公路隧道洞口偏壓段施工技術

張 建 國

(山西路橋建設集團有限公司陽泉分公司，山西 陽泉　045000)

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公路隧道洞口偏壓段施工技術

張 建 國

(山西路橋建設集團有限公司陽泉分公司，山西 陽泉045000)

摘要：根據呂梁市勸家山隧道的實際情況，制定了隧道洞口偏壓段的施工方案，并從施工放樣、聯合支護、基底處理、拱圈施工等方面，闡述了具體的施工技術，有效解決了偏壓狀態下隧道整體產生位移的問題。

關鍵詞：隧道，洞口，護拱進洞，圍巖

1工程概況

勸家山隧道位于山西省呂梁市方山縣大武鎮，地形地貌比較復雜，沿線沖溝發育。工程項目位于黃土梁峁區，地形起伏，深切沖溝發育。設計為分離式隧道，左線長2 075 m，右線長2 076 m，均屬于長隧道，間距為10 m～30 m，最大埋深136.1 m。

勸家山隧道右線進口端位于黃土溝頭的斜坡處，中陡坡，土質為中更新統黃土，發育垂直節理，下伏第三系上新統粉質黏土，具隔水性，洞口開挖邊坡易被沖刷及坍塌，邊坡穩定性較差。右線洞口端受左側山體偏壓嚴重,洞口右側有一道天然沖溝，如圖1所示。

2施工方案的確定

原設計對K42+915～K42+951段左側邊坡進行錨噴支護處理:采用φ22早強砂漿錨桿，鋪設單層鋼筋網，噴射C25早強混凝土。在右線洞口右側增加C25片石混凝土偏壓墻。我們根據本段隧道圍巖情況、仰坡坡度較大(>55°)、隧道跨度不大等特點，結合以往同類工程施工經驗，通過多方仔細研究，認為原設計方案投入人力、材料較多，不利于質量控制。因此決定該段偏壓情況采用護拱進洞。先以1∶0.5坡率開挖邊坡，施作錨桿支護并與工字鋼焊接牢固。利用土模施工護拱混凝土，護拱混凝土強度達到95%以后，再進行主洞開挖，主洞開挖先行閉合護拱，采用單側壁導坑法施工。

3施工工藝流程

施工工藝流程：施工放樣→邊仰坡開挖→右洞洞頂邊坡錨噴聯合支護→右洞右側護拱基底處理→右洞右側護拱拱墻施工→右洞右側護拱拱圈施工→右洞右側回填→右洞左側護拱閉合。

4施工方法

4.1施工放樣及邊仰坡開挖

開工前首先進行全線平面控制導線點的聯測，勸家山隧道貫通長度為2 076 m，測量等級為四等。閉合后的導線點成果必須經監理工程師批準后方可使用。

利用批復后的導線點進行隧道洞口中線、邊坡等的施工放樣，并將放樣結果進行交底，確定具體的開挖方式。首先清除表層植被，然后根據設計要求，邊坡按1∶0.75的坡率進行開挖，開挖過程中盡量減少對原地形的擾動，并對洞頂仰坡范圍內的落水洞進行排查，采取相應的安全措施，如設置隔離帶、安全警示標志等，保證開挖工作順利進行。同時在隧道兩側根據實際地形開挖臨時排水溝，將來自上游沖溝內的匯水順利排走。

4.2右洞洞頂邊坡錨噴、拱架聯合支護

為保證邊坡的穩定，采用噴錨、鋼拱架聯合支護。錨桿采用φ22早強砂漿錨桿，間距為50 cm×100 cm。鉆孔深度為500 cm，外露部分與鋼拱架焊接牢固。鋼拱架采用Ⅰ20a工字鋼，沿坡面布設，縱向間距為50 cm。噴C20早強混凝土，噴射混凝土厚度為25 cm，同時保證鋼拱架保護層厚度不小于5 cm。施工中要注意各種支護相互連接牢固，充分發揮聯合支護的作用。

4.3右側護拱基底處理

右側護拱基底位于沖溝內，基坑開挖后，基底含水量偏大，地基承載力不能滿足要求，經過業主、監理、施工單位等多方現場察看后決定對基底進行換填2.5 m深C15片石混凝土，換填寬度為2 m。同時預埋鋼板，方便與拱墻內的鋼拱架很好的連接。開挖時

郭成富，程周禮.鐵路工務作業指導書.北京：中國鐵道出版社，2012.

TG 10424—2010，鐵路混凝土工程施工質量驗收標準.

TG 10304—2009，鐵路隧道工程施工安全技術規程.

從K42+951處向K42+915處開挖。

4.4右側護拱拱墻施工

根據圖紙要求，拱墻高度為301 cm，厚度60 cm，長度為36 m。拱墻內安設Ⅰ20a工字鋼鋼拱架,間距50 cm。

1)在加工場地內將Ⅰ20a工字鋼按圖紙尺寸加工成型后，運至現場進行安裝，拱架與基坑內預埋的鋼板焊接牢固，焊縫飽滿，拱架垂直度符合要求，拱架之間采用Φ22縱向連接鋼筋連接牢固。拱架頂部安裝連接鋼板，方便拱頂處拱架間的連接。

2)拱墻墻身及兩側堵頭模板采用膠合板制作。模板高度做成291 cm，使鋼拱架外露10 cm，方便與上部拱架連接時，操作上的方便。護拱長度為36 m，所以模板長度做成6 m，分6次交替施工。模板安裝要牢固，防止跑模、走樣，影響外觀和質量。

3)混凝土采用JS750型強制式攪拌機進行拌合。水泥采用普通硅酸鹽水泥P.O32.5，粗集料，選用強度高、壓碎值指標不大于26%，最大粒徑為31.5 mm；細集料選用級配良好的中砂，含泥量不大于2.5%。嚴格按照監理工程師批復的配合比進行施工。

4)混凝土采用混凝土罐車進行運輸，采用起重機配吊斗進行混凝土澆筑。運輸、澆筑過程中防止混凝土發生離析，澆筑過程不得中斷。

5)拱墻混凝土拆模后，及時進行薄膜覆蓋并灑水養護。

4.5右側護拱拱圈施工

首先進行測量放樣，按設計要求的V級圍巖小凈距洞口加強段預留沉降量為12 cm。鋼拱架采用Ⅰ20a工字鋼制作。分段制作時要保證尺寸準確、弧形圓順，不得扭曲，對分段拱架進行編號，運至施工現場按編號進行安裝立架。先拼接與拱墻內預留拱架相連段，分段拱架間采用鋼板加螺絲連接牢固，鋼板間焊縫要均勻、飽滿，架設好的拱架要保證其軸心在同一圓弧上。鋼拱架從K42+951處向洞口方向依次安裝，鋼拱架在隧道右側方向，必須同邊坡噴錨處理后預留的工字鋼焊接牢固，端頭預留10 cm鋼拱架，端部牢固焊連連接鋼板；每次連接的鋼拱架必須位于同一個里程和斷面。

拱圈模板采用木模制作，底模利用現有土體加臨時支撐，澆筑混凝土時安排專人進行檢查，發現漏漿、跑模現象及時處理。頂模上方預留6處1 m×1 m天窗，方便混凝土入模，澆筑順序為從低到高、從里到外，依次從K42+951到K42+915,分段施工，將隧道右側護拱依次做完，拆模后及時進行覆蓋灑水養護。

4.6右洞右側漿砌片石回填

護拱拱圈施工完畢后，待混凝土強度達到設計強度的70%時，即可對右側沖溝部位采用M7.5漿砌片石進行回填。回填高度至與拱墻頂面高度平齊。回填時要保證片石坐漿飽滿密實，不得有空洞。漿砌片石回填后可保證拱墻在承受上部荷載時基本不產生水平位移。

4.7右洞左側護拱閉合施工

回填完畢后，即可進行左側護拱施工。首先進行測量放樣，確定隧道中線和左側邊線。左側護拱從K42+915處開始施工，該段圍巖為黃土地段，圍巖穩定性較差，開挖洞口段處于偏壓狀態，經過項目部技術人員研究討論后決定采用單側壁導坑法施工進洞。考慮到偏壓的因素，臨時支撐采用Ⅰ18鋼拱架制作，左側護拱采用Ⅰ20a鋼拱架制作，超前支護采用φ42小導管注漿加固，系統錨桿采用φ42小導管，掛φ8單層鋼筋網，噴射C25早強混凝土進行支護。采取“少擾動、短進尺、早噴錨、強支護、勤量測”的原則來指導施工。

開挖前，先打入一排φ42超前小導管，并注漿加固圍巖。開挖每次進尺100 cm，先行導坑上部開挖完成后，及時進行與護拱拱圈內拱架的連接，并保證拱腳處不得懸空，同時架設右側臨時支撐拱架，再進行掛網、打設系統錨桿，然后進行噴射C25早強混凝土。完成后，進行先行導坑下部開挖施工，施工順序同上。要保證在鋼架立架準確，清除拱腳底部浮渣，并對基底進行換填1 m深干砌片石處理，拱腳處使用大塊鋼板，保證拱架坐實。噴混時對掌子面圍巖進行臨時封閉，防止施工過程中局部圍巖出現滑動。

左側護拱閉合完成三個循環后，即可按照V級洞口小凈距圍巖設計的初期支護進行施工，首先進行先行導坑左側噴混、立架聯合支護，然后進行后行導洞的開挖、噴混、立架支護，再進行仰拱施工，及早成環，最后拆除臨時支護。

開挖及支護完成一段后，在洞內、外安排專人進行觀察，并做好記錄。對周邊位移、拱頂下沉按每6 m一個斷面進行測量，每個斷面設4個測點，每天測量1次。地表下沉每天測量1次。通過對測量觀察數據的整理，發現各項位移變化量均符合設計、規范要求。K42+915～K42+951段護拱、初支、仰拱依次按此順序施工完成。

5結語

勸家山隧道右線進口段偏壓采用護拱進行處理，施工難點在于對左側護拱進行閉合，由于左側存在偏壓，開挖后在上部荷載的作用下，容易產生位移。通過對圍巖進行提前加固、開挖后及時進行支護、閉合，有效解決了偏壓狀態下整體產生位移的問題。為今后在類似地質條件下選擇施工方案提供了一定的借鑒作用。

參考文獻：

[1]徐正齊,李海波.小凈距隧道進口淺埋偏壓段施工技術.安徽建筑,2007，14(1)：26-27.

[2]周愛國.隧道工程現場施工技術.北京：人民交通出版社，2004.

[3]王毅才.隧道工程.北京：人民交通出版社，2000.

The construction technology of bias section of highway tunnel portal

Zhang Jianguo

(YangquanBranch,ShanxiRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Yangquan045000,China)

Abstract: According to the actual situation of Lvliang Quanjiashan Tunnel, this paper formulated the construction scheme of bias section of tunnel portal, and from the construction layout, combined support, base treatment, arch construction and other aspects, elaborated the specific construction technology, effective solved the problems of tunnel overall displacement of bias situation.

Key words: tunnel, portal, arch tunnel, surrounding rock

On treatment of ballast bed settlement diseases along Wuqiaoling Super-long Tunnel

Han Yun

(WuweiRailwaySection,LanzhouRailwayBureau,Wuwei730000,China)

Key words:tunnel, ballast bed, treatment of diseases, steel plate

Abstract:Combining with the engineering survey of Wuqiaoling Super-long Tunnel, the paper analyzes the reasons for the whole ballast bed settlement diseases of tunnels, points out some treatment measures including the addition of steel plates under integrated ballast bed, mortar, and grouting, and improves the railway equipment quality after the treatment, so as to ensure the traffic safety.

文章編號：1009-6825(2016)14-0174-02

收稿日期：2016-03-04

作者簡介：張建國(1980- )，男，工程師

中圖分類號：U455

文獻標識碼：A