浅埋隧道施工技术浅谈

浅埋隧道施工技术浅谈（11篇）

1.浅埋隧道施工技术浅谈 篇一

浅埋软弱围岩隧道施工对策分析

隧道经常遇到浅埋地层,松散软弱,破碎围岩带等不良地质段,在设计存在着诸多困难,而且增加了隧道施工变形和稳定控制的`难度,稍有不慎,就会造成塌方等安全事故发生.本文主要分析了浅埋软弱段的施工和复杂地质条件下的爆破两个问题,并最后提出了隧道施工坍塌应急预案.

作 者：刘秀利 作者单位：重庆市江北区鱼嘴镇渝涪二线项目部刊 名：城市建设英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN年，卷(期)：“”(11)分类号：U4关键词：浅埋隧道 隧道施工 应急预案

2.浅埋隧道施工技术浅谈 篇二

基本原理:采用复合衬砌, 初支承担全部基本荷载, 二衬作为安全储备, 初支、二衬共同承担特殊荷载;采用多种辅助工法, 超前支护, 改善加固围岩, 调动部分围岩自承能力;采用不同开挖方法及时支护封闭成环, 使其与围岩共同作用形成联合支护体系。

2 浅埋暗挖施工技术原则

浅埋暗挖法的核心技术被概括为十八字方针:“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。在暗挖施工作业时根据地质情况制定相应的开挖步骤和支护措施, 严格根据量测数据确定支护参数, 保证暗挖作业和周边环境的安全。

3 浅埋暗挖隧道施工常用施工方法及比较

采用浅埋暗挖法施工时, 依据工程地质、水文情况、工程规模、覆土埋深及工期等因素, 常用施工方法有全断面法、台阶法、中隔墙法 (CD法) 、交叉中隔墙法 (CRD法) 、双侧壁导坑法 (眼睛工法) 、洞桩法 (PBA法) 、中洞法及侧洞法等。 (表1)

4 目前浅埋暗挖法修建隧道常见问题及应对措施

4.1 常见问题

(1) 带水作业。不实施降水或实施降水但不彻底, 其结果必然是影响初期支护的防水性能, 严重者诱发塌方, 危及工程安全。

(2) 不重视监测成果。未把监测信息反馈于指导施工, 必然导致施工的盲目性。城市地下工程施工, 对区域的影响还波及邻近高层建筑, 有监控分析, 有控制和对应措施才能防患于未然。

(3) 以“堆喷混凝土”代替“喷射混凝土”, 又未能及时注浆填充与围岩的孔隙, 人为增大结构荷载, 造成塌方漏水, 或人为加大速凝剂用量, 以降低混凝土的后期强度为代价, 严重影响工程使用寿命。

(4) 初支格栅钢拱架安装不规范, 各构件连接欠牢固、纵向筋和钢筋网焊接与安设不符合设计要求。

(5) 单线二衬顶部的“月牙”孔隙, 三拱两柱结构的拱部交叉点形成的凹陷, 正是结构顶部的天然积水坑。对结构增加荷载并通过此积水坑将出水段的水流至非出水段的防水板破损处形成漏水点。

(6) 违背“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的十八字方针, 洞体较长时间处于“开放”状态, 未及时“闭合”, 加速收敛变形, 甚至导致隧道塌方冒顶。

(7) 不加分析地盲目使用大管棚, 人为抬高结构高度, 增大施工难度, 延误工期, 提高造价。

(8) 对工程地质、水文地质和地下管线、邻近建筑和桥基础等情况调查研究不够, 未能采取有效的对策, 造成地面沉降过大, 诱发次生灾害。

(9) CRD或CD法中隔壁或中板纵向筋间距过大及不喷混凝土, 受力差。

4.2 应对措施

(1) 应结合工程环境条件、隧道本身的安全综合制定地表下沉控制基准值。

(2) 综合环保要求、施工安全、工期、造价等因素选择施工工法。

(3) 强调采用预加固措施 (超前管棚、锚杆、注浆、冷冻等) 。

(4) 隧道支护应考虑时间和空间效应。

(5) 隧道开挖后应尽早提供具有足够刚度和早强的初期支护, 以控制围岩变形。

(6) 尽早施作仰拱、封闭成环, 仰拱距工作面的距离越近越好, 最大不宜大于一倍洞径。

(7) 一般情况下二次衬砌在围岩和初期支护变形基本稳定后施作, 但在采取辅助措施后, 尚未满足稳定性要求的, 则可提前施作二次衬砌 (由于浅埋隧道荷载较明确, 提前施作二衬是可能的) 。

(8) 加强监控量测及时信息反馈, 及时调整支护参数。

(9) 衬砌形式应采用复合式衬砌形式。

5 对几个问题的讨论及建议

5.1 浅埋软弱地层中隧道顶部两侧各30°范围是否设锚杆的问题

实测结果显示, 在浅埋软弱地层中锚杆的支护作用明显降低。计算显示顶部两侧约30°范围内锚杆是承压的。

作者认为, 系统锚杆在岩质地层中比较突出地表现为悬吊和减跨作用, 在软弱地层中更突出表现为成拱作用, 基于这个理解, 建议对系统锚杆的作用还是要重视, 系统锚杆宜调整为超前锚杆, 或小导管, 起到隔震作用。

5.2 软弱地层中隧道台阶法施工时上台阶合理长度问题

长度上限≤1.5D。我们经常注意到隧道的横向承载拱, 实际上, 隧道开挖支护后, 沿隧道的纵向客观上存在一个承载拱, 实测结果统计显示, 正常情况下纵向沉降曲线在1~1.5D位置沉降达到最大, 并逐步变缓。上台阶长度过长, 导致塑性区范围增大。

最小长度≥1D。这个主要基于下台阶的假想破裂面考虑的, 这个比较好理解。上台阶的土体作为荷载要置于下台阶假想破裂面以外。

建议在软弱围岩采用台阶法施工时, 上台阶长度设为1~1.5D范围, 过长过短都是不妥的。

5.3 多长时间封闭认为是及时封闭的问题

这个问题与施工单位的熟练程度及所处的地质环境有关。综合地看, 一般从开挖结束到拱架安装、喷砼完成在4~6h内, 我们认为这就做到了及时封闭。超过8h甚至更长, 那就是没有做到及时封闭。

6 结束语

隧道暗挖工程由于地质环境较为复杂, 作业环境不可预见性因素较多, 这就使得在工法选择, 风险管理及施工的过程控制中更为严格, 结合地质情况及工法特点, 在过程中不断总结经验, 把控好施工的各个环节, 保证工程安全、保质、高效的完成。

摘要：文章简要介绍了浅埋暗挖法隧道施工的原理、技术原则, 工法比较, 分析了目前浅埋暗挖法修建隧道常见问题及应对措施, 并对一些问题进行了讨论。

关键词：浅埋暗挖法,问题,措施

参考文献

[1]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].合肥:安徽教育出版社, 2004, 10.

3.浅析铁路浅埋隧道施工技术 篇三

【关键词】铁路；浅埋；隧道

【中图分类号】U455.4

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0192-01

0　引言

随着人们对隧道围岩和支护问相互作用的认识的深入，对隧道开挖与支护尤其是浅埋、软弱地质条件下的开挖与支护及时得到了长足发展，但在铁路浅埋隧道开挖与支护施工中尚未有一套完整的施工工艺及措施，同时隧道的开挖与支护对整个隧道的质量安全具有关键性的作用，因而严格控制其施工技术及施工质量对隧道施工具有重要意义。

1　施工工艺及质量控制要点

1.1　地表注浆加固

其主要目的是为了防止在开挖过程中地表出现坍塌等现象而采取的措施，为了防止在注浆过程中出现冒浆现象一般在经过处理的地表设置20-30cm厚的钢筋混凝土层以作为注浆的止浆层并作为后期施工的防水面；注浆需设置孔口管，其一般采用钢花管，管身钻孔呈梅花型布置，孔径一般在8—10mm范围内，间距一般为1.5cm，全部注浆管安设完成后方可开始注浆以保证注浆不间断，开始时用1.5倍注浆终压对系统进行吸水试验检查是否正常，试运转时间一般为20min；浆料配置按照填料先轻后重的顺序添加，注浆过程中应先注最外侧两排孔，之后依次向里推进，每排孔施工时应先进行两端孔之后间隔交错灌注。

1.2　超前支护

一般隧道施工仅在洞口施作大管棚，洞内则一般采用小导管代替以防止隧道拱部坍塌及抑制地表沉降，小导管一般采用现场加工后用来喷射混凝土封闭岩面，其采用凿岩机钻孔后将小导管打入岩层，之后采用注浆泵压注水泥浆，施工中钻孔深度、角度及密度等均应符合设计要求；该阶段注浆是在地表加固注浆后的岩体内注浆，以进一步增强隧道围岩的抗渗性、完整性和承载强度，浆液为水泥浆液，施工中采取浆液由稀到浓逐步变换，在土层内注浆压力不小于2.0Mpa，其余地段注浆压力不小于1.0Mpa。注浆过程中位避免发生串浆现象一般在有多台注浆机同时施工的条件可采取多台同时注浆，若注浆机较少则可将注浆孔及时堵塞，待轮到该管注浆时再拔下堵塞物，并先用铁素或细钢筋将管内杂物清除干净并用高压风或水冲洗干净后再进行注浆；若发生进浆量很大但系统压力不升高则应调整浆液工作性能，缩短胶凝时间，采取小泵量低压力注浆或间歇式注浆以使浆液在裂隙中有相对停留的时间便于凝胶。

1.3　三台阶法施工

上台阶施工。用钻机将小导管从钢架腹部顶入后与钢架焊接在一起，其外插角一般为10-150，待上循环初期之后完毕后加注单液水泥浆，待其强度达到设计要求后方可进行开挖；开挖一般采取人工风镐配合挖掘机同时开挖以减少对围岩的扰动，开挖应严格遵守“短进尺、强支护”的原则，每循环进尺应控制在0.6m范围内，开挖完毕后应立即喷射混凝土进行封闭，喷射厚度一般为4cm，然后进行钢架架立、挂钢筋网施工，最后分层分片进行混凝土喷射至设计厚度；在退后掌子面2榀拱架处开始施作临时仰拱及扇形支撑，而挂网喷射混凝土只在竖撑和临时仰拱进行，竖撑采用一面关模喷混凝土，斜撑则只施作连接钢筋内外较差布置；中下台阶施工。该段施工一般采用挖掘机和装载机作业，一般先对开挖面前3-5m范围内围岩做超前坍孔以及时发现不良地质地段并采取加强措施防止工作面坍塌；对管式注浆锚杆、超前钢插管注浆时应控制好水灰比及注浆压力，以确保注浆饱满，工作中一般拱顶的注浆压力不超过2Mpa，拱脚注浆压力不低于1.5Mpa。

1.4　中间支护系统的拆除

拆除时间应结合其对后续工序的影响并同股沟围岩监控量测确定，应保证其变形处于允许范围内方可进行，其中临时支撑可在仰拱混凝土浇筑前一次性拆除，具体拆除长度应依据仰拱浇注长度确定，对中隔壁混凝土拆除时应防止其对初期支护形成的振动和扰动，一般采用风镐自上而下逐榀拆除钢支撑之间的喷射混凝土和临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土，最后将钢构件采用气焊割断。

1.5　明挖段施工

压顶梁施工。其为条形承台基础，其施工工艺一般为测量放线一基坑开挖一桩头剔凿一混凝土垫层浇筑一钢筋绑扎及模板支护一混凝土浇筑及养护等；因其作为初期支护的一部分因此内侧模板必须定位准确，并严格控制其道隧道轴线距离，以防止距离过小入侵二衬，距离过大导致护拱拱架无法与其正常连接；

护拱施工。一般用工字钢作为主架，拱架间距辅以钢筋网，拱架内侧全部挂模，外侧则从压梁顶到1／3弧长范围内挂模，为避免施工时发生漏浆现象模板安设时必须紧密，对过大的缝隙必须提前用锚固剂或水泥砂浆封堵；

混凝土浇筑。浇筑前应在拱圈内采取必要的支撑措施以增加拱架的稳定性，施工用混凝土应严格控制水灰比、坍落度，避免混凝土离析，大量浆液从模板缝渗漏，浇筑应采用对称浇筑的方式以免单侧混凝土压力过大导致拱架失稳；

片石混凝土回填。护拱施工完成后并达到一定强度后即可进行片石混凝土回填，回填也应采取对称回填，应控制拱圈两侧高差在0.5-0.8m范围内，单层回填厚度不超过1.0m，回填一般采用人工与机械配合回填，片石间应留有空隙以便让混凝土将片石完全包裹以保证回填段施工质量。

2　关键施工技术

2.1　降排水施工

施工降排水的原则为排堵结合、分段截留、综合治理，为防止夯管施工中导致地层液化及地下水土流失而在夯管施工前在隧道两侧地面布置两排深井降水，在三部台阶施工中则一般采用洞内轻型井点补充降水方式以防止出现涌水流砂现象；排水可采用在隧道开挖时将底部开挖成人字坡，两边靠近墙侧设置排水沟的方法，隧道下台阶施工则可采取用水泵将积水抽到临时集水井内，集水井一般设置2级水仓，从隧道各处抽来的水先排放到一级水仓内，再经过沉淀后自动流入二级水仓，之后再抽排到洞外排放。

2.2　夯管支护施工

暗挖断隧道采用大管棚超前支护其夯管一般在隧道拱部一定范围内环向密排，在隧道进口端基坑内破除基坑端头的桩位的钻孔咬合桩成导向孔，之后用夯管锤将钢管锤入地层，长管棚管节分段坡口满焊连接，在夯管到位后在管内灌注细石混凝土以增强其刚度，施工中为防止钢管夯进过程中管口周围砂土流失而在管口部位用橡胶垫密封止水，在夯管夯进过程中如发生土体沉降则利用跟管钻进的方式补充注浆充填地层来补偿土体沉降损失。

3　结语

铁路隧道浅埋段施工由于其自身特征及土质影响因素等原因在隧道施工中显得尤为重要，其施工中应严格按照施工工艺并结合工程所在地的地质情况进行科学组织施工，并加强施工监测以期实现施工目标，确保施工质量。

参考文献

[1]夏明耀.地下工程设计施工手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2009

[2]韩秋官，陆忠良等.上海地铁一号线工程[M].上海：上海科协技术出版社.1998

4.浅埋隧道施工技术浅谈 篇四

摘要 通过对浅埋隧道沉降进行实时量测，并对其理论进行分析整合，找出了一些浅埋隧道施工阶段引起的地层变形规律，由此提出了隧道施工时控制大变形的相应措施，取得良好的施工成果。

关键字 隧道施工 沉降 分层沉降 浅埋暗挖法 沉降槽

1引言

伴随着我国经济的飞速发展，城市化进程建设进程的不断加快，越来越多的人口涌向城市，在给我国经济带来高速发展的同时，也产生了众多的负面效应。人口密度增加，城市规模越来越大，基础设施尽显疲态，尤其是交通的拥堵己成为各大中型城市所共有的“ 重症”。由此也对我国城市的发展产生很大的制约作用。同时，经济与社会的发展对城市集约化程度和提高效率要求越来越高，快速有效的交通设施建设成为一个城市发展的必要条件和提高城市竞争力的重要筹码。而与加强交通等基础设施建设的要求相矛盾的是目前城市市区内可供利用的土地面积越来越少，为解决城市建设与地面空间紧张的矛盾，以促进城市的可持续发展和加强环境保护，寻求地下空间的开发利用成为一条扩大城市容量和功能的有效途径，地下排水、供电、通信、煤气管道越来越多，城市地下交通的建设更是以其特有的各种优势受到人们的青睐。

虽然城市地下交通隧道及地下铁道有着诸多优点，但由于城市环境复杂，建筑物密集，管线密布，因此在施工过程中也不可避免的对周围环境产生影响，比如由于隧道在施工过程中引起的地层的位移，地表沉降，并由此引起隧道开挖影响区域内的建筑物基础的沉降，造成房屋的倾斜、变形等，对开挖区域内的管线(尤其是刚性管线)造成不同程度变形等影响。

在保证城市隧道及地铁等工程施工的顺利实施的同时，也为了保证周围既有建筑设施的安全，作为新奥法施工过程中重要组成部分的施工监测被普遍应用到施工过程当中，而在诸多监测项目当中，地表沉降监测被看作城市隧道监测项目中的重中之重，由于地表沉降为开挖过程中地层下沉最为直接量化的反应，而地层的下沉则直接影响了既有建筑及管线设施的变形甚至破坏。如路面的开裂、下陷；地下原排污、输水等管道等的破裂以至无法正常使用，且渗漏的污水等甚至影响到在建隧道的安全施工，且地表沉降监测有着如下优点：

一、监测简单方便且能及时实施；

二、测点布设简单且易于保护；

三、测量数据直观且可用作施工安全的预判；

四、监测不受施工等因素的干扰等。

因此在施工监测中地表沉降监测非常重要。然而目前，在有关监测规程中，对于地表沉降监测项目的规定仍然存在许多问题。

1、地表沉降监测断面的选择及断面的间距规定不明确，目前通用的是监测断面间距根据隧道埋深确定在某个范围内进行选择；

2、监测的频率采用同一频率，在间距的选择及监测频率当中，未考虑施工方法及地层的特性；

3、就隧道洞径对地表沉降的影响范围考虑较为模糊。由于在相同条件下，地表的沉降量随着隧道埋深的增加而呈现递减趋势，在某些特定地层当中，由于隧道开挖引起的围岩变形较小，地表沉降量也较小，且当隧道埋深达到某一临界值后，地表的沉降变形将极其微小，可看作地表无沉降变化，过多的地表沉降监测将失去意义。同时，地表沉降的变化为隧道洞内变形的间接反应，本文将根据胶州湾海底隧道洞内位移及地表沉降的变化，确定地表沉降与洞内位移及隧道埋深的关系，找出青岛地区花岗岩地层中，地层变形的规律，为今后类似工程建设提供借鉴及依据。

2理论基础

隧道上覆地层的竖向沉降是由开挖后的地应力释放、地层损失引起的。对于浅埋暗挖法则为开挖后、支护结构达到强度要求前的时间段内隧道上方一定范围内土体向隧道内空移动所引发的地层整体变形。

大量的现场量测表明，粘性土中隧道施工上方地表沉降槽可以用高斯函数拟合。一般单洞隧道的沉降曲线（图1）定义为

式中s为隧道上覆地层的沉降量；x为与隧道中线的水平距离；Smax为隧道中线处的最大沉降量；沉降槽宽度由参数i确定，i为隧道中线到沉降曲线反弯点的距离，沉降槽宽度一般为5i。i随深度变化，即反映在同一横断面处隧道上方不同埋深位置的沉降槽最大值 Smax和宽度不同，埋深越大，Smax越大，沉降槽宽度越小，即 i 值越小。O’Reilly & New(1982年)在粘土中得出地表沉降槽i与zo的关系：

式中zo为地表到隧道中轴线的距离。因此，可以假定：

式中k为一常数，与地层条件及埋深相关；z 为不同地层埋深（图1）。Rankin(1988年)在大量土样和现场量测试验基础上得出k取0.5在大多数情况下是合理的。3实例分析

深圳地铁3A标国老区间南段暗挖隧道上覆地层自上而下依次为：第四系全新统人工堆积层(Q４ml)、海冲积层（Q４m+al）及第四系残积层（Qel），下伏侏罗系中统（J2）凝灰岩、震旦系（Z）花岗片麻岩，局部为燕山期（r53）花岗岩，Ⅴ级围岩。3A标地层参数见表1。

表1

试验断面（图2）位于F5′断层位置，里程为Sk1+486。该断层发育在凝灰岩中，视厚度为4.4 m。真厚度约为2.0 m。断层带主要为灰绿色糜棱岩、断层泥及断层角砾。根据地质资料，断层走向NE55°，倾角约为 60°～75°。区间隧道洞身主要通过粉质粘土层、全风化层、中风化层，拱部 1.5 m以上为砂层，围岩“上硬下软”，软弱围岩除粉质粘土、全风化层，透水性较强，整个隧道地质条件很差。本区间隧道在国内首次采用了单洞双层重叠结构，隧道断面宽6.8 m，高13 m，属高边墙结构，分四台阶开挖。预支护采用小导管注浆；初期支护为网喷混凝土C20与格栅钢架(主筋φ22 mm)、锚杆(R25/4，L = 3.5 m，间距为750 mm×800 mm)联合支护；二衬采用模筑混凝土衬砌支护。各台阶之间设立临时横撑（型钢钢架），并网喷混凝土。

隧道开挖引起的地层变形是从隧道结构拱顶向上延伸的，从现场对断层位置的断面量测结果看，拱顶下沉量要小于地表沉降，为了进一步分析两者的关系，在该断面隧道正上方不同埋深位置埋设了分层沉降磁环，取趋于稳定的地表沉降和离地表8.25 m 处的地层分别做沉降槽曲线，并对曲线作回归处理(图2和图3)，图中的离散点是现场测点的实际沉降值，曲线为Gaussian 回归曲线。对比图2和图3的曲线可以明显发现两者的区别。

图2地表沉降值及其回归曲线

图3埋深8.25米处分层沉降值及回归曲线

图4拱顶正上方测点沉降

图5埋深8.25米拱顶正上方测点沉降

图3中地表沉降曲线的最大沉降量小于图4中的最大值。从两者的拟合函数可以看到，沉降槽宽度参数i前者大于后者。由此发现，从拱顶到地表的地层沉降量逐渐减小，开挖的影响范围却逐渐增大，可见现场测得的拱顶下沉量有一个超前释放部分。

图6和图7可以明显看到这样的变化，两者的Logistic拟合曲线除最终沉降量有差异外，其变化趋势基本相同。且两图中在沉降后期实测值有一个突变，这与高边墙暗挖台阶法施工中台阶长度及4台阶的爆破施工有关。

4隧道上覆地层分层沉降分析

图6隧道周边不同埋深处地层竖向位移

以现场监控量测数据为依据，经过对数据统计处理及回归分析，得出隧道周边不同埋深处地层竖向位移曲线，对浅埋隧道的地层变形规律进行了研究，得出了以下结论： 隧道开挖引起地层位移，在拱部及两侧形成一个塑性变形区域。从地层沉降槽可以看出，塑性区域延伸左右两侧的范围较大，而且一直到达隧道结构的底部.。从图6隧道周边不同埋深处地层竖向位移情况看，拱顶正上方土层满足应力松弛规律，从地表到拱顶沉降量总体变大，但在4 m左右略有减小。隧道中线以外地层，地表到隧道底部地层沉降量逐渐减小，且拱顶以下部分的沉降量相对较小。可见隧道开挖地层应力是从地表往下传递，而地层沉降的发展则是从拱顶呈辐射状传递；沉降槽随着深度增加，而i变小，两侧土体向隧道中线靠拢，在反弯点内土体受挤压，2i范围以外土体受拉，由于开挖临空面的存在，沿反弯点曲线土体易产生剪切破坏.5结论

通过对沉降理论和对深圳地铁的量测分析，可以得出下列结论： 1拱顶下沉随开挖时间的关系，沉降和时间关系曲线呈指数变化。

2深圳地层因其强度较低、地下水位较高，早期施工中出现地表沉降远远大于拱顶下沉的现象。分析表明，开挖后地应力从地表往下传递，而地层变形则从拱顶向地表发展，拱顶是隧道上覆地层中最大的塑性变形点。

3不同性质的地层具有不同的沉降特性，表现为地层压缩率存在较大差异，粉质粘土层压缩率为 7.94 mm/m，而素填土层近乎呈整体下沉。

参考文献

5.浅埋隧道施工技术浅谈 篇五

隧道浅埋偏压段地表回填注浆及开挖支护施工技术

以六武高速公路LW-12标工程李集I号隧道严重偏压地段技术处理措施为工程实例,具体介绍在山区高速公路隧道施工中遇到浅埋、偏压、软弱围岩的情况下,如何改进施工工艺,施工方法,进行地表处理,开挖支护,选择何种进洞方案等一系列施工技术.为此,通过砌筑挡墙、地表回填注浆待软弱围岩与山体固接稳定成形后,开挖支护采用“零开挖进洞”方案,可减少或避免因大刷大挖大范围回填对山体及植被造成的破坏;同时,更有效地保证施工安全.

作 者：周永明 ZHOU Yong-ming  作者单位：中铁十七局集团三公司,石家庄,050081 刊 名：工程建设与设计 英文刊名：CONSTRUCTION & DESIGN FOR PROJECT 年，卷(期)： “”(5) 分类号：U455.45 关键词：公路隧道   浅埋偏压   水泥稳定碎石土   回填注浆   “零进洞”开挖支护  

6.北京地铁浅埋暗挖双连拱隧道设计 篇六

隧道设计

摘要:北京地铁十号线安定路站—北土城东站区间穿越安定路,由于路面下管线密布故采用矿山法施工,设计为双连拱结构。文章介绍地铁双连拱结构的设计及施工 方法。关键词:地下铁道 矿山法 双连拱结构

0 前言

双连拱隧道在公路、铁路隧道中已有较多的 应用 ,但在地铁隧道中的应用并不多见,而且地铁的双连拱隧道设计和施工与以岩石为主的公路、铁路隧道有明显不同。下面将结合北京地铁设计实例对双连拱隧道的设计进行探讨。工程概况

北京地铁十号线安定路站—北土城东站区间在靠近安定路站处,由于区间穿越安定路,安定路车流量比较大,并且 路下管线密布,因此该段区间采用矿山法施工,设计为双连拱结构。隧道埋深大约9m,断面尺寸如图1所示。隧道穿越的土层为粉质粘土④层和粉土⑥2层。根据地勘报告,结构已进入潜水位,施工前需人工降水。根据本区间的水文地质情况,采用大口井“抽渗结合”的方法降水,将潜水位降低到结构底板以下约1m处。施工方法

双连拱隧道常用的施工方法为中导洞法,即先施工中导洞,然后浇筑中隔墙,在中隔墙形成承载能力后,再进行侧洞开挖,最后施作侧洞衬砌以形成双连拱结构。根据本段隧道的情况,要求先将中导洞贯通,然后再开挖两侧洞,这样既可以通过中导洞了解该隧道的土层地质状况,又能更好保证两侧洞施工安全。其施工步骤如下:

1)打超前小导管对拱顶土层预支护。

2)上、下台阶法开挖中导洞,并施作初期支护。

3)铺设防水层浇筑中隔墙。4)上、下台阶法分别开挖左右两侧洞,并施作初期支护。

5)分段拆除内部临时支护,施作防水层,浇筑二次衬砌,完成结构施工。初衬支护参数

初衬采用C20喷射混凝土,小导管Φ42@300,L=3500mm,外倾角5°,纵向间距为1500mm。钢格栅由4根Φ25钢筋焊接而成,每榀格栅间距

500mm,钢筋网Φ6@200mm×200mm,双侧布置。格栅纵向拉结筋22,环向间距500mm,单侧布置。结构设计

4.1 荷载组合

采用的荷载组合如下:

①基本组合构件强度 计算;②短期效应组合构件抗裂验算;③抗震偶然组合构件强度验算;④人防偶然组合构件强度验算。

4.2 主要荷载取值

1)结构自重:钢筋混凝土重度γ=25kN/m3。

2)地层竖向压力:本隧道覆土厚度为9m,为浅埋暗挖隧道,因此按计算截面以上全部土柱重量考虑;地层水平压力:采用朗肯土压力 理论 ,施工阶段外侧取主动土压力,使用阶段取静止土压力。

3)地面超载:20kPa。

4)地震荷载:按8度地震烈度考虑。

5)人防荷载:5级人防,地面空气冲击波超压峰值ΔPm=0.1MPa。

4.3 结构计算

计算方法采用荷载—结构法。对施工阶段和使用阶段分别进行内力计算,初期支护单独承载时,采用符合文克尔假定的弹性支承链杆来体现围岩的弹性抗力。弹性支承的一端与 支护在节点处铰接,只传递轴向压力。侧向支承链杆水平方向布置,仰拱底面的支承链杆垂直布置。

初期支护与二次衬砌共同承载时,两层衬砌之间的相互传力作用以桁架单元模拟,每一桁架单元的两端与其相应的内外层梁单元节点相铰接。桁架单元只考虑承受压力,桁架单元径向设置。同时考虑在长期使用过程中,外部荷载因初期支护材料性能退化和刚度下降向二次衬砌转移。

4.3.1 初衬计算

初衬的计算按照施工步骤对每一工况分别进行计算,然后将所有工况的计算结果进行比较,确定控制截面的内力,计算结果见图

2、图

3、图4。初衬计算时,水土压力按水土合算考虑。

4.3.2 二衬 计算

按初期支护与二次衬砌共同承载计算二次衬砌内力时,由于初衬不考虑防水,因此由二次衬砌承受全部水压力,而土压力则作用在初衬上,考虑到在长期作用下,初期支护材料性能会逐渐退化,刚度会下降,以初衬的刚度乘以0.5倍的系数 进行折减,计算结果见图5。经过计算发现:底部墙脚外侧、底板跨中内侧、拱背外侧及拱顶内侧为最不利控制点,通过对该部分控制点进行配筋计算,可以确定初衬、二次衬砌结构断面所需的钢筋数量。

4.4 地震与人防设计

目前 ,地下结构的抗震设计是将地震作用用等代的静力荷载代替,按静力计算模型求结构的内力,人防设计是将人防荷载等效为静荷载作用在结构上,从而求出结构的内力反应。由于抗震设计时结构安全系数降低,不考虑裂缝控制,人防设计时材料的强度系数提高,以及不考虑裂缝的控制。通过试算,在地震荷载和人防荷载作用下的结构产生的内力对结构断面配筋不起控制作用。这样地震与人防设计的重点是采取满足规范要求的一些构造措施。监控量测

利用监控量测获得的信息指导施工,这是浅埋暗挖法施工中必不可少的一个组成部分。通过监测对地层稳定性和支护系统可靠性作出判断,及时采取相应措施,以确保施工的安全。本工程将地表位移、拱顶下沉、隧道周边收敛等量测项 目定为监控量测的必测项目,将土压力、土体位移、支护应力等作为选测项目。当测点的位移时间曲线变化率呈明显收敛趋势,隧道水平收敛变化率0.12mm/d,拱顶下沉变化率0.1mm/d,而且所测的位移值大于预计总位移值的80%时,可以认为隧道已达到基本稳定。结构防水

防水设计遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则,以结构自防水为根本,施工缝、变形缝等接缝防水为重点,辅以附加防水层加强防水,具体措施如下:

1)二次衬砌结构采用防水混凝土进行结构自防水,防水混凝土的抗渗等级≮S8。

2)隧道在初期支护与二次衬砌之间设置全包柔性防水层,防水层采用厚度为1.5mm的合成树脂类防水板。在防水层与初期支护之间设置防水层的缓冲层,缓冲层材料采用单位重量≮400g/m2的无纺布,底板(包括仰拱)部分的防水板铺设完毕后,在防水层上铺设保护层,保护层采用厚度为5mm的纤维板或厚度≮1mm的HDPE防水板。

3)二次衬砌混凝土浇筑完毕后,应对拱顶部位的防水层和二次衬砌之间进行回填注浆处理。

4)在区间隧道内设置防水封闭区,防水封闭区采用在环向和水平纵向施工缝部位设置背贴式止水带的 方法 进行处理。依靠止水带齿条与二次衬砌混凝土之间的咬合以及止水带注浆管后续注浆密封的方法沿隧道环向和纵向形成防水封闭区。

结语

通过对北京地铁双连拱隧道设计与施工,主要得到以下一些经验和体会:

1)由于双连拱结构施工对周边围岩存在着多次扰动,特别是在中隔墙顶部存在着受力复杂的塑性区,因此,在设计、施工时应特别重视中隔墙的受力平衡及其稳定。

2)双连拱隧道的结构特点决定了这种隧道形式在防水上的弱点,连拱上部低凹成槽,水易在槽中滞留。因此该部位初衬背后须注浆回填密实就显得尤为重要,通过在拱顶预埋 注浆管进行补充注浆,既可以防止初衬背后存在空洞,又可以有效地阻挡凹槽中的水向结构内部渗透。

3)双连拱隧道中导洞的宽度在满足受力要求的情况下可适当加大,这样既能使中隔墙施工时有足够的操作空间,同时根据计算中导洞宽度加大使中隔墙的受力减小。

4)中导洞初衬施作完后,应尽快施作中隔墙,中隔墙的底部应做出一扩大脚,可以有效控制沉降。

5)在施工二次衬砌时,应分段拆除临时支护,一次不宜超过10m,拆除过多会产生较大沉降变形。

参考文献

7.浅埋隧道施工技术浅谈 篇七

一、常用大跨度超浅埋隧道施工方案

超浅埋盾构隧道下穿高速公路越来越多, 可以借鉴成功的案例就越来越多, 施工方法得到沉淀, 在隧道施工方案的设计上常见的并有成功案例的方法, 如重庆轻轨特大跨、超浅埋车站隧道采用的是双侧壁导坑法;如武广客运专线浏阳河隧道下穿京珠高速公路地段所采用的是分部台阶法;在北京轨道交通工程大兴线土建某标施工中, 采用浅埋暗挖法等等。细致地分析和对比, 从经济和保护围岩的角度选择合适的施工方案是保证施工安全和缩短工期的前提。

二、根据工程概况, 进行方案的比选

超浅埋盾构隧道下穿高速公路越来越多, 每条隧道所遇到的情况不可能完全一样, 工程线路的不一样, 线路的平面和纵断面可能不一样;隧道所在地区的地貌、土层、岩溶、风化程度、裂缝发育等各种情况也不一样, 同时, 下穿高速公路施工中不能发生公路地坪开裂甚至坍塌等隐患, 因此了解工程概括, 根据工程概括通过比选确定施工方案显得很重要。

大跨度超浅埋隧道下穿高速公路, 跨度大, 地表外荷载和围岩压力主要集中在隧道拱部。参考目前国内外类似大跨地下工程实例及以往的施工经验, 为避免隧道拱部垂直压力过大, 造成隧道拱部下沉过多, 危及上层公路交通的安全。针对隧道超浅埋围岩特点和确保地表公路交通的安全, 在施工中应采用以控制隧道拱部下沉变形为主的开挖方式, 采用上半断面双侧壁导坑正台阶法下半断面分部台阶法相结合的施工方法, 能最大限度地减少对围岩的扰动, 减少地面沉降, 保护围岩的天然承载力, 控制围岩变形的程度。对于盾构穿越范围连续墙钢筋采用易于盾构切削的玻璃纤维钢筋 (GFRP钢筋) , 因此, 需要对玻璃纤维钢筋连续墙的力学性能有深刻的认识, 其特性是抗拉性能较好, 但弹性模量及抗剪性能都小于普通钢筋, 破坏前无明显的塑性变形, 具有尺寸效应, 主要计算参数如下表。

三、施工方法和施工工艺分析

一般的施工工艺流程如上图所示:

1、先沿着隧道拱圈外侧施作大管棚, 在大管棚预支护和小导管注浆条件下, 展开上半断面左右两侧壁导坑的掘进, 实际施工时, 右侧壁导坑滞后左侧壁导坑一段距离, 控制在15~20m内, 以尽量减少对围岩的扰动;

2、采取正台阶法分部开挖上半断面左右导坑。先作左右导坑上半断面超前中空锚杆, 再进行左右导坑上半断面环形土开挖, 在施作环向锚杆、挂网和初喷混凝土以及左右导坑下半断面超前中空注浆锚杆后, 开挖左右导坑两侧壁土石方和施作初期支护, 凭借中隔壁临时钢拱支撑和左右导坑拱部初期支护, 开始开挖导坑上半断面核心土;

3、等导坑掘进一定距离 (15~20m) 后, 进行中隔壁正台阶上半断面土方开挖;

4、在中隔壁拱部断面锚喷支护基本稳定后, 立模衬砌拱部混凝土;

5、在拱部混凝土保护下, 进行上半断面中隔壁正台阶下部核心土开挖;

6、在隧道上半断面掘进一段距离 (30~35m) 后进行下半断面施工。在认真加固拱脚, 打设拱脚锚杆, 加强型钢的钢架纵向连接, 使上部超前和初期支护与围岩联成完整体系;下部开挖后必须立即喷射混凝土, 支护紧跟, 尽量单侧落底或双侧交错落底, 避免上部断面两脚的拱脚同时悬空;落底长度选择要合理长度。

四、实时监控量测, 控制风险

根据新奥法的基本原理, 必须对下穿范围围护实行监控量测, 测点如下图布置。

监控量测的目的在于掌握围岩动态, 对围岩稳定性作出评价;确定支护结构形式、支护参数和支护时间;了解支护结构的受力结构和应力分布;评价支护结构的合理性及其安全性, 以确保施工安全和防止地表下沉。监控量测是能及时发现问题的重要手段。

通过监控量测取得数据, 对数据进行处理确立信息反馈资料, 将现场测量结果与预测值相比较, 以判别前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求, 以便确定和优化下一步施工参数, 从而指导现场施工, 做到信息化施工, 只有当隧道周边收敛量超过总收敛量的80%, 而且速度出现明显减慢, 收敛速度小于0.15mm/d时, 说明围岩和初期支护结构基本稳定, 才可以停止量测。

五、结语

随着交通体系的迅猛发展, 地铁建设项目的日益增加, 网络系统化的交通体系逐渐完善, 开发地下空间, 大跨度超浅埋隧道下穿概率将大幅增加, 如何保证下穿范围段的围护的安全性将是以后工程中面临的一个课题和重点, 本文仅是笔者部分实践的总结, 望能对今后的工程建设起一定的作用。

摘要：为适应社会发展的要求, 交通体系日益复杂化, 隧道下穿问题日益增多, 隧道下穿高速公路的问题非常常见, 对基坑方案设计和施工技术要求越来越高, 本文就大跨度超浅埋隧道下穿高速公路施工技术进行研究。

8.浅埋隧道施工技术浅谈 篇八

关键词：城市隧道；软土层；浅埋；施工

由于城市轨道交通具有埋深较浅，地表围岩风化和受人为因素影响较大，同时沿线的建筑物较多，会在修建过程中受到许多因素的困扰，就会导致大断面软土浅埋隧道开挖时地表以及路面沉降、路面开裂等问题。因此，城市复杂环境条件下对大断面软土浅埋隧道施工技术需要进行择优比选。

一 浅埋暗挖软土隧道施工原则

工程实施过程中，应根据地质条件、断面大小、所处环境条件等因素，综合考虑平衡后慎重选择。一般情况下，当隧洞开挖宽度大于10m以上时，应优先采用CRD工法或CD工法，特殊条件下，可采用眼镜工法；当开挖宽度小于10m时，应优先考虑正台阶法。许多工程实践证明，在无水地层条件下，开挖断面跨度达12m时，采用正台阶法施工也是可行的。采用锚喷初期支护，充分利用围岩的自承能力，以保证隧道的施工安全。浅埋暗挖软土隧道施工遵循“管超前、嚴注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的施工原则。

二、大断面软土层浅埋隧道开挖技术研究

中导洞和两侧导洞三洞并进开挖其关键技术是采用中柱+台阶+CRD 工法进行施工。未开挖的土体（内侧导洞）经加固后形成两个中柱，到了后期又形成钢筋砼中柱支撑顶拱，在临时支护期间又采用十字钢支撑，相当于钢支柱；每个导洞分上、下两部分开挖，上、下两部分按台阶法开挖；外侧导洞上部看作C，外侧导洞上、下组成D，外侧导洞上、下及内侧导洞上组成R，故称CRD。

对于软土层中每个导洞分为上、下两个断面开挖，每个断面又分上、下台阶开挖支护。为了使两个土体中柱安全受力，从中导洞及两侧导洞往土体中柱打入带花孔的锚管，注浆加固土体中柱。每循环的开挖进尺根据设计要求或围岩的实际情况，控制在1.0m之内，做到开挖和支护时间尽可能短。

平行开挖初支中导洞及左右外侧导洞的上断面及下断面→施作位于中导洞隧道轴线的底、顶纵梁、中柱及外侧导洞二衬→待中纵梁及柱达到设计强度后并对外侧导洞二衬进行换撑后开挖初支左右内侧导洞（即两个土体中柱）→二衬内侧导洞顶拱、底拱→施工站台内部结构。

三、临时大管棚支护技术研究

临时支护是为了解决隧洞内施工人员及设备有安全，交通车辆及行人的安全，防止因地表沉降太大，破坏路面，影响交通，防止隧洞因变形过大，而造成结构性破坏。为此，我们需要根据工程施工的情况布置观测断面，在隧洞进行收敛及变形观测。通过量测的数据及时反馈指导设计和施工，一旦发现某部位沉降或变形偏大、速率加快，立即停止掘进，土体加注浆锚管，提高该处土体的刚度，或土体加临时钢支撑，制止继续沉降或变形，取得了良好的效果。

根据长管棚孔位中心处在位置，调整机座铺垫物至立轴中心位置与钻孔中心基本处于同一水平高度，同时调整立轴的轴向使之与设计的钻孔轴向相同（为克服重力影响，可使立轴的轴向略为向上1度左右）钻机安装所在部位周围一米范围内地面硬实、基本平整、无积水浸泡，将钻机固定好。

①成孔工艺钻孔过程必须保持泥浆循环钻进成孔，特别关注循环液粘稠度、含砂量、浆液损失的变化情况，如遇含砂量明显增大、浆液明显被稀释或明显流失，须立即停止钻进，采取处理措施。

施工过程除灌水泥浆前稀释循环液进行洗孔外，其余须保持较粘稠浆液循环，有遇设备等原因须暂时停止钻孔，须将孔口堵塞后向孔内注满循环液。施工过程中有以下几个问题引起了重视：

1.保持钻机平稳，安装牢固；

2.保持钻进方向（立轴轴向）与长管棚的设计方向的一致性；

3.不许长久冲洗孔或大量向孔内注水，保障钻穿部位的地层稳定。

②安装钢管：取出后即向孔内安装钢管。钢管为108mm花管，3m长一段，各节段采用丝扣连接，连接牢固后逐节推入孔内至设计长度止。如遇不能按长度安装入孔，可先采用冲孔循环后再继续安装，如仍不能顺利安装，则须将装入孔内的钢管拔除后，用原孔径钻具扫孔处理，之后再进行安装。

③注浆：钢管安装完成后即进入灌浆工序，灌浆前再次进行清洗孔，之后向孔内灌入水泥浆。灌浆灌至水泥浆流出孔口后即将孔口填堵，于钻孔上部留出一小口，待灌至水泥浆流出时即可停止注浆，并将出水（气）口填堵。水泥浆液随用随配，搅拌均匀，水灰比约0.5。注浆压力为0.5-1.0MPa，

四、开挖过程中控制沉降措施技术研究

在开挖及初支过程中，由于三洞平行作业引起了一系列监测数据的发散，其中地面沉降最大速率达到了2.0mm/d。地面沉降速率大于顶拱沉降速率，两者的变形不同步，是因为隧洞顶至地表的软弱土层不密实，压缩量过大而引起。为此，对隧道周边打设小32mm，长2.5 m，壁厚3.5mm的注浆小导管，灌注水泥浆液，对制止地表沉降速度过大，取得良好效果。地表局部总沉降量最大值为140mm，因沿马路纵向是渐变的，从未影响交通。洞内加设竖向临时十字型钢支撑，限制洞项和洞两侧变形，对制止地表沉降起辅助作用。上下台阶施工，上台阶超前时，拱脚加临时槽钢垫板，防止拱架整体下沉，也对制止地表沉降起辅助作用。对临时仰拱进行注浆加固，防止因脱空造成地表沉降增加。采用三洞齐头并进开挖方法可以缩短工期，确保安全、质量。其关键技术是：中柱+台阶+CRD工法，加强监测及时指导施工，针对性地加强支护制止地表沉降和隧洞变形。

参考文献：

[1]吴焕通，崔永军.隧道施工及组织管理指南[J].地下空间，1995（10）.

9.浅埋隧道施工技术浅谈 篇九

浅谈某地铁浅埋暗挖区间施工机械的配备

施工机械设备能否合理的配备,影响到工程的施工进度及经济效益.该工程在施工前对工程数量及施工工序进行详细的研究,最终确定了施工过程中的`机具配备.确保了该工程安全,高效的实施,最大限度的提高机械设备的利用率,最大限度的满足业主工期要求,保证施工质量.

作 者：王刚  作者单位：中铁十七局集团建筑工程有限公司,山西太原,030006 刊 名：科技风 英文刊名：TECHNOLOGY WIND 年，卷(期)： “”(14) 分类号：U2 关键词：地铁   暗挖区间   施工   机械配备  

10.浅埋隧道施工技术浅谈 篇十

浅谈双连拱隧道施工技术与施工方法

随着高速公路和城市道路建设的发展,双连拱隧道由于其不仅能满足上、下行车分离的要求,而且具有接线难度小、占地少、环境保护好,在平面线路、洞口位置等选择的.自由度大的特点,在500m以下的短隧道设计中已普遍采用.在施工过程中,双连拱隧道施工方法主要为三导洞分步施工法、中导洞施工法、单洞施工法、双洞全断面半行施工法.

作 者：李艳明  作者单位：中铁建十八局国际工程公司,天津,300222 刊 名：赤峰学院学报（自然科学版） 英文刊名：JOURNAL OF CHIFENG UNIMERSITY 年，卷(期)： 26(5) 分类号：U455.4 关键词：双连拱隧道   新奥法   挪威法   施工方法  

11.浅埋隧道施工技术浅谈 篇十一

关键词：软泥塑状围岩；浅埋；管桩；加固技术；隧道施工

中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）05-0075-04

大长隧道的浅埋暗挖掘进施工，在我国有许多一线工程技术人员以及理论研究人员进行了诸多实践尝试和理论探索：周书明针对软流塑淤泥质地层采取的台阶施工配合超前注浆加固技术在浅埋暗挖隧道中应用；贾小辉通过再设计和综合采用了多种注浆工艺的复合注浆工法；张国亮等阐述了双层小导管技术的工艺原理并且在北京地铁崇东区间隧道进行了施工应用；张云介绍了洞桩和中洞法以及CRD辅助工法等修建浅埋单拱大跨车站技术方案在北京地铁崇文门车站的应用；杨建民等结合郑西客专阌乡隧道科研试验，对大断面浅埋黄土隧道、斜交长距离下穿连霍高速的方案研究，双层初期支护配合双层大管棚超前支护、辅以双侧壁导洞的下穿方案；李日东基于北京地铁10号劲松站，介绍了信息化施工监测技术在浅埋暗挖地铁施工过程中的设计与组织管理方法。由于目前隧道Ⅵ级围岩地段没有成套工法，比较同类隧道，根据我公司丰富的隧道施工经验和掌握的关键技术，在沪昆客专雪峰山2号隧道暗挖施工中采用三台阶预留核心土辅以部分临时仰拱法，顺利通过了Ⅵ级围岩地段。

1 工程概况

我国“中长期铁路网规划”四纵四横主骨架之一的沪昆客运专线，是我国铁路网的重要组成部分，开通时速350km。雪峰山2号隧道是沪昆客专的高风险和控制性工程之一，位于湖南省溆浦县境内，隧道为双线隧道，进口里程为DK255+192，全长9153m，隧道线间距为5m，Ⅵ级围岩开挖断面为158m2。隧道东西向穿行于雪峰山脉、地形起伏较大，冲沟发育，隧道最大埋深772m，最小埋深仅11.8m，跨度设计约为14.4m（初支表面）。隧道进口段为Ⅵ级围岩，岩性为碳质板岩，黑色极为松散，遇水呈现软泥塑状，地下水发育，自稳能力极差。

1.1 工程地质特征

沪昆客专雪峰山2号隧道进口DK255+380～+460段隧道自冲沟下方浅埋通过，隧道埋深最浅处离沟心仅仅11.8m，冲沟内常年流水，雨季有洪流，沟岸有溜塌现象，两岸坍塌严重。该地段地质情况为第四系全新统冲洪积层、上更新统坡残积层；表层含有植物根茎；泥岩主要成分为黏土矿物，成岩作用差，强风化层厚约6～20m。

1.2 水文地质特征

隧道地段地下水主要由第四系孔隙潜水和基岩裂隙水构成。隧道洞身区间岩体较为破碎，地下水不丰富，围岩为强富水区，隧道正常涌水量Q=43535m3/d。

2 浅埋偏压Ⅵ级围岩段施工技术

2.1 设计参数

根据设计方案，隧道Ⅵ级围岩设计参数为：采用Ф89管棚中加双层Ф42超前小导管的超前支护。拱部150°范围布设管棚，环向间距均为0.4m，超前小导管边墙外插角为40°，拱顶外插角10°；初支采用H175型钢全环设置，间距为0.6m，采用Ф22纵向筋连接，环向间距1.0m；钢架外侧设置Ф10钢筋网，网格20×20cm；喷混采用C30，拱墙厚30cm，仰拱厚27cm；二次衬砌采用厚度为55cm的C35钢筋混凝土，仰拱厚为60cm，仰拱填充层为C20混凝土。Ⅵ级围岩复合式衬砌支护设计参数如图1所示：

2.2 开挖支护方案选择

2.2.1 设计开挖支护方法。设计洞身采用CRD法掘进，设置超前Ф89管棚，加全环设置超前小导管并注单液浆。

2.2.2 方案优化。沪昆高铁雪峰山2号隧道Ⅵ级围岩长120m，其中浅埋段60m，最小埋深不足12m。暗挖法中CRD法体系转换时安全隐患大，并且要求初期支护混凝土达到设计强度的70%后才允许开挖相邻部位。而三台阶预留核心土辅以部分临时仰拱法较三台阶临时仰拱法而言，能够快速施工、快速封闭，可有效遏制隧道变形、拱顶下沉，且工艺要求简单，易于操作，循环时间短，成本低。所以，结合雪峰山2号隧道进口实际围岩特点，决定采取三台阶预留核心土辅以部分临时仰拱法进行

施工。

2.2.3 施工方法。三台阶预留核心土辅以部分临时仰拱法如图2所示。首先对掌子面前方围岩进行超前地质预报，掌握前方地质与水文的情况，做到超前策划、超前预报。施工时按照设计要求先设置全环超前小导管，超前小导管拱部外插角为10°，两侧边墙外插角为40°，通过超前支护控制软塑状围岩流塌；然后进行上导坑开挖，人工开挖，机械配合；待掌子面距中台阶约5m时，进行中导的开挖及支护，同时施作临时仰拱。开挖时，由于围岩呈软泥塑状，封闭成环时间长，采用大拱脚法扩大拱架底部的开挖，适当加大50cm左右，喷射混凝土回填，增大拱脚受力面积，减小围岩变形。施工时安装长5～6mФ42锁脚小导管代替原设计的4m长锁脚锚杆，并与钢架焊接牢固，加大对拱架的“锁固”作用。下导坑与中台阶之间满足5m的距离时开始进行下导坑的开挖与支护，每次开挖2m。最后进行仰拱衬砌施工，施工中严格控制安全步距：仰拱安全步距为13m，衬砌安全步距为33m。

2.3 地表管桩加固防止软泥塑状围岩的溜塌

在进行软泥塑状围岩段隧道施工时，综合考虑围岩情况、浅埋程度，为避免Ⅵ级开挖扰动引起坍塌，发生危险，保证安全掘进，首先在洞身上部地表打设管桩，分区域分步骤加固软泥塑状围岩，详情如图3所示：

据雪峰山2号隧道地表实际地形地质情况（DK255+422～+462）软泥塑状围岩范围大、围岩自稳能力较差，所以选择该段沟底两侧各20m施作管桩。在隧道两侧开挖线外侧30cm范围内施作3排Ф108管桩，并注浆加固，两侧的3排管桩间距50×50cm，呈梅花型布设；开挖边线内每5m布设1排管桩，管桩横向间距50cm；管桩打入隧底2m以下。Ф108管桩管壁散浆孔每一断面3个，梅花形布置，间距100cm，浆液为1∶1的水泥浆，注浆终压为2.5MPa。

3 监控量测

根据新建的雪峰山2号隧道断面大、地形地质条件复杂、围岩河谷浅埋段等特点，依据隧道的初支参数、开挖工法，精心设计制定监测方案，拟定的监控量测项目有洞内拱顶下沉、净空收敛量测、洞外地表沉降观测等。

根据既有类似隧道施工经验，在浅埋、偏压地段围岩可能出现一侧变形大、另一侧较小现象，为了监测准确，使数据清晰便于处理分析，采用全站仪进行全部监控量测项目，对变形观测点进行编号，以便观测记录，每个测点独立进行数据处理后再综合考虑多个量测项目进行数据分析。图4和图5为雪峰山2号隧道软弱围岩段施工中洞内拱顶沉降、洞内围岩水平收敛的变化曲线。依据最新高铁隧道验收标准规定，隧道拱顶沉降已经超出允许范围，但是由于采取措施得当，支护合理，变形趋于稳定状态。由图4和图5可见，本隧道采取三台阶预留核心土辅以部分临时仰拱法施工，隧道拱顶沉降和水平收敛都得到了较好的控制。

4 结语

在雪峰山2号隧道浅埋段的施工中采用三台阶预留核心土辅以部分临时仰拱法的工法，最后顺利完成了掘进和支护任务。实际施工中，中台阶采用大拱脚法，采用加长加厚小导管代替原设计的锁脚锚杆；通过施作管桩分区分步骤地表大范围注浆等一系列措施限制隧道软岩的变形，并及时跟进仰拱和衬砌，使仰拱步距为13m、衬砌步距为33m，符合相关规范和要求。保证隧道结构及时封闭，有效控制软泥塑状Ⅵ级围岩的变形，保质保量顺利通过浅埋软弱围岩地段，积累大跨软岩隧道施工以及泥塑状软岩变形预控的实践经验。

参考文献

[1] 周书明，余才高，张先锋.南京地铁软流塑地层浅埋暗挖隧道综合施工技术[A].中国土木工程学会第十一届、隧道及地下分会第十三届年会论文集[C].北京：中国土木工程学会，2004.

[2] 贾小辉.注浆工艺在浅埋暗挖工程中的应用[J].探矿

工程（岩土钻探工程），2006，（1）：38-39.

[3] 张国亮，韩占波.双层小导管在浅埋暗挖隧道施工中的应用[J].铁道科学与工程学报，2006，（2）：66-69.

[4] 张云.北京地铁五号线崇文门站浅埋暗挖施工技术[J].山西建筑，2009，（17）：123-124.

[5] 杨建民，喻渝，谭忠盛，等.浅埋大断面黄土隧道下穿高速公路设计方案研究[J].现代隧道技术，2009，（6）：85-89.

[6] 李日东.浅埋暗挖地铁车站施工检测技术[J].铁道标准设计，2006，（7）：64-66.

[7] 中华人民共和国铁道部.高速铁路隧道工程施工技术指南[M].北京：中国铁道出版社，2010.

作者简介：朱锴（1976-），男，湖南长沙人，中铁十二局集团第二工程有限公司工程师，研究方向：长大难险隧道施工管理和技术攻关。