淺埋技術以及偏壓技術在隧道工程中的應用分析

張平

摘 要：公路建設施工中隧道建設是工程項目的重要組成成分，并且隨著公路等級要求的提高，高等級公路開始逐步的面向全國化建設，隧道工程的規模也隨之加大，技術要求逐漸多元化復雜化。但是隧道施工過程中所應用的淺埋、偏壓、軟弱圍巖等技術若處理不當會造成坍方以及大面積的工程事故，由此帶來的財產、人身損傷不可估量，文章主要針對隧道施工中有關偏壓、淺埋等技術進行了分析論述，并就雨季條件下隧道項目建設需要注意的技術以及相關事項進行了討論。

關鍵詞：偏壓；淺埋；隧道工程；公路建設；防水

文章以廣州市從化至增城段高速公路為例進行分析，該段公路隧道在進口處端口覆蓋層較淺并且左洞存在的偏壓現象較為嚴重，并且左洞的口左側存自然溝，且高程較低常年有水。那么隧道的建設就面臨了如何在保證工程安全以及質量的前提下，加快施工安全進洞的問題。文章便著重以此典型例子講解隧道洞口偏壓、淺埋以及雨季安全進洞的相關技術進行了分析，用以為類似工程提供有力參考。

1 工程概況介紹

1.1 工程介紹

該段高等級公路項目由中鐵十九局第五工程公司負責建設，小逕凹隧道地處大金嶺西南部，同小逕村毗鄰，橫貫小逕凹山體。該處施工場地屬于低山地區，大金嶺標高為340.1米，隧道位置標高為257.7米，隧道地面標高為255.6米，洞口設計標高92.08米。公路線路同山體走向基本垂直，該地區屬亞熱帶海洋性季風氣候，植被多為喬木、果木以及灌木叢，作物多種植水稻，人煙較少。受偏南季風影響氣溫炎熱，夏季時間較長，氣候炎熱多雨，冬季時間較短。因此工程進度受到臺風以及暴雨影響、破壞幾率較大。

1.2 工程特點

由于地質條件較差，工程間距小（隧道間距僅18米），由于左右間距小于22米，因此該隧道施工應當按照小凈距隧道進行施工，這是根據模擬計算分析以及工程施工經驗分析得出。由于氣候因素影響，工程工期無法避開雨季，因此施工難度大，根據實際的施工情況以及地質環境，左右線的進洞施工時間應當在六月至八月間完成，而此時已進入雨季，施工難度加大。洞口段的偏壓現象嚴重，且覆蓋層淺，現場復測原地面洞口段埋深為ZK6+910至ZK6+930里程為2.91m至7.56m，且左右側土體高差較大存在嚴重偏壓現象；右線YK6+900～YK6+920里程段埋深均為6.92m左右，洞口段埋置層較淺。

2 方案分析

2.1 勘察情況分析

根據勘察發現隧道的出口以及進口處的覆蓋層較淺，埋深不足，并且存在裂隙水發育現象，巖體空隙較大，下雨時洞內拱部極易發生淋雨現象，從而造成冒頂坍塌，隧道出口處山坡坡度自然陡峭，洞深圍巖級別較難滿足隧道施工需要，極易出現崩塌及滑坡事故。綜合隧道的全長勘察狀況，山體左側偏壓，坡度右傾。

2.2 處理洞口淺埋段

2.2.1 清理山體表面植被，并將隧道進出口處25m、右洞拱角至左洞拱角這一范圍內的山體進行灌漿加固處理，按照梅花狀使用Φ89鋼管進行布眼壓漿。在保證梅花形布置的同時注意保持1m間距。同時，將注漿壓力控制在2.0mpa至2.5mpa范圍內，將鋼管插入初期支護中，在開挖時同支撐之間采用焊接技術進行連結。保證洞內施工的安全，確保施工過程中貫徹執行“強支護、短進尺”的施工原則。

2.2.2 并加強洞內的輔助施工措施，對設計基礎進行加強采用雙層超前小導管（Φ42mm），并注意保證0.4m的環向間距，并將縱向間距設定1m，采用20b的工字鋼作為支撐加強材料并調整間距為0.5m。

2.2.3 偏壓影響

隧道所受承載力差相對較大，尤其是左側洞身，由于左洞的圍巖級別較低，且受到山體全部作用，即整個山體的荷載作用全部作用在支體即中隔墻土體之上，所以便出現了偏壓現象，如何處理該問題關系到了整個隧道的工程質量能否達標。

2.3 防水措施

隧道中由于地表水的匯水面積較大，且受到雨季影響，大量的雨水會匯集到隧道口兩側的凹處，主要從隧道縱向山體處集聚因此防水措施是隧道洞口施工的關鍵。

2.3.1 攔截地表水

截水溝是攔截地表水的有效設施，通過在仰坡、洞口外5米至10米處開挖一道截水溝，不僅能夠有效攔截地表水，提高施工的安全系數，同時該截水溝即便在工程技術后仍舊能夠發揮匯水作用保護隧道洞口結構。并注意在對仰坡以及邊坡開挖的過程中采取有效的坡面防護，采用噴射混凝土以及覆蓋防雨布等措施，既能補充地下水同時還能避免雨水對仰坡、邊坡的沖刷。

2.3.2 對地表水進行疏解

隧道在設計初便對地下水的排導采用了開放式的措施，所以，地下水不會對支護結構產生作用力，即不會對結構造成影響，引導排水主要依賴于Φ108mm的長導管以及Φ42mm的鋼管，導管長度為四十米，加工制作同隧道管棚的方式相同，一般不需要進行注漿，同時需要將洞口處的裂隙水提前導出；小鋼管長度為五米，其制作要求同注漿小導管相同；根據裂隙的實際狀況進行縱向設置，從監控量測看該種方式取得了較為良好的結果。

2.4 對地表進行加固

隧道進洞施工中偏壓隧道極易由于施工方法應用不當而造成二次襯砌的開裂或者山體滑坡等現象，所以，為保證工程的安全推進，首先應當加固地表，通過注漿加固的方式對洞口淺埋段進行加固，利用Φ42的注漿小導管進行注漿，提高土體的穩定性。注漿導管長度為6m，在除尾部一米以外的管壁四周鉆出6mm的壓漿孔。在施工時保證小導管打入地表土體間距為1米且平行于大管棚，呈梅花形予以布置。注漿小導管長度擬定為大于3米小于6米，長度確定主要根據埋深以及需要加固長度為準，注漿加固需要達到長管棚頂部，分布以及間距的確定都需要根據現場加固的具體狀況予以調整。

2.5 其他問題

在隧道工程中淺埋施工、偏壓施工以及軟弱圍巖施工，都需要予以超前支護。軟弱圍巖的物理性質便決定了其在承載力、穩定性上較差，該類工程極易出現坍方事故，加上施工位置處在淺埋、偏壓段，所以，圍巖的預加固以及偏壓的消除是影響隧道施工的關鍵。在新奧法施工原理中，隧道施工基礎性環節便是監控量測，通過分析圍巖周邊的收斂量測數據以及拱頂下沉量數據，施工地段表面形變較快且會伴隨裂縫的出現，應當采取必要的強化支護措施，通過有效的參數修改，添加仰拱，避免在施工中發生安全事故。

3 結束語

由于交通狀況決定了經濟的發展情況，因此我國開始逐漸的重視公路建設的安全問題和質量問題，因此在公路建設中隧道的建設應當盡可能減少對工程周圍環境以及人類活動的不利影響，從根本上提高隧道質量，通過監管力度的加強，做好隧道初期支護工作和防水工作，并提高開挖質量，這是公路建設施工方必須予以重視的。

參考文獻

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