淺埋偏壓水沖隧道施工監理研究

【摘 要】近幾年時間以來，施工監理工作在我國建筑領域獲得了較為廣泛的關注，推動施工企業迅速走上可持續發展道路。本文針對淺埋偏壓水沖隧道的施工監理工作進行簡單論述，探討獲得理想隧道建設質量的有效措施。

【關鍵詞】淺埋偏壓水沖隧道；施工監理；有效措施；分析研究

一、工程相關情況簡述

水沖隧道位于某縣城郊區，是一座上下分離、四車道高速公路連拱隧道。隧道設計計算行車速度為80 km/h。隧道受地形及路線布線的限制，設計為單線雙洞連拱隧道，隧道內輪廓采用三心圓形式，曲中墻，二次襯砌獨立成環的曲墻式斷面，隧道平面出口段位于緩和曲線段內，最大超高0.32％，隧道縱坡為單向2.4％～1.27％，隧道全長480m。該隧道地貌屬于剝蝕山區后期發育形成的溪流地段，地形起伏較大，最高地面高程403.02m，最低地面高程為300.76m，相對高差為102.26m。山勢陡峭，最大坡度50°以上，一般多為28°～40°之間。隧道區溝谷深切，植被較茂盛，地形崎嶇，交通不便，施工困難。巖性主要為白堊系全風化-弱風化、薄-中厚層狀紅砂巖，鈣泥質膠結，節理、裂縫發育，單斜構造，巖層產狀為305°<10°。隧道的走向與巖層走向呈小交角，在開挖過程中易形成不穩定的“楔形”塊體，容易發生坍塌。出口段淺埋偏壓，k9+550～k9+605。2段右洞洞頂覆蓋僅有3～6m，且地表位于沖溝內，有一定的匯水和積水面積，圍巖難于形成自承拱；出口處（k9+620）隧道頂、底板高程分別為323.19～333.00m，通過SZk11鉆孔揭露，節理裂隙較發育，軟弱的白堊系全風化砂巖較深厚（8.00～12.20m），該處全風化底部距隧道頂板3.00m左右。整座隧道Ⅴ級圍巖（原Ⅱ類圍巖）205m，Ⅳ級圍巖（原Ⅲ類圍巖）275m。

二、淺埋偏壓水沖隧道施工過程中的監理措施

（1）嚴格管理控制管棚及地表處治工作。管棚施工的監理工作主要包括以下內容：核查鉆孔機具是滿足標準安裝要求，根據鉆桿傾角與長度來得到鉆頭位置，管棚中心線及長度與開挖輪廓線之間的距離應該控制在三十至五十厘米之間，如果出現鉆孔下斜問題要立即采取措施進行整改。核查導拱胎模、孔位布置、長管棚開孔斷面、工字鋼架制作安裝情況等。制作安裝無縫鋼管的時候，要特別注意節頭錯開，若出現坍孔則應該施行掃孔后再進行鋼管安裝。壓漿時要根據從兩側至中間的順序施行，漿液濃度，隔孔壓漿、注漿壓力等都要嚴格滿足規范要求，漿液擴散范圍應確保在設計要求允許范圍內。地表處治監理工作主要是確保淺埋段及加固圍巖能夠呈現較干狀態，避免地表水下滲浸軟隧道拱頂圍巖，腐蝕隧道鋼架支護上。（2）嚴格管理控制隧道爆破開挖。監理工作人員應該敦促承包單位嚴格依據設計要求施行隧道光面爆破開挖，避免出現超欠挖情況，確保獲得隧道工程理想建設質量。在開挖過程中必須注重測量數據的準確性，重點核查開挖輪廓線、掏槽眼、周邊眼的放樣情況。按照圍巖級別、地質改變、監控量測情況等進行分析適當調整炮眼深度，二圈眼、輔助眼及周邊眼要保持相同深度，眼底應該保證在相同斷面上，周邊眼應淺于矩形中空掏槽眼二十至三十厘米。周邊眼施工過程中要注意鉆孔傾角，其眼底應控制在開挖輪廓線內，底板眼向下斜深應控制在水溝底深范圍內，其余炮眼在鉆進時基本上垂直掌子面。監理工作人員還應全面核查單孔裝藥量及裝藥構成，選擇使用1至15段毫秒雷管起爆。完成爆破之后要掌握開挖輪廓超欠挖、巖石塊度、炮孔痕留等，同時還要測量并記錄開挖斷面尺寸。若本次循環光爆沒有滿足標準要求，下一次循環時要適當協調整改炮眼裝藥量、位置、深度。（3）嚴格管理控制中墻施筑。中墻在施工過程中其中間部位巖柱被用混凝土結構所替代，混凝土結構將隧道左右襯砌結構連接起來，是連拱隧道獨特的結構形式。中墻在貫通中導洞之后立即開展澆筑工作，不僅占據著初期支護與二次襯砌支撐點的重要作用，而且是防水層的主要支撐構件。開挖洞室之后中墻支撐著隧道初期支護，防水層會繞過初期支護噴射砼與中墻的結合部越過中墻頂與洞室內其它防排水設施，每個洞都會形成完整獨立的排防水體系；同時在中墻中央縱向部位間隔一定距離都會布設排水管，避免在中墻頂凹下位置出現積水。應該確保在完成中墻防排水層及初期支護施工后再施行中墻和中導洞之間孔洞空隙的回填。如果中墻和中導洞之間孔洞空隙沒有得到及時的回填，在開挖過程中就會出現較大毛洞跨高比，洞四周巖的受力情況不穩定而且會對開挖工作造成消極影響，隧道整體施工進度及安全都無法得到有效保證，若發現問題沒有采取正確措施進行密實回填，那么在往后的營運過程中有可能會帶來安全隱患。（4）嚴格管理控制初期支護。監理工作人員必須確保初期支護能夠嚴格按照工序逐一開展，首先要在最短時間內布設粘結錨桿，要注重墊塊、角度、抗拔力的有效把握。鋼拱架要密貼圍巖并獲得及時安裝，墊塊頂緊傳力。噴射混凝土應緊跟開挖面，選擇使用的材料、厚度、強度、濕噴工藝等各方面都要滿足規范設計標準。分層、分段、分片開展作業，順序由下至上，每次噴射的厚度可以參考拱部的3至5cm，墻部5至8cm。這些規定就是為了在及時加固圍巖的同時，保證噴層致密和混凝土強度。本工程采用濕噴工藝，工人的熟練操作較好地解決了有關回彈問題。決不允許用模注取代噴射，因為模注無法及時加固、密貼圍巖，會留下后遺癥，如果圍巖作用于初期模注混凝土上導致其開裂或大變形則很難收拾。因此，應當充分認識噴射混凝土的重要性，并保質保量地實施。仰拱要及時施作，尤其是洞口段和軟弱圍巖段，早成環，確保安全。這一階段，根據監控量測結果，邀請業主和設計代表現場決定對k9+610～530等需要增強初期支護的地段，采用降低圍巖類別的方法和改用相應的設計參數等措施：增設鋼筋網；加密或加長錨桿；增加錨噴混凝土厚度；改用早強水泥；做臨時仰拱；加密鋼支撐。出口端淺埋偏壓均為Ⅴ級圍巖，采用S2襯砌類型，即初期支護采用D25中空注漿加固錨桿、28 cm厚C20噴射混凝土、8鋼筋網以及20b型工字鋼拱架等與圍巖共同組成支護體系。（5）嚴格管理控制二次襯砌。隧道二次襯砌設計為復合襯砌，復合襯砌施筑時機根據新規范中要求的水平相對收斂值確定，根據監控量測結果，分析隧道監測斷面的收斂位移、拱頂沉降量的累計值，如果該累計值小于隧道規范的要求，則表明隧道圍巖基本穩定，可以考慮施筑二次襯砌。該隧道二襯時周邊位移速率已小于0.1mm/d。施筑二次襯砌時要控制好以下質量問題:復合防水板鋪掛質量關系到二次模筑混凝土襯砌的開裂和隧道的滲漏水。因此，首先要取樣檢查，不合格的防水材料一律不得使用，然后檢查焊接、鋪設、搭接質量，注意縱橫排水管、塑料盲溝等的預埋。耳邊墻施工:采用鋼模臺車時，必須先灌筑耳邊墻，待其混凝土達到一定強度后，再灌筑拱圈混凝土，以防止臺車在灌筑過程中左右偏移。臺車的組裝就位：臺車按設計斷面形狀、尺寸及應預留加寬和沉落的數值制作，鋼模板厚度必須大于8mm。就位時，先復核中線、水平、斷面尺寸，測兩軌間距及標高，臺車頂及墻基標高，使臺車落在墻基上。襯砌混凝土灌筑，灌筑前除了檢查預埋管線、預留洞室外，還要認真檢查：粗細集料、水泥等原材料質量；施工配合比，現場掛牌標示；基底清洗情況。灌注過程中嚴格檢查：各種料的計量情況；混凝土的拌和質量；混凝土的搗固質量；制取混凝土試件；混凝土澆注記錄。

三、結語

隧道施工監理是公路工程建設過程中難度系數較高的一項工作，在施行時要考慮及掌握的因素范圍是非常廣的。如果出現遺漏環節，不僅會影響隧道施工質量及水平，而且還會對公路整體建設進度產生負面阻礙。因此監理工程師要秉承公正的態度從施工測量、爆破開挖、初期支護和二次襯砌等方面進行嚴格管理控制，為實現預期隧道工程建設質量提供充足保證。

參 考 文 獻

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