暗挖法软弱地质隧道洞口及浅埋段施工

暗挖法软弱地质隧道洞口及浅埋段施工[摘要]根据工程实践，介绍了洞口和浅埋段处于软弱地质上的隧道施工时容易出现的安全隐患和处理措施，阐述了暗挖法软弱地质隧道浅埋段的施工方法及施工中应注意的事项。

[关键词]软弱地质洞口施工浅埋段施工

1、引言

公路隧道选址时，由于受线型条件的限制，加之受山体长期被风化、侵蚀、冲刷以及山体碎落的影响，隧道洞口的地质条件一般都相对较差，在洞口及浅埋段，洞顶覆盖层较薄，围岩难以自成拱，地表易沉陷，再加上隧道洞口地形条件的限制，使得隧道洞口地段的施工常常比较困难，对施工安全的要求也比较高。洞口施工的进洞安全、浅埋段隧道的安全施工是隧道安全施工的重要环节，对洞口处于软弱围岩地段的隧道，施工安全尤为重要。

2、洞口段及浅埋段施工中通常存在的安全隐患及其防治措施

隧道施工的特殊性主要表现在作业安全上，隧道施工安全既是安全技术问题，也是工程质量问题，要将两者结合起来，综合考虑。为保证洞口段和浅埋段的施工安全，应在现场调查和详细掌握隧道附近的地形、工程地质、水文地质、环境条件等的基础上，分析施工时可能出现的各种危险，预先制订出当一旦发生险情时可采取的相应的技术措施。

在施工中需注意以下事项：

⑴由于洞口段施工中容易引起安全问题，因此要在施工过程中加强量测，应加强的主要量测项目有：洞内地质观察，净空变化、拱顶下沉、地表下沉等。

⑵加强排水工作，主要的排水方法有注浆封堵和地表接排。

⑶软弱围岩进洞施工前必须处理好边仰坡，以防坡面坍塌。

⑷软弱围岩进洞施工前必须施工洞口防护工程如套拱，条件具备时，应先施工明洞，以保证施工安全，在秦岭ⅲ号隧道的施工中，在融雪季节，仰坡曾出现裂缝，坡面有下滑趋势，经处理才趋于稳定。

⑸施做长管棚可提高拱部围岩的自承能力。

⑹对围岩进行预固结，使周壁围岩形成整体。

⑺初期支护要及时施做，封闭后要对地基进行处理提高地基承载力。

⑻明洞处于由堆积体形成的山坡上时，正洞开挖前，明洞位置要采取加固措施，防止明洞整体沉陷或滑移。

⑼下断面开挖初期支护要及时封闭，仰拱随后跟上。

⑽应采取有效措施稳定开挖工作面。

3、洞口及浅埋地段隧道支护施工方法的选择

覆盖层不足主洞洞跨两倍的隧道或区段属于浅埋隧道，由于隧道开挖可能给上坡地表面造成不良影响的洞口加强段的施工可划入浅埋段隧道施工。此类地段通常位于软弱、破碎、自稳时间极短的围岩中，围岩地层通常结构松散、胶结性弱，稳定性差，施工中极易发生坍塌，在有地下水时更甚，若施工方法和支护方式不妥当，则极易发生塌方冒顶或地表有害下沉。所以，浅埋和洞口加强地段在选择隧道施工方法时，应以安全及工程质量为前提，结合考虑隧道工程、地质及水文地质、断面形式、尺寸、埋置深度、施工机械装备、工期要求、经济和技术的可行性论证以及地表沉陷对地面建筑物的影响和施工效果确定合理、有效的施工方法。此类地段隧道常用的施工方法是：先护后挖，密闭支撑，边挖边封闭的方法。可采用超前注浆加固地层方法，及早控制地下水。在施工时严格遵循“强支护、短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的施工原则。

4、隧道浅埋段施工和支护方法的技术要求

（1）根据围岩及周围环境条件，隧道开挖可优先采用单侧壁导坑法、双侧壁导坑法或核心土开挖法；围岩的完整性较好时，可采用多台阶法开挖。严禁采用全断面法开挖，否则，对围岩的扰动很大,会导致全周壁围岩出现松动,增大坍塌的的可能性,且支护结构难以及时施作。

（2）开挖后应尽快施作锚杆、喷射混凝土、敷设钢筋网或钢支撑,当采用复合式衬砌时，应加强初期支护的锚喷混凝土。ⅱ类以下围岩应尽快施作衬砌，防止围岩出现松动。

（3）锚喷支护或物件支撑应尽量靠近开挖面,其距离应小于1.0倍洞跨，在围岩极差时，支护要紧靠开挖面。

（4）视地质情况，可配合采用超前小导管注浆、超前锚杆支护加固等辅助施工措施。

5、施工期间的监控量测工作

监控量测是新奥法的灵魂，采用新奥法施工的隧道，为掌握施工中围岩和支护的力学动态信息及稳定程度并及时反馈，以便确定施工工序，保证施工安全及工程质量，应克服陈旧思想阻力及克服各种困难，认真实施现场量测，充分利用监控量测指导施工作业。对软岩浅埋段隧道，须进行地表下沉观测，以及对开挖面的地质素描及对围岩和支护的应力－应变测试等，这些对及时预报洞体稳定程序和力学状态，及时修正支护设计参数和改变施工方法，采取针对性技术措施都是十分重要的。

6、超前支护法施工注意事项

（1）当遇到砂、软土等过于松散的地层时，应慎重选择支护及其参数，以免造成支护失败。

（2）结构锚杆应保证原材料和施工质量，并将各种锚杆（钢管）末端与钢拱架焊接牢固。

（3）应保证拱架的架设质量及拱脚处的地基有足够的承载能力。

（4）合理应用微震动爆破，以免引起围岩过大的扰动和破坏。

（5）喷锚支护既要及时，又要保证质量。

（6）及时检查、量测，对有异状或变形量较大处进行加固。

7、结束语

目前，山岭重丘区修建的公路隧道越来越多，地质、地形条件越来越复杂，隧道施工已引起更多的重视。隧道洞口段和浅埋段的施工，尤其是软弱地质地段的洞口和浅埋段施工难度相对较大，加之公路隧道断面较大，使得安全隐患也相对