浅埋、偏压及软弱破碎围岩隧道施工技术

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浅埋暗挖法隧道施工技术的控制要点

浅埋暗挖法隧道施工技术的控制要点摘要：隧道工程在施工中易受到不良地下环境以及地质条件的影响，多采用浅埋暗挖法，控制工程建设安全。

隧道工程建设中实施浅埋暗挖法，需要加强对其工艺特性以及施工工艺的研究。

关键词：浅埋暗挖法；隧道；施工技术引言随着我国经济发展和社会进步,城市建设规模不断扩大,其中城市地下管道、隧道等地下工程的建设也随城市发展的要求不断增多。

由于城市施工环境复杂,如地下水较丰富、地下管网复杂、地上交通繁忙、建(构)筑物特别是高层建(构)筑物较多等,大部分地下管道、隧道都不具备明挖施工的条件,而是采用浅埋暗挖的形式,而浅埋暗挖工程往往会穿越重大的风险源,比如公路、铁路、桥梁等,因此,穿越施工中的浅埋暗挖法技术控制起着重要的作用。

1 施工工艺的应用优势浅埋暗挖法在技术研究持续深入以及工程实践活动逐步开展的情况下已经取得突出的发展成果，其施工技术日益成熟，常应用于城市轨道等工程的建设中。

初期支护用于承受基本荷载，并修筑合适规格的二次衬砌，增强支护效果。

在应用浅埋暗挖法时，常辅以超前支护等相关方法，用于加固围岩，连同支护结构共同受力。

在及时支护、尽快封闭成环的施工方法下，构成完整的联合支护体系。

实际施工中，依托于全方位的监控量测手段，及时掌握施工现场的实际情况，采取针对性的控制措施，以免发生塌方、沉降等异常情况，或是将突发事件造成的影响降到最低。

相比于明挖施工方法，浅埋暗挖施工具有更为突出的应用优势，主要体现在如下几方面。

1）穿越现状道路以及桥梁时，不会造成明显的扰动性影响，地面车辆能够正常通行，规避施工期间的地面交通拥堵问题。

2）土方开挖量相对较小，减轻员工的工作强度，通常仅需完成竖井和隧道断面两部分的开挖即可。

3）地表和管线得到有效的防护，可避免异常沉降、受损等情况。

4）对于埋深较大的隧道，应用浅埋暗挖法后具有更为突出的经济效益优势。

2浅埋暗挖法应用到隧道施工的具体情况2.1地表加固地表加固是保证结构强度和稳定性的关键，主要的应用方式就是地表注浆。

软弱围岩及断层破碎带隧道施工技术

浅谈软弱围岩及断层破碎带隧道施工技术摘要：结合某隧道为ⅴ级围岩及断层破碎带施工，针对软弱围岩以及断层破碎带特点，结合成功实践经验，采取“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”措施，提出施工中重点施工措施，以控制和加快该隧道工程的施工。

关键词：软弱围岩；断层破碎带；隧道施工on the soft rock and fault fracture zone tunnel construction technologyli zhen weiabstract: a tunnel is ⅴ grade rock and fault fracture zone construction for soft rock and fault fracture zone characteristics, combined with successful experience, to take “early prediction, the first flood, pipe ahead, short footage, weak burst and strong support protection, tight closure, ground measurements, “measures of the construction of key construction measures to control and accelerate the construction of the tunnel project.keywords:soft rock;fault fracture zone;tunnel construction一、工程简介某分离式大风口隧道，左线进口洞门为翼墙式洞门，右线进口洞门为台阶式端墙洞门，左线长2312.092米，右线长2325米，复合衬砌，沥青砼路面，隧道净空均为10.25×5米，围岩级别为ⅲ、ⅳ、ⅴ级；及断层破碎带施工二、软弱围岩开挖鉴于本隧道某段围岩岩体破碎、节理发育，施工时围岩易发生失稳和坍塌，为此本工程采用人工配合机械开挖的方法，机械开挖不动必须爆破的地方，严守“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测、二衬紧跟”的原则，采用微震或预裂爆破施工。

浅埋偏压隧道施工技术探讨

埋偏压区域是该隧道施工的重难点工程，通过多方案比选论
的５％，０核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成后、喷射
混凝土强度达到设计强度的７％后进行。０浅埋偏压段为Ｖ级强风化围岩，围岩地质条件差．自稳
时问短，加强围岩的自稳能力，为每次掘进对前面洞身轮廓线外的围岩采取超前小导管预支护．注浆加固拱圈围岩，形
到改善的一种方法。注浆范围决定于围岩可根据围岩地质情况如孔隙率、注
浆压力．工方法等因素定。一般情况施注浆加固帷幕的半径
为隧道开挖半径的２３。￣倍
员伤亡、产损失的严重后果，财在社会上造成很坏的影响。
研究快速、安全、经济的通过隧道浅埋破碎地段是高速公路建设的未来重大课题方向．也是现场施工必须解决的重要
施进行探讨。
【关键词】浅埋偏压；地表加固；洞身开挖；监控量测
０引言
隧道地质条件多变复杂．隧址常常经过一些浅埋偏压破碎地段，施工中由于对围岩预测的不准确或施工不规范
在开挖时容易出现塌方冒顶等事故，产生影响施工进度、人
Ｓｉｎｅ＆ＴｅｈｏｏｙＶｓｎｃｅｃｃｎｌｇｉｉｏ
公路科技
科技视界
２１年７０２月第２期ｌ
浅埋偏压隧道施工技术探讨
张凤爱
（北省高速公路承秦筹建处河
【摘
河北
秦皇岛
０６０）６００

浅埋偏压隧道洞口段施工技术研究

浅埋偏压隧道洞口段施工技术研究摘要：本文一成武高速公路上马街隧道为工程背景，对其洞口进行浅埋偏压判断，并听出了洞口施工技术方案，为此类浅埋偏压隧道洞口施工提供技术参考关键词：浅埋偏压；隧道洞口；施工技术中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：1工程概括马街隧道为武都至罐子沟高速公路中的一座长隧道，位于甘肃省陇南市武都区境内，为上下分离式隧道，上行线里程桩号yk78+615～yk79+938，下行线里程桩号zk78+610～zk41+716，隧道净宽9.65米，净高5米二次复合式衬砌。

隧址位于河流侵蚀区的低山丘陵亚区，地面标高1216.0~1380.0m。

山体地形总体略有起伏，呈中间高两侧低形，马街隧道左线洞口进洞口处自然坡度约30°，洞顶覆盖层最薄处只有2.5米，为黄土和块石状的坡脚堆积体。

2工程地质情况进口段25米范围内覆盖层厚度为2.5m~15m。

地质情况为碎石土，褐黄色，中密，土质不均，为松散层，散体结构，土体稳定性极差。

此洞口进洞口处处于山体坡脚堆积层上，从纵横向断面图来看，纵向坡度约为30°，横向坡度约为35°。

3隧道偏压机理3.1隧道偏压原因隧道偏压是指由于各种原因引起围岩压力呈明显的不均匀性，从而使支护受偏压荷载的隧道。

主要有以下几个方面原因：（1）施工原因，因施工方法不当引起开挖断面局部坍塌，从而改变了围岩压力的相对稳定性，造成应力集中而引起隧道偏压。

如处理得当，一般不会影响正常施工。

（2）地质原因，围岩产状倾斜，节理发育，其间又有软弱结构面或滑动面，自稳能力极差，施工中一旦受到干扰，岩体就会沿层理面出现滑动。

（3）地形原因，隧道傍山，地面显著倾斜，侧压力较大，且隧道埋深较浅。

3.2隧道浅埋偏压判断（1）施工原因引起的偏压，由于开挖不当或支护不及时引起一侧围岩发生局部坍塌，或回填不实造成不稳定土体，人为造成了偏压的地质构造。

（2）地质构造引起的偏压，地质构造常在多裂隙围岩（以ⅲ、ⅳ级较为突出）中引起隧道偏压，其压力分布主要与下列因素有关：①围岩的工程地质条件及控制性裂隙、节理或层理（统称为软弱面）的产状及其与隧道轴线的组合关系：②围岩扰动范围；③控制性软弱面的强度以及作用在软弱面上的法向力大小等；④隧道一侧受2个倾斜的软弱面（倾角为α）及一组节理面所切割时，会形成不稳定块体，当围岩的内摩擦角ø小于弱面倾角α时，岩层将沿弱面滑动并产生偏压。

隧道软弱破碎带围岩的施工技术

Ｄ
容易导致拱部分岩体整块脱落［１】。（２）在向斜的影响下，基
层主要为水平成层或缓斜，岩性变化比较频繁，交错层理和
细层理非常发育，层面泥质节理发育，胶结强度比较低，岩
体的稳定性不好，隧道施工过程中，跨度开挖大，很容易出
。
四、软弱破碎带围岩的施工
由于该隧道地层结构复杂，岩性比较单一，在地下水和
开挖方法的影响下，不同地层结构下，对围岩破坏的形态是
不同的。在施工时，除了要按照常规支护开挖标准外，还需要根据地层构造的不同，采取相关施工措施，确保围岩开挖
２．隧道地区的地质构造情况
在隧道内部分段，有很多岩性交互地层存在，其中页岩、长石砂岩、泥岩细层交错地层比较常见，这种地层地下水的
含量比较少，贯通构造比较发育。在一些节理比较密集的区域，表面上看各层的分界似乎存在，但是已经丧失了连接能力，一旦开挖，就会呈现出破碎状态，爆破后会呈现出碎石土桩或碎石状，导致拱腰呈现门框式破坏，出现塌顶事故Ｉ。无法形成开挖轮廓。在这种地层中施工时，施工难度比较大，也非常危险，围岩的稳定性不高，自稳时间非常短。开挖后，如果不能及时进行支护，很可能导致出现大面积塌方事故。

浅埋、偏压及软弱围岩隧道施工技术

科技信息．
工程技术
浅埋、压及软弱围岩隧道胞工技术偏
中铁隧道股份有限公司郑昌明
［摘要］文以阜盘高速公路海棠山隧道施工为实例，本具体介绍了高速公路浅埋、弱围岩隧道的施工工艺、工方法，软施对海棠山隧道洞口浅埋段进洞方案进行系统化分析，不仅对该隧道的正常施工具有重要指导意义，对于其它隧道工程的施工工作也具有重要
．．． — —
３１１洞套拱工艺流程．．进
该隧道套拱施工工艺流程如图１
图１套拱工艺流程图
３４－— ６．－ —
科技信息
３１．．拱施工２套
工程技术
护，管长２ｍ，导０节长４两节之间用 “ ” 对焊，向间距４ｃ注浆ｍ，Ｖ型环０ｍ，终压为２ａ注浆－－，为１ｍ间距为２ｅ，梅花型布置）身Ｍｐ（ｆｆ径Ｌ［６ｍ，０ｒ呈ａ。洞
Ｌ２１０Ｋ＋４
Ｚ＋６Ｋ５５０Ｌ＋８Ｋ５５５
３０
１５２０
Ｖ
ＶＶ
Ｖ￣（５ｚｑ管棚段）
洞门段明洞段
Ｚ５５５Ｋ＋３进口管棚起始里程为Ｚ２１０出口管棚起始里程为Ｚ５５５Ｋ＋１；Ｋ＋６
Ｌ５５５Ｋ＋６
Ｖ类围岩地段采用中４２热扎无缝钢管注水泥浆液进行超前支护，导管长４环向间距４ｃ注浆压力为０８ｐ（浆孑孑径为６ｍ，距为ｍ，０ｍ，．Ｍａ注ＬＬａｒ间１ｒｍ，５ａ呈梅花型布置４排）。３３偏压、埋、弱围岩开挖及支护．浅软３３１压、埋、弱同岩Ｔ艺流程．．偏浅软软弱围岩承载力低、稳定性差，发生坍方，易再加上处于偏压、浅埋段，因此，何对围岩进行预加同和消除偏压对隧道施１的影响成为关如二键。其工艺流程如图４：

铁建设[2010]120号《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》

铁道部文件铁建设[2010]120号---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知各铁路局，投资公司，各铁路公司（筹备组）：为进一步加强软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工技术措施，确保软弱围岩及不良地质铁路隧道施工安全，针对当前隧道施工存在的突出问题，现对软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工提出如下技术规定，请认真贯彻执行。

以前所发有关规定、规范与此有矛盾的，以本规定为准。

一、洞口工程1.隧道洞口应严格执行“早今晚出”原则。

加强洞口段超前支护和边仰坡防护设计，埋深较浅的隧道洞口段应采用明洞或半明半暗法进洞。

2.隧道洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护，及时完成洞口边仰坡加固，防护及防排水工程。

3.隧道洞口应按设计完成超前支护后，方可开始正洞的施工。

洞口段应及时形成封闭结构，严禁采用长台阶施工。

二、超前地质预报4．施工图阶段经评估为高风险和极高风险的软弱围岩及不良地质隧道，超前地质预报的责任主体单位为设计单位，其超前地质预报工作由设计单位负责组织实施。

其他隧道超前地质预报的责任主体单位为施工单位，超前地质预报工作由施工单位负责组织实施5．岩溶及富水破碎断层隧道，超前地质预报应采用以水平钻探为主的综合方法。

6．软弱围岩及不良地质隧道应由设计单位进行专项超前地质预报设计，及时收集分析预报资料，完善市级方案并指导施工。

三、隧道开挖7．隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段、隧道浅埋、下穿建筑物及邻近既有线地段开挖应按照《爆破安全规程》采用控制爆破，或采用非爆破方法。

8．软弱围岩隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级地段采用台阶法施工时，应符合以下规定：（1）上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架间距，Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距。

浅埋偏压隧道施工技术探讨

关键词：浅埋偏压；地表加固；洞身开挖；监控量测
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｗ— ｂｕｒｉｅｄａｎｄｕｎｓｙｍｍｅｔｉｃｒｌａｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｓｕｒｆａｃｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ；Ｈｏｌｅｂｏｄｙｅｘｃａｖａｔｉｏｎ；ｍｏｎｉｔｏｉｒｎｇａｎｄｍｅａｓｕｉｎｒｇ
・
１０８・
价值工程
浅埋偏压隧道施工技术探讨
ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎｔｈｅＬｏｗ－ｂｕｒｉｅｄａｎｄＵｎｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌＰｒｅｓｓｕｒｅＴｕｎｎｅｌｓＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅ
ｏｗｎｅｘｐｅｉｒｅｎｃｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅ】ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｊｔｈｐｒａｃｔｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃａｓｅｓ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓ
易勇ＹＩＹｏｎｇ
（中铁二局，成都６１００００）（ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＥｒｊｕ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００００，Ｃｈｉｎａ）

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完成洞口仰拱成环。
（）即对地表多处裂缝灌注水泥砂浆３立
封闭，地表及边仰坡挂钢筋网连接成一将体，射Ｃ３砼封闭，在地表覆盖防雨布喷０并防止雨水进入裂缝形成滑动面。
５沉降原因有内外因素分析和预防措施
土层松散、碎，理发育，洞困难，破节成地表易塌陷、开裂。ＤＫ５＋９ｌ２０～ＤＫ５＋９５２５段为
Ｖ级围岩，５＋９５～ＤＫ５＋９６为ＶＤＫ２５２６段
二高之势，差２２，表围岩表层覆盖粘挖，射砼封闭掌子面后并以最快的速度结构。次衬砌在初期支护完成后应尽快高．ｍ地喷
层状结构节理发育，芯较破碎，岩呈块状伴挖避开雨天，取预裂爆破（尺４～６、采进ｍｍ）
地表沉降值从６．４ｍ增至９．４ｍ，９３ｒａ８８ｒ并ａ
发现初支断面有细微裂缝且表面潮湿偶有结合图纸地质描述和现场量测数据及
２工程地质、水文地质及地形条件
顶覆土厚度约８～ｌｍ不均，伏石炭系ｍ０下
（）隧道出洞口处于浅埋、压并存道安全不构成影响。２因偏３未且了保证隧道进洞施工安全及控制拱顶沉降洞１造成影响，趋于稳定。（）拱必须超前施作，早形成闭合４仰尽
１工程概况
老屋冲隧道全长ｌ９步加剧。（）早施工天沟并对洞口边坡刷坡卸１尽隧道ＤＫ５＋９０面监控量测值如表２５段
２。
化铁路，进出Ｉ里程分别为ＤＫ５＋７４其：１２８、ＤＫ５＋９３隧道位于丘陵区，坡自然坡２８。丘度１ ℃ ～３ ℃ 。大埋深８～ｌｍ，小埋００最ｍ０最深ｌＩｍ。洞口偏压，接明洞１ｍ。Ｉ～２出Ｔ外７
求施工。拱完成后及早进行二衬砼施工，仰
载及时完成锚喷支护，使雨水引至侧沟将排出。绝浸泡仰拱脚以免偏压力造成洞杜Ｉ滑坡。设计要求及时完成洞口盲沟，：１按并
与路基排水沟疏通确保排水畅通，止雨防水倒灌。
经以上数据分析得出。（）１ＤＫ５＋９０顶沉降和洞口收敛变２５拱形均得到了控制，地表下沉趋于稳定。
（）２ＤＫ５＋９０２５地表下沉日趋稳定，隧对（）３ＤＫ５＋９０仰坡偏压状况对隧道２５边
（）４不扰动边坡、行明洞仰拱施工。进开
人工配合机械开挖。（）５对原设计钢拱架间距由０．ｍ调整为８
拱顶沉降值从１１５ｍｍ增至３２３ｒｍ，２．２５．８ａ
洞内收敛变形值从５０ｒｍ增至８９ｒｍ；０．４ａ０．０ａ
施工中期监控量小组于６２～７３之．８．１
间对ＤＫ５＋９３２３段面初支观测值显示。
级偏压明洞。据现场测量数据，隧道出根该
口端属于典型的浅埋偏压型。
该隧道表层为粉质粘土夹碎石，塑。硬少量柱状。风化层厚约２～１．ｍ。强ｍ５７
工程技术
ＳＩＣ＆ＴＨＯＯＹＣＮＥＥＮＬＧＥＯ
圃圆
浅埋偏压及软弱破碎围岩隧道施工技术
张军杰（中铁七局集团武汉工程有限公司武汉
４００３００）
摘要：通过对老屋冲隧道软弱破碎围岩浅埋，偏压段的处理优化了出洞口施工方案。着重介绍了钢拱架沉降、顶沉降速率较大原因拱的分析和对监控量测数据与超前支护的内在关系及和控制方法。关键词：隧道施工软弱破碎ｉ岩浅埋偏压监控量测超前支护拱顶沉降出洞ｌ中图分类号：４５Ｕ４文献标识码：Ａ文章编号：２３９（０１１（）０５２１７ — ７１２１）２ｂ一０４ —０６
施作。
隧道出口Ｄ２９５明暗交结处，Ｋ５＋５为拱的地质条件下，设计管棚及其他措施。未为决中泥质灰岩，灰黑色强～弱风化。呈呈左低右及收敛变形的加剧。定暂停上、台阶开
３地表下沉拱顶下沉、洞内收敛变形０．ｍ每榀，拱中２主筋间距由０．５距滴水现象。６仰５２间的处理措施
隧道ＤＫ５＋９０、２５ＤＫ５＋９５面监控２４段调整为０．ｍ，水带、水条严格按设计要２止止