋偏压隧道，应该在施工之前做好比较充分的准备，以更好的保障可以在预期之内完成任务，以最大限度的发挥其使用功能以及经济效益。本篇文章主要对高速公路浅埋偏压连拱隧道的施工技术做一下简单的介绍，希望可以给大家带去一些启发。 Abstract： In the construction process of expressway engineering， tunnel construction technology is very important and plays a decisive role in the overall quality of the highway. Regarding the specific choice of the tunnel construction plan， it should be decided according to the actual situation on the construction site. Especially for those shallow-buried and biased tunnels with more complicated geological conditions， they should be fully prepared before construction， so as to better ensure that the task can be completed within the expected time to maximize the use of its function and economic benefits. This article mainly gives a brief introduction to the construction technology of the shallow buried and biased double-arch tunnel on the expressway， and hopes to give some inspiration. 关键词：公路;隧道;技术;浅埋偏压 Key words： highway;tunnel;technology;shallow buried bias 中图分类号：U455.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号：1006-4311（2020）10-0096-02 0? 引言 山体的地质条件一般都比较的复杂多变，地形的起伏也非常大，特别在一些山岭地形当中，很多的隧道工程需要在浅埋偏压的地质条件下进行施工，只有这样才可以更好的保障高速公路的完整性以及工程的顺利性。一般来讲，隧道工程的施工具备很高的风险性。如果在施工的过程中，施工方案不科学或者不合理，那么对于岩层组织的处理也会出现不合理的现象，在开挖的过程当中非常容易出现倒塌的事故，进而造成大量的人员伤亡。因此，在建设施工的过程中，选择比较科学以及合理的施工技术方案是非常有必要的。 1? 具體的工程案例 以某高速施工工程为例，隧道的类型属于连拱隧道，顶进起迄桩的类型为K1+270至K1+555，长度大致为275m，最大埋深可以达到35m左右，隧道的纵向坡度大致为2%;围岩属于IV～V级，围岩的破碎程度非常的严重。隧道的地面注浆长度大致为18m，预埋隧道的深度比较浅，但偏压的情况非常明显。在地面可以发现隧道入口以及出口的顶部，周围的岩体属于白云岩，岩石的质量非常差，表面出现了比较严重的破裂。可以通过物探设备用来探测，发现内部存在低电阻异常的区域，并且岩溶被认为属于发育地质。当隧道开挖到这个区域的时候，非常容易出现爆裂的状况，该隧道工程属于非常典型的浅埋偏压隧道。按照隧道工程的相应设计图，地质调查的具体数据以及地质条件，进行了比较详细的讨论以及分析。由于该隧道在施工的过程当中非常容易出现大规模的安全事故，比如滑坡以及坍塌等[1]。因此，在施工之前需要进行非常严格的技术论证，最后确定在隧道浅埋偏压区选择地面注浆施工技术。使用这种施工技术可以非常有效的对于围岩的破碎程度进行改善，可以进一步防止出现倒塌等事故。 2? 施工技术线 ①关于浅埋偏压的隧道进洞比较难，因此关于进洞的施工方案采用双成洞面，半明半暗以及斜交大管棚的具体施工方法：1）第一个成洞面属于隧道的入口，隧道的第二个面属于半明洞的末端，它属于暗洞隧道的入口。隧道的边坡以及相应的仰坡使用空注浆锚杆进行加固，以更好的稳定边坡，并保障可以形成双成洞面。2）半明半暗法指的是利用偏压墙体来对偏压进行平衡，以套拱以及其相应的模板支架来当做半明洞的洞顶支撑，在套拱顶回填之后可以形成暗洞。②隧道主体采用改进的开挖施工技术以及相应的软弱围岩控制爆破技术。改进的开挖方法利用中隔壁来保障洞内偏压的平衡，这样可以很大程度上使得开挖的步骤以及临时的支撑得到减少。进而降低了建设成本，保障了建设进度的加快。③超前地质预报使用的是国内比较成熟的预报技术，比如：地质素描，雷达探测以及超前的钻控技术等;双成洞面结合半明半暗法以及斜交大管棚技术在隧道施工过程中比较的复杂[2]。 3? 隧道偏压的主要因素 3.1 地形的因素? 在山区附近或者浅埋洞当中建造隧道的时候，主要是由于隧道主体周围的围岩压力出现了不对称的现象最终造成偏压情况的出现。前者可能是因为靠近山谷的隧道部分承受的压力比较小，而另外一部分则承受的压力非常大。这种负载能力的不平衡非常容易造成隧道洞口处产生偏压的状况。后者可能是由于隧道的具体地理位置而造成的，隧道的开口处非常容易出现偏压的情况。由于隧道洞口受到地质条件的相关影响，浅埋区的围岩一般来讲非常容易出现破碎的情况，这样以来就非常容易使得隧道主体的衬砌结构呈现失衡的现象。 3.2 地质因素? 围岩本身的稳定性也会对于整个隧道的支护结构产生严重的影响。如果在施工标段周围的岩石地层当中发现有滑动面或者薄弱的地层，那么非常容易在隧道当中造成偏压的情况，除此之外，隧道开挖的进度也会对于围岩本身的稳定性造成影响。 3.3 施工的因素? 除了上述的一些客观因素之外，围岩的变形与施工的影响是分不开的，比如支护形式以及时机不成熟都会对于围岩稳定性的变化产生影响。在隧道开挖的过程当中，短台阶以及较小的断面属于非常适合的开挖形式，这样可以很好地对于施工过程当中由于距离过大而造成的倒塌事故起到避免的作用。 4? 地表注浆的具体技术 4.1 基本原理? 这种加固技术指的是把一些水泥砂浆倒入到岩体的相应裂缝当中，这样可以产生一定的压力，进而使破碎的岩石重新变得紧密，可以组合成全新的整体。把水泥砂浆倒入到裂缝当中，最终可以很好地加强周围碎石的刚度以及强度。按照现场各种各样隧道项目本身的实际情况，使用这种加固技术的程度以及范围会有不同之处。对于注浆加固技术的程度以及范围产生影响的因素有很多，主要包括：具体的施工方法，注浆压力以及围岩间隙的大小等。通常情况下，注浆加固帷幕的尺寸以及隧道开挖的宽度之间呈现正比的关系[3]。 4.2 施工案例的介绍? 在施工之前一定要利用钢管截面水泥灌浆的方法进行砂浆以及钻孔实验。与此同时，应该按照实验的相关结果，对于表面注浆以及加固相关的数据与参数进行调整以及改进。关于地面的灌注砂浆应该按照固结钢管所在的具体范围来进行相应的设计，并且保障砂浆的扩散半径和两根管之间的中心距离相比，应该大于0.8倍。浇筑砂浆的大致范围：长为17m，宽为18m，浇注通道的间距大致为1.4m×1.4m，关于浇注孔的分布形式为相应的梅花桩分布。灌注管的规格大致为？准55热轧钢管，壁厚大致为5mm。灌注管的周围部分应该以梅花桩的具体形式进行设置，间隔为40cm。水泥砂浆的混合比应该调制为1？誜1。压力：初始压力大致为0.6～1.2MPa，最大的浇筑压力大致为2.2MPa。灌浆的总量应该按照地层填充率的6%来进行计算。关于灌浆的操作方法：对周围的岩体倒入水泥砂浆的时候，水泥砂浆流经相应的灌浆管，最后会倒入到深层的岩石当中填充，完成之后，会产生一定的内部压力，并且可以把分散的岩石重新的进行粘合起来。当水泥砂浆最终得到凝固之后，可以对于分散的岩石进行重新的整合以及固结的目的，这样就会进一步的达到周围岩体的强度以及稳定性。 5? 开挖技术 5.1 中隔墙技术? 复合弧形式的曲中墙可以很好地作为连拱形隧道的中隔墙。对于C25级钢筋混凝土的结构来讲，应该按照主洞的钢拱之间的距离来对于中隔墙进行施工，并且应该回填并压实墙顶部的间隙。如果有一些比较特殊的设计要求，应该利用水泥管填充水泥砂浆进行相应的回填。 5.2 超前大管棚技术? 由于需要在隧道工程的洞口处设置相应的超前管棚，因此，应该按照实际的地质以及地形条件对于管棚的土壤深度进行充分的确定。用于棚架施工的钢管型号为？准110×6mm，环向之间的距离大致为50cm，钢管接头需要用18cm长的螺钉进行连接。按照设计标准以及图纸要求，钢管在施工的过程当中出现的误差范围应该控制在15cm以内，在隧道纵向的方向上同一截面内的相应接头数应该不大于50%，而且钢管接头之间的相邻距离也同样不应该小于1m。为了更好的对于钢管的强度以及刚度进行提高，必须把M30的水泥砂浆倒入到钢管当中。为了确定隧道的正确方向，可以在明洞衬砌的外部安置厚度大致为80cm的混凝土外套拱架，混凝土的强度应该为C30，相应的外套拱架长度大致为2.5m，直径大致为130×4mm的根管，同时对于钻进过程当中的钻头下垂进行了比较全面的分析[4]。 5.3 洞身开挖技术? 在隧道工程隧道主体的开挖过程中，对于开口段主要采用明挖法的方式进行施工。在更好的保障隧道入口处边坡比较穩定的基础之上，在现场进行全断面的相关模筑钢筋混凝土，然后再进行洞体的具体开挖。暗洞部分可以采用全新的奥法建筑方法。关于V级的相应围岩区域，可以采用三导洞法进行开挖。IV级岩体周围的区域可以利用中导体主动台阶技术进行挖掘。在实际的开挖过程当中，需要对每一个阶段进行比较严格的控制。挖掘上部的时候，必须对于每一个循环进尺进行比较严格的控制，使其在钢拱架距离的1.6倍以内。关于地表的开挖长度应该不可以大于隧道直径的1.6倍。对于隧道下部的相应开挖，应该采用横向的具体开挖方法。每次开挖的具体长度应该严格的控制在1.5～3.5m之内，且不应该大于拱形距离的3倍。对于隧道入口处的相关偏压区域，完成中隔墙的施工之后，应该对于洞的下侧进行建造，然后在对于主洞进行建造。 5.4 支护以及衬砌技术? 隧道主体的建设主要以新奥法的原理作为依据，在施工的过程中使用衬砌的施工技术。关于隧道的初始隧道支撑，首先需要把锚杆打入到围岩当中，然后铺设相应的钢网。可以把混凝土喷涂在钢网上面以更好的形成钉有钉子的墙。最后，可以使用工字钢用来对于整体进行固定，然后进一步用于拱形支撑。与此同时，面对不同的等级围岩，就需要采用不同的措施。关于二次衬砌应该使用相应的钢筋混凝土，在两者之间可以设置防水层。防水层的具体厚度大致为1.5mm，无织土工布以及EVA防水板可以用来当作防水层的相关材料。关于隧道的初步支护施工应该从上到下进行作业;关于衬砌，首先应该对于仰拱部分进行建造，然后再对于侧壁以及拱顶进行辅助的衬砌，并且应该严格的按照相应得规定，对于隧道的开挖以及支护进行严格的要求。 6? 结束语 综上所述，科学技术一直处于不断的发展中，进而隧道施工技术也得到了进一步的发展。我们始终要坚信，通过专业人士对于相关经验的不断总结以及大量的探索，在隧道的施工当中，浅埋偏压技术在未来的发展必定会更好。 参考文献： [1]王锁.浅析高速公路浅埋偏压连拱隧道的施工技术[J].科学技术创新，2014（7）：236-237. [2]王义丽.高速公路浅埋偏压连拱隧道的施工技术探究[J].工程技术研究，2017（7）. [3]吴志军，尚岳全，朱向东.浅埋偏压连拱隧道施工工艺研究[J].华东公路，2007（1）：51-55. [4]张运良，万民科，王昌胜，等.浅埋偏压连拱隧道施工方案数值模拟[J]公路与汽运（1）：196-201. |
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