淺談如何應對隧道沉降變形

董 儉1 王玉鵬2

（1.遼寧乾成工程設計咨詢有限公司鐵嶺海慧設計咨詢分公司 ； 2.撫順市交通工程質量與安全監督處）

淺談如何應對隧道沉降變形

董 儉1 王玉鵬2

（1.遼寧乾成工程設計咨詢有限公司鐵嶺海慧設計咨詢分公司 ； 2.撫順市交通工程質量與安全監督處）

針對公路隧道部分施工過程中遇到沉降變形問題如何解決

公路 隧道 沉降變形 解決

1 背景

眾所周知，圍巖等級對于隧道施工起著決定性的作用。如果圍巖的裂縫過多，地下水、雨水等就會通過裂縫，下滲，導致巖體穩定性減低。而當施工地點土質為粘性或者亞粘性土時，降雨過后土質遇水塑性指數迅速下降，黃泥遇水極易形成股流，穩定性極差。致使山體整體發生沉降導致部分已經施工的段落原有支護結構完全被破壞，注漿形成的拱套受擠壓，已經破碎，拱架受壓變形嚴重，不能滿足隧道凈空要求。

2 施工處理前期準備及注意事項

在隧道開挖后整體發生較大沉降時，及時采取了封閉仰拱和基底小導管注漿加固等措施后，沉降變形段已經完全穩定。根據現場實際情況采取對變形段落采取置換鋼拱架重新進行初期支護的處理措施。

首先成立職能部分，組織分工明確。 隧道施工過程中一旦出現沉降變形，應立即成立鋼拱架置換施工管理部，專職人員負責與質檢機構、安全組織機構，以及測量隊、材設部、試驗室等各部門人員緊密聯系，密切監視沉降變形情況。定時對變形數據進行采集、整理、分析，制定全面的組織實施方案，保證施工正常有序進行。隧道施工危險性極大，變形處理的危險性更大，因此為了確保工程施工質量和安全，應全過程執行安全監控，嚴防生產事故的發生。并需要注意以下事項：（1）鑿除侵入二次襯砌界限的初期支護，過程中嚴禁放炮，及時重新施作初期支護，確保二次襯砌厚度。（2）隧道施工的各班組間，應建立完善的交接班制度，并將施工、安全等情況記載于交接班的記錄簿內。工地值班負責人應認真檢查交接班情況。（3）所有進入隧道工地的人員，必須按規定配戴安全防護用品，遵章守紀，聽從指揮。（4）施工人員到達工作地點時，應首先檢查工作面是否處于安全狀態，并檢查支護是否牢固，如有松動的石、土或裂縫，應先予以清除或支護。（5）風鉆鉆眼時，應先檢查機身、螺栓、卡套、彈簧和支架是否正常，管子接頭是否牢固，有無漏風；鉆桿有無不直、帶傷以及鉆孔堵塞現象，不符合要求者應予以修理或更換。（6）洞內施工車輛必須處于完好狀態，制動有效，嚴禁人料混載。（7）洞內應設專人指揮交通，防止車輛干擾。（8）隧道作業環境包括粉塵濃度、通風等應符合相關標準。（9）隧道內的照明燈光應保證亮度充足、均勻及不閃爍，隧道內的用電線路和照明設備必須設專人負責檢修管理，檢修電路與照明設備時應切斷電源。(10)隧道開挖的監控布點工作要及時，施工作業隊應根據監控方所提供的量測數據及時調整施工方案，加強支護。

3 施工方案

3.1 施工順序及流程

根據設計思路，二次襯砌是隧道的主要承重結構，所以在更換鋼拱架的過程中二次襯砌需要及時跟進，為施工安全提供保障。具體見施工流程圖。

3.2 施工技術方案

3.2.1 由于原有的支護結構被破壞，原注漿形成的拱套受擠壓，已經破碎，為了施工安全，應對施工段落前后的受擠壓段落進行加固。加固用如下兩種方法：1、對變形段落進行整體注漿小導管加固處理ф42×4mm超前小導管（長4.5米，環向間距1m，縱向1m，垂直）注漿壓力為：初壓0.5～Mpa、終壓2.0～2.5Mpa，水灰比1：0.45；2、對施工段落前后進行傘狀支撐加固（如圖）

3.2.2 鑿除變形段原有噴射砼：鑿除受破壞變形段原有噴射砼，鑿除時應該盡量采取人工鑿除的方法，根據實際變形情況確定鑿除噴射砼的環向長度，鑿除噴射砼后進行人工環向開挖，必要時只能采用風鎬開挖，不可用爆破施工以減少對圍巖的擾動。如果圍巖依然松散應該立即進行復噴封閉，復噴完以后再對該處進行加密小導管注漿處理，待穩定后再進行上述工序。

3.2.3 拆除變形拱架：待鑿除原有噴射砼露出受擠壓變形的鋼拱架后對已變形的鋼拱架變形部位進行切割，切割完畢后對下沉的巖土再次進行開挖，開挖至設計凈空。

3.2.4 重新安裝鋼拱架：開挖下沉巖土后將拱頂巖土進行整平。將加工好的鋼拱架進行安裝，焊接連接鋼筋，并留出足夠的搭接長度，根據現場實際情況局部可加密連接鋼筋，使新安裝的拱架與原未切割的拱架形成完整的受力環，并將相鄰兩榀鋼拱架之間采用縱向連接筋連接，保證其整體性，（更換間距控制在50 cm）。

3.2.5 把已換好的拱架的段落及時進行噴射砼。

3.2.6 對換好拱架的段落進行二次襯砌施工后，繼續下榀變形拱架的更換。

4 監控量測

4.1 量測斷面應該布置在處理作業面及其周邊，同時對需要處理段的山體頂部進行布設。

4.2 加強監控量測，加密量測間隔，加大量測頻率，加密量測間隔，尤其是拱頂下沉、水平凈空收斂和鋼支撐內力的量測。

4.3 量測元件的安設及其初值數據采集應該在開挖后24小時內，在下一次開挖之前完成。

4.4 在監測過程中，如果發現拱頂下沉量過大，山體頂部下沉量過大，凈空位移過大或者收斂速度無穩定趨勢，應該采取補強措施。

4.5 每天測量數據及時反饋給施工技術人員及其作業班組，為下一步施工作業安排提供科學的參考依據。

5 施工注意事項

（1）嚴格按照施工順序進行施工；

（2）施工過程中要時刻保持高度的警惕性，切不可盲目施工作業；

（3）二次襯砌施工必須及時跟進，確保施工安全系數；

（4）要加強監控量測工作，尤其是拱頂下沉量、水平凈空收斂和地表沉陷值，量測數據結論及時送交施工方，真正起到指導施工作用。

6 安全措施

（1）配備專職技術人員以及安全人員，對施工作業進行全方位監督；

（2）噴射混凝土尚未達到一定強度、噴錨后變形量超過設計允許值以及發生突變的圍巖，采取及時加強臨時支護措施；

（3）開挖臺車必須加工牢固，能方便施工人員上下活動，開挖臺車最上面的操作平臺應該留有必要的活動空間用以防止危石滑落人員可以安全躲避；

（4）拱頂和地表布置的測點定期觀測，發現洞內和地表位移值等于或大于允許位移值，以及地面或洞內出現裂縫時，必須立即通知作業人員撤離現場，待繼續觀測數據穩定后再進行施工；

（5）定人、定崗，認真執行安全操作規程，堅持交接班檢查制度，作好記錄。

7 結束語

隧道施工的地質條件復雜，在發生不可預見的問題時選擇合理的施工方法及時有效的解決問題，將隧道施工風險降低，損失減少到最低限度。諸永高速公路溫州段第八合同大門臺隧道沉降變形通過上述方法取得了預計的效果。

[1]《公路工程隧道規范手冊》

[2]《公路隧道施工》

[3]《隧道工程施工要點》

[4]《隧道與地下工程施工技術安全管理和操作控制要點》

TU75

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1007-6344（2015）04-0123-01