江西省论文发表对点峰隧道出口段浅埋偏压施工技术的分析

　　隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道，水工隧道，市政隧道，矿山隧道。在很多地区都会建设一些隧道交通，点峰隧道也是其中的一种，本文是一篇江西省论文发表范文，主要论述了对点峰隧道出口段浅埋偏压施工技术的分析。
　　摘要：本文结合点峰隧道施工案例详细阐述了浅埋偏压施工控制要点，对工程的情况进行简单的介绍，针对点峰隧道出口段浅埋偏压施工技术中失误的情况的进行了分析，为类似隧道的施工控制提供参考。

　　Abstract： Combined with the construction cases of point-peak tunnel， this paper introduces the key control points of shallow-buried bias voltage construction in detail and simply introduces the situation of the project. It analyzes the errors of the shallow-buried bias voltage construction in the exit section of point-peak tunnel and provides the reference for construction control of the similar tunnel.

　　关键词：偏压,变形,开裂,补强,施工技术

　　Key words： bias voltage;deformation;craze;reinforce;construction technique

　　0 引言

　　点峰隧道是中铁十四局管段60多公里施工线路上贯通的第一条大隧道，并且也是地质条件最复杂、开挖难度较大的隧道。隧道主要是以构造剥蚀低山为主，地形陡峭，沟谷切割深，多呈“V”字型分布，山上植被极为发育，山坡及谷地大部分的地段都被残坡积物覆盖。

　　在各种不利条件的影响中，其中偏压对于隧道施工潜在的威胁是最大的。偏压会导致隧道受力不平衡，轻则会造成隧道的拱圈变形，重则致使隧道的整体结构遭到破坏。因此保证偏压的正常施工具有非常重要的意义。

　　1 工程概况

　　由中铁十四局负责承建的贵广铁路速度目标值为250km/h，是以客为主、兼顾货运的共线运行线路，其工程技术和运输组织目前在国内尚未有成熟经验。是我国一次建成的标准高、线路长的岩溶山区客货共线的快速区际铁路。

　　其中点峰隧道全长4390m，为双线隧道，隧道出口段位于南岭剥蚀丘陵区，场区以构造剥蚀低山为主。隧道出口段穿越F2、F3、F4断层，属大湾～启运～南水村区域性大断层的次级断层。点峰隧道的出口DK598+825～DK598+720段施作初期支护后，由于偏压导致发生大范围的初支变形及开裂，并且造成局部地段出现不同程度的侵限。此段初支变形控制、开裂补强、侵限处治本人都全程参与处理。在处理过程中获得较多的经验和教训，本文将对此施工案例做一个较为系统的总结。

　　2 施工过程

　　2.1 隧道开挖围岩及支护情况

　　点峰隧道出口DK598+825～DK598+720段最浅埋深45m，开挖揭示围岩为强-中风化花岗岩和强风化灰岩，受构造影响严重，岩体破碎，局部可发生掉块或小塌方，呈角(砾)碎(石)状构造，含水，无自稳能力，围岩实际判断为IV级。初期支护主要采用间距为100cm，I18格栅钢拱架的柔性支护、3.5m长砂浆锚杆、C25喷射混凝土。

　　2.2 隧道初期支护开裂过程

　　在出口DK598+825～DK598+720段上台阶初期支护施工完成后，仅过15天初期支护表面开始出现细小裂纹，并逐渐扩大，裂纹以纵向为主，主要分布在线路右侧。在地表查看后发现洞顶地表有14m长裂缝，裂缝最大宽度3cm，随即暂停了隧道掌子面的开挖，加强对开裂处的监控量测。七天后四方代表现场勘查并现场确定处治方案，认为初支开裂不是由大范围的整体失稳引起的，仅确定在有开裂处采用6m长Φ42小导管注浆固结。在施工了径向注浆小导管后14天，监控量测数据显示此段顶拱仅下沉4cm，并无明显变形。

　　在DK598+825～DK598+760段下台阶开挖完毕后，初期支护再次发生不同程度的变形，裂缝明显变大，最大裂缝5mm，右侧格栅拱架连接处凸起，初期支护变形的范围扩大到DK598+760～DK598+720，再次暂停了隧道开挖施工。经四方代表现场再次查看，才初步认定DK598+825～DK598+720段已施工的初期支护受偏压影响变形。经过项目部与业主、设计多次沟通，设计单位认可了项目部提出的处理方案，项目部采用该方案并顺利通过该偏压隧道段。

　　2.3 偏压处置方案

　　①地表处理与隧道内处理同步进行，地表采用30cm厚，C15混凝土硬化，进行大面积封闭，并沿隧道纵向设置多条排水沟，引导地表雨水，防止雨水下渗。

　　②洞内立即停止开挖，如图一在DK598+825～DK598+720段进行径向固结，在此段内设100cm×80cm，6m长Φ42注浆小导管，以提高围岩的承载力，阻止初支继续变形。

　　③施工过程中必须保证固结灌浆的质量，注浆浆液采用水灰比0.5：1净浆液，灌浆终孔压力和浆液扩散范围应同时满足设计要求。

　　④在注浆完成后，隧道不得急于开挖，监控量测数据显示，顶拱下沉，拱脚收敛趋于平缓稳定时，开始对DK598+825～DK598+780段进行二衬施工，衬砌混凝土强度提高一个等级，采用C30防水混凝土。

　　⑤对DK598+780～DK598+760段进行侵限处理。对侵限格栅钢架割除后，重新镶嵌I20钢支撑。侵限处理完毕后，立即进行此段的二衬施工，衬砌混凝土强度提高一个等级，采用C30混凝土。

　　⑥开挖DK598+760～DK598+720段下台阶时设置I20工字钢临时仰拱。下台阶支护完毕后，临时仰拱每5米作为一个小单位，分段拆除，一个小单位拆除后，如此拆除段监控量测的观测数据趋于稳定，方可拆除下一个小单元临时仰拱。　　⑦在后期掌子面开挖中，将格栅钢架调整为I20钢支撑，间距80cm。并设100cm×80cm，6m长Φ42注浆小导管，预留沉降量由10cm调整至30cm。同时设置I20工字钢临时仰拱。

　　在后期施工过程中，严格按照方案执行施工，偏压情况得到了良好的控制。

　　3 点峰隧道浅埋偏压施工中的工程技术失误的分析

　　3.1 人为因素的失误

　　施工单位经验的欠缺是原因之一，施工单位作为隧道施工的前线单位，对施工过程中可能产生的偏压没有产生足够的警惕，穿越冲沟时，地表起伏较大，依然按原设计施工，对浅埋段偏压隧道没有足够的认识和施工经验，隧道发生偏压后，对已经发生的初期支护变形产的原因不能做出明确的判断，导致后期成本增加，工期延误。

　　点峰隧道设计人员没有考虑到由于隧道穿越冲沟时一侧可能发生的情况，在隧道工程地质条件描述时也没提出可能产生的偏压影响，更没有针对可能产生的偏压做出相应的加强支护的手段和施工措施。

　　3.2 技术误判的失误

　　第一次初期支护发生变形后，在对变形原因的判断上有重大失误，没有将初期支护变形原因归于隧道受偏压的影响，采取的加强手段也仅仅是开裂补强。没有采取应对隧道受偏压影响的专项措施，导致二次较大的变形，进而产生大范围的侵限。直到二次变形发生后才将初期支护变形的原因归于偏压，才采取全断面大范围的注浆加固措施，虽然注浆加固后控制了偏压对隧道初期支护的破坏，但大范围的初期支护断面侵限已经发生，侵限处理过程极其缓慢，不仅延后施工进度，还造成了极大的经济损失。

　　3.3 监控量测局限性的失误

　　对隧道初期支护变形原因判断的一个最重要的依据就是监控量测，但施工单位开展的监控量测工作主要是拱顶下沉和拱脚收敛，并没有对拱腰的变形进行观测，偏压对隧道的影响就没有在监控资料中有所反应，仅仅通过对拱顶下沉和拱脚收敛的数据分析，很难得出隧道受偏压的结论，直到隧道断面发生开裂后，才开始在开裂段落布设观察点，经过一段时间的观测，通过对初支断面的对比才得出隧道受偏压的结论。这样就暴露了拱顶下沉和拱脚收敛这两种监控量测手段的局限性，不能对隧道偏压进行准确的监测。这就需要增加监控量测的手段，比较有效的量测偏压的手段有钢支撑内力量测、围岩内部位移量测和喷射混凝土应力量测。点峰隧道后期增加钢支撑内力量测，同时增加了初支断面三角布点监控量测法，对后期监控量测资料综合分析和开挖施工都提供了非常有价值的参考数据。

　　4 对浅埋偏压隧道设计施工的思考
江西省论文发表

　　偏压是由于地形不对称或者地质岩层因素，造成隧道结构两面荷载不对称所形成。偏压相对于不良地质、涌水等对隧道施工影响而言较为隐性，主要是对已施工的隧道初支有渐变的破坏作用，不易察觉，如果处治不及时不恰当就会造成隧道初支断面侵限，甚至会导致塌方事故。怎样及时地发现隧道偏压，采取怎样的有效手去控制隧道偏压对初支的破坏，是摆在广大隧道建设工作者面前的重要课题。

　　4.1 对施工单位处理浅埋偏压隧道的建议

　　在隧道开挖施工前对偏压要有定性的预判，预判的手段主要有对隧道所处的地形地貌情况和开挖揭示出围岩情况进行分析。在施工前应组织人员对隧道地表浅埋段、地貌变化明显处进行查看，针对此处制定专项施工方案。在洞内开挖过程中，做好地质超前预报工作，根据围岩情况制定开挖及支护方案。

　　在隧道开挖过程中，根据围岩类别极及实际情况，多采用光面爆破技术，减少超挖量，尽量能达到围岩面、喷射混凝土、钢拱架完全密贴，使初期支护均匀受力减少应力集中。隧道开挖后应及时施作初期支护，防止围岩由于暴露过长而产生过大变形，从而导致围岩强度和自稳能力降低。根据这次处理隧道偏压的经验，初期支护在受偏压作用下开挖下台阶对围岩的二次扰动，会引起已施作的上断面初期支护急剧变形，为控制下断面开挖的影响，在后期施工过程中增设临时仰拱，同时下断面左右两侧交替开挖，增设锁脚锚杆，钢拱架的拱脚不得悬空。在初支施工过程中必须保证锚杆的有效长度和角度，拱架背后不能有空洞，提高喷射混凝土质量减少回弹量保证混凝土强度。

　　4.2 对设计单位处理浅埋偏压隧道的建议

　　浅埋偏压隧道的支护尽量采用刚性支护，结合点峰隧道施工实例，浅埋偏压隧道采取柔性支护效果非常差。在设计中可将钢拱架环封闭，钢拱架可采用4单元或3单元避免分节过多，加强拱架间的连接，达到提高初期支护刚度的需要。在受偏压一侧锚杆可加长加密，打设施工完成后进行注浆处理，并且超前支护宜采用超前小导管预注浆，使水泥浆进入破碎岩层内部，待凝固后和岩层成为一体，增强围岩的整体性，能很好的起到控制偏压的作用。另外增加钢筋网和喷射混凝土厚度也是规避变形的有效手段。

　　浅埋偏压隧道的预留变形量还应适当的放大，浅埋偏压隧道受力复杂，前期施工中应预留足够大的预留变形量，以保证初期支护变形不侵限，点峰隧道后期将V级围岩的预留变形量调整至30cm，IV级围岩的预留变形量调整至20cm，对控制初期支护侵限起到了较好的效果。

　　5 结语

　　点峰隧道出口口端位于滑坡体上，这属于典型的偏压、浅埋隧道。应该慎重选择施工方案，才能有效消除安全隐患，避免造成失误。本文以点峰隧道为依托，对点峰隧道浅埋偏压施工中失误的原因进行分析，得出了一些处理类似问题的经验，对于以后类似隧道的施工有着借鉴、指导意义，具有很大的经济效益和社会效益。

　　参考文献：

　　[1]陈志良.超浅埋暗挖隧道施工技术研究[J].铁道标准设计，2004(10).

　　[2]徐代宏.浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术[D].西南交通大学，2007.

　　[3]赵学选.浅谈隧道洞口浅埋偏压段初期支护施工[J].科技信息，2010(11).
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