王义丽
（湖南工程职业技术学院，湖南 长沙 410151）
摘 要：在高速公路工程的施工技术当中，隧道施工技术是决定高速公路整体质量的关键因素之一。隧道工程施工方案的选择应依据施工地点的具体条件来科学合理的制定施工技术方案。特别是地质状况复杂的浅埋偏压特种隧道施工更应该在事前进行充分的准备再进行施工，保证隧道能够在预期内保质保量的建成使之使用功能与经济效益得到最大化的发挥。文章以某高速公路段的浅埋偏压隧道工程施工做为例子，对浅埋偏压这种特殊隧道工程的施工技术进行了讨论，希望能够为有关从业人员提供一份参考资料。
关键词：高速公路；浅埋偏压；隧道；施工技术
隧道工程是人们利用地表以下的空间而建造的工程设施。隧道工程主要分为主体结构及附带设施，主体结构分为洞身及洞门；附带设施有消防设备应急通道以及排水防水设施。并且对于一定长度以上的隧道工程内部还应具备照明及通风实施。由于山体的地质情况复杂多变并且地形起伏落差大，尤其在山岭这种地形当中，很多隧道工程都位于浅埋偏压的这种地质状况当中，为高速公路建设的整体性和顺利完成就必须要在这种地质状况下来进行隧道工程的施工。隧道施工具有较高的风险性，一旦没有采用科学合理的施工方案或者对周围岩体组织处置不合理，那么就会在隧道开挖与施工的过程当中极易出现塌方事故造成严重的人员伤亡，因此在对此种隧道工程施工时一定要选择科学合理的施工技术方案。
以某高速公路在建设过程中的隧道工程为例，隧道类型为连拱式隧道，起讫桩的型号为K1+270到K1+555，长度为275m，最大预埋深度在35m左右，隧道的纵向坡度为2%；周围岩体级别在为IV～V级，并且周围岩体破碎情况较为严重基本为非稳固状态。隧道要进行地面注浆的长度在18m，隧道预埋的深度较浅但是偏压情况较为明显。在隧道的进洞口和出洞口顶部已经露出地面，周围岩体为白云岩石，岩体整体性较差表面破碎情况严重。通过利用物探设备表示内部具有低阻异常区域，岩溶预测为发育地质。当隧道开挖到此区域时较易出现突泥涌水的情况，这种隧道工程为典型的浅埋偏压型隧道。依据隧道工程的设计图纸及地质勘探资料和地质具体条件等因素进行了探讨和分析，该隧道在施工过程当中很容易发生大规模的塌方和冒顶等安全施工事故。因此进行严格的技术论证，最终选择运用地表注浆施工技术来处理该隧道的浅埋偏压破碎区域，利用这种施工技术能够将周围岩体严重的破碎状况有效的加以改善，提升围岩的整体性及强度，继而有效的防止塌方事故的发生。
2.1 地表注浆施工加固技术的基本原理
该种加固技术是通过水泥砂浆灌注到岩体破碎的缝隙当中所产生的压力，使破碎岩石又能够重新的密实结合为具有一定强度的整体，把水泥砂浆灌注到裂缝当中终凝之后提高周围散碎岩体的刚度及强度。依据各种隧道工程实地具体条件的不同使用该种加固技术的程度及范围也有一定的区别；对注浆加固技术运用程度和范围产生影响的主要因素包括施工方法的选择、注浆灌注的压力及围岩缝隙的大小等。一般状况中，注浆加固帷幕大小和隧道挖掘的宽度为正比。
2.2 案例实际施工情况介绍
运用钢管分段灌注水泥砂浆的方法，在施工之前要做好灌注砂浆以及钻孔的实验，同时依据实验结果对地表注浆加固的相关数据和参数进行完善和调整，地表灌注砂浆应按照固结钢管所在范围之内进行设计，砂浆扩散半径应大于两管中心间距的0.8倍。灌注砂浆的范围：长度为17m，宽度为18m，灌注孔道的间距为1.4m×1.4m，灌注孔的分布形式为梅花桩式分布。灌注导管的规格选用φ55管壁厚度为5mm的热轧型钢管，在灌注管的周围以梅花桩的形式设置灌注孔，孔道的间距为40cm；水泥砂浆的配合比为1∶1；灌注砂浆的压力为：初始压力为0.6～1.2MPa，最大灌注压力为2.2MPa.灌注砂浆的总量依照地层填充率的%6计算。灌注砂浆的实际操作方法为：在实际对周围岩体灌注水泥砂浆的时候，水泥砂浆经过注浆管道在流经灌注孔最终灌注到岩层深处。灌注完毕之后产生一定的内压力继而令散碎的岩石重新的粘结在一起，当水泥砂浆终凝后就可以实现散碎岩层重新整合固结的目的，继而使周围岩体的物理强度和稳定程度得到还原和提升。
3.1 隧道工程中隔墙的施工方法
运用复合形式的曲中墙来作为连拱式隧道中隔墙，当IV级和V级周围岩体区域使用强度为C25等级的钢筋混凝土进行施工，在对中隔墙进行施工作业的时候要依据主洞的型钢拱架之间的距离来进行焊接预埋件的预埋。并且要将和墙体顶部的缝隙进行回填压实，如果有特殊的设计要求还应该使用灌注导管来灌注水泥砂浆进行回填充实。
3.2 超前大管棚的施工技术探讨
在对管棚的施工方面由于超前管棚需要设置在隧道工程的洞口处，管棚入土深度的选择要充分的依据实际地质和地形状况进行再确定，建造管棚的钢管使用φ为110乘6mm的热轧型钢制管，环向之间的距离为50cm，钢管接头处使用长度为18cm的丝扣进行连接。根据图纸设计的标准和要求钢管在施工当中的误差范围应在15cm之内，并且设计要求在隧道的纵深方向同一个断面之内接头数量应小于总数量的50%，临近的钢管接头间距不应小于1m。为了提高钢管的强度和刚度，要在钢管内部灌注M30的水泥砂浆。为了确保孔道方向的准确无误，可以在明洞的衬砌外侧加设厚度为80cm的混凝土外套拱架，所使用的混凝土强度应为C30，外套拱的长度确定为2.5m，在套拱的内部安置直径为130×4mm的孔道管，同时对应对在钻孔过程当中所出现的钻头下垂情况进行充分的分析。在实际钻孔时应比钢管的设计方向上移3～5°。钻孔时应充分利用测量设备来进行准确的测量和确定，实际操作时应利用测量设备对钢管的倾斜角度进行测定，能够实时发现偏差一旦超出误差允许的范围及时的进行纠偏，以免对后续的洞身支护及开挖工作产生影响。
3.3 隧道工程的洞身开挖施工方法
隧道工程的洞身明洞段的开挖使用明挖的施工方法，在保证洞口处边坡稳定状态的基础上，就地进行全断面的模筑钢筋混凝土，然后进行洞身的开挖；洞身的暗洞部分则使用新奥法施工技术，对于V级周围岩体区域使用三导洞法主洞使用正台阶的施工技术进行挖掘，IV级周围岩体的区域使用中导主动台阶的施工技术分段进行挖掘施工。在实际的隧道洞身开挖施工过程当中要对每循环进尺进行严谨的控制，在上段面进行开挖作业的时候要将每循环进尺严格的控制到1.6倍的型钢拱架距离之内，上段面进行开挖长度的选择不应大于1.6倍的洞身直径，对于洞身的下段面开挖作业应使用左右交叉挖掘作业的施工方法，每一次挖掘长度控制在1.5～3.5m，并应小于3倍的拱架距离。对于隧道洞口处的偏压区域在中部隔断墙体施工完毕以后，应先对洞身低的一侧主洞进行施工，最后再对高处一侧的主洞进行施工。
3.4 隧道洞身的支护和衬砌施工技术
隧道洞身依据新奥法的原理来作为基本理论依据，运用复合式衬砌的施工技术进行施工作业。对于隧道的初期洞身支护首先将锚杆打入围岩内部，然后铺设钢筋网，在钢筋网面上喷射混凝土形成土钉墙，最后使用工字钢来进行整体固定继而形成拱架支撑。同时依据级别各异的周围岩体还应做好大管棚及超前导管等的前期洞身开挖支撑措施，进行二次衬砌时应使用钢筋混凝土，应在前期洞身支护和二次衬砌之间设置防水层。防水层的厚度为1.5mm，使用无纺土工布和EVA防水板来当做制作防水层的材料；隧道的前期支护施工应运用先拱后墙的从上至下进行作业；洞身的二次衬砌方面应先施工仰拱部分然后再进行边墙与起拱顶部的二次衬砌，并且在进行隧道的洞身开挖和支护及二次衬砌的具体施工作业时应严格的依据有关技术标准规范来执行。
总而言之，在高速公路的建设过程当中，隧道工程的建设是非常重要的组成部分。当公路建设遇到浅埋偏压地质情况，且必须经过此处要进行隧道工程的施工，在这种地质情况下对于隧道施工方案的选择非常关键，直接决定了隧道工程的质量，也对高速公路整体工程顺利的实施有着直接联系。在具体的隧道施工过程中，应依据具体地质状况来制定科学合理的施工方案，确保全体施工人员及技术管理人员都可以依照设计方案切实的执行和落实，尽可能的规避由于施工操作不合理而产生的安全事故及经济损失。近些年来，随着科学技术日新月异的发展隧道施工技术也得到了迅猛的发展，相信通过有关行业的有关人员在大量的施工当中不断的总结相关经验并和探索，相信未来的浅埋偏压隧道施工技术发展一定会越来越好。
参考文献：
[1]张绍斐.高速公路双连拱隧道偏压浅埋段施工的工艺与技术[J].交通世界(建养.机械)，2012，(8):201-203.
[2]冯博.公路桥梁涵洞隧道工程施工技术应用[J].工程技术研究,2017,(4):63+73.
[3]徐干成,段海澎,刘保国,等.高速公路偏压连拱隧道围岩与支护系统监控量测分析[A].中国土木工程学会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会.中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C].中国土木工程学会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会,2006:5.
[4]崔振东,曲海锋,叶飞.浅埋偏压连拱隧道重点工序施工[A]中国土木工程学会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会.中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C].中国土木工程学会、中国土木工程学会隧道及地下工程分会,2006:4.
[5]丁文其,赵辉雄,贾明辉,等.偏压连拱隧道初期支护结构优化研究[A].中国岩石力学与工程学会锚固与注浆分会.第四届中国岩石锚固与注浆学术会议论文集[C].中国岩石力学与工程学会锚固与注浆分会,2007:8.
中图分类号：U412.36+6
文献标志码：A
文章编号：2096-2789（2017）07-0043-02
作者简介：王义丽（1983-），女，工程师，研究方向：公路桥梁与隧道。
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