公路隧道浅埋暗挖法施工沉降控制措施_浅埋暗挖法施工图解

　　 摘要：目前，我国浅埋暗挖公路隧道、地铁隧道在许多山区、大城市正蓬勃开展，随之而来的工程事故也时有发生，隧道上覆地层的整体沉陷、突发性塌方事故，不得不引起人们的重视。结合江门市丰乐路北延线工程隧道浅埋暗挖工程，对隧道施工中主要采用的隧道新奥法施工、地表沉降控制、质量保证等措施控制地表沉降的效果，可供设计、施工参考 。
　　关键词：浅埋暗挖、公路隧道、施工、沉降控制、质量保证
　　中图分类号：P642文献标识码： A 文章编号：
　　1、工程概况
　　江门市丰乐路北延线工程（北环路～规划二路），道路全长3.179km，鹅公山隧道采用新奥法进行设计和施工，左线起讫桩号ZK1+615～ZK1+983，长368m。右线起讫桩号YK1+590～YK1+990长400m。
　　2、施工关键技术
　　2.1洞口段施工关键技术
　　本隧道掘进时先进行右线开挖，右洞贯通后进行左线开挖。开挖支护、仰拱及填充、防水层及二次衬砌等三大工序平行作业，相互之间间距60～100m。隧道施工遵循“开挖在前、支护紧跟，二次衬砌随后”的顺序施工。
　　隧道二次衬砌滞后开挖距离根据围岩类别确定，软弱围岩变形较大处，可通过加强配筋提前施作；仰拱填充时在施工处设便桥保证车辆通行。施工遵循：“少扰动、早喷锚、勤测量、紧封闭”原则。
　　2.2Ⅴ级围岩加强段双侧壁导坑开挖施工
　　左线洞口ZK1+615-1+920长5米、右线洞口YK1+590-1+595长5米Ⅴ级围岩以及Ⅴ级围岩加强段埋深较浅设计为浅埋Ⅴ级围岩，设计采用对前方围岩超前管棚注浆预加固后采用双侧壁导坑法开挖，拱部超前加固采用Φ108大管棚或Φ42双层钢花管，侧壁导坑采用单层Φ42钢花管，施工时由于洞口段浅埋Ⅱ类围岩埋深浅，岩石风化严重，所以施工中应严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的基本原则。施工时左、右侧导坑同时开挖前后错开。施工中认真进行围岩量测工作，根据围岩及支护变化，及时反馈信息，优化支护参数。
　　2.3Ⅴ级围岩中壁法开挖施工
　　上部弧形导坑人工风镐开挖或弱爆破开挖，小导管超前支护，开挖后及时喷混凝土封闭岩面，并进行初期支护作业。上部弧形导坑出碴采用人工配合挖掘机扒碴，左、右边墙马口交错施工，一般为3-5m，不得两边同时开挖。边墙围岩较差时分层开挖。上部弧形导坑比下断面开挖超前4-6m，两工序可平等作业。下部边墙马口及中槽开挖时采用控制爆破以免损坏初期支护。施工中认真进行围岩量测工作，根据围岩及支护变化，及时反馈信息，优化支护参数。
　　3、控制沉降措施
　　浅埋暗挖隧道具有覆土薄，地质条件差，开挖面自稳 能力差，承载小，变形快等特点，因此必须对采取措施对地 表沉降、洞内沉降进行控制。
　　3.1控制地表沉降
　　为有效控制地表沉降，常采用地层预加固法，开挖施工方法及各种支护措施。坡荷隧道出口段地表预加固采取了预注浆法及超前管棚法，有效地控制了地表的沉降。超前小导管施工工艺如下：
　　(1)施工方法
　　超前小导管采用Ф50小钢管预注浆超前支护，施工时采用YT-28凿岩机钻孔，小导管采用热轧无缝钢管，注浆花管的从钢拱架腹部穿入围岩。
　　(2)注浆注意事项：
　　①发生串浆现象时，采用隔孔注浆或多台泵同时注浆。
　　②单液注水泥浆压力突然升高，可能发生堵管，停止注浆并检查。
　　③水泥与水玻璃双液注浆压力突然升高，则关停水玻璃泵，进行单液注浆或注清水，待泵压正常时，再进行双液注浆。喷射混凝土采用湿喷工艺。
　　3.2控制洞内沉降
　　为了有效控制洞内沉降，专门成立了监控量测组，对隧道内进行每天一测，随时跟踪洞内变化情况。浅埋段级Ⅴ围岩每次开挖预留沉降量30cm,及时施作仰拱，早封闭。处理措施：施作临时支撑（拱中拱、扇形支护）扇形支护。主要监控量测项目监测方法如下：
　　(1)地质和支护状态观察包括工作面观察和支护结构的支护效果观察。每一循环进尺，进行一次工作面观察，并作好记录和地质素描；对已成洞地段主要是支护效果的观察，频率同工作面观察；
　　(2)根据收敛位移量、收敛速度、断面的变形形态，判断围岩的稳定性、支护的设计施工是否妥当和衬砌的浇注时间。收敛量测设计包括断面间距、量测频率、测线布置和测点埋设时间等。这些内容的决定与地质条件、地压分布、隧道埋深、开挖方法及进度、断面收敛速度等有关。
　　(3)监视隧道拱顶的绝对下沉量，掌握断面的变形动态，判断支护结构的稳定性。
　　(4)了解地面下沉范围、地面下沉随工作面推进的规律和地面下沉稳定的时间。
　　(5)锚杆拉拔试验主要以锚杆的抗拉拔力检查锚固力。施作锚杆地段每10m或300根检查一组，每组至少做3根锚杆拉拔试验。
　　(6)量测锚杆中的变形，求出锚杆轴力，主要使用量测锚杆。与收敛量测一起研究和修正锚杆的设计参数。
　　4、工程施工重要、主要工序质量保证措施
　　4.1混凝土质量保证措施
　　配合料均匀，颜色一致，计量准确，其允许偏差水泥、水、外加剂、掺和料均为 1％；砂、石为 2％。
　　外加剂溶成较小浓度溶液加入搅拌机内，搅拌时间按外加剂的技术要求确定，且每盘拌合时间不少于3min。
　　本工程采用施工现场搅拌站预拌混凝土，加强对混凝土生产过程的控制，除严格控制各种原材料到货质量、计量情况、搅拌时间等，协助试验人员抽样、测定坍落度，并与施工现场及时联络，互通情况，记录混凝土输送车离搅拌站时间等。
　　混凝土浇注完后，及时洒水养生，每天不少于2次，持续2周，并注意成品保护。
　　4.2防水、防渗漏保证措施
　　重点抓好施工缝、变形缝的处理及外防水层的敷设等项工作。主体结构施工缝处理上，新、旧接合面要凿毛并清洗干净。安设中埋式橡胶止水带时，保证位置准确，定位牢固。止水条、带安放好之后，必须由主管工程师、监理工程师共同检查合格后方可浇注下段混凝土，否则，须重新安设以达到设计要求。为避免钢筋绑扎过程中对防水层造成破坏，钢筋端头设塑料套帽。钢筋焊接时，应在钢筋与防水板之间用防火板遮挡，以防烧损防水卷材。
　　4.3施工期间对隐蔽工程的质量保证措施
　　(1)隐蔽工程检查采用班组检查与专业检查相结合的方式，即施工班组在每道工序完工之后，首先进行自检，自检不符合质量要求的予以纠正，然后再由专业检查人员进行检验。
　　(2)每个工班在进行工序施工时，都应当严格执行“三工序”制度，即检查上工序，做好本工序，服务下工序。
　　(3)完成上述工序后，现场监理工程师检查验收，做好验收记录、签证及资料整理工作。
　　4.4对预埋件、预留孔洞的保证措施
　　(1)在每个结构段施工之前，将该段内预埋件、预留孔洞进行详细的技术交底。
　　(2)预埋件、预留孔洞应严格控制其中心线位置及标高，中心线及标高线应用红油漆标注于地模表面或钢筋架上。
　　(3)预埋件应选用合格材料精心加工，有防水要求的，除设置好防水板等外，穿墙管要设止水环，止水环靠模板一侧加硬泡沫包裹，拆模后将用微膨胀水泥砂浆封堵。模板须支撑牢固，防止因跑模造成预埋件、预留孔的变位。
　　(4)混凝土灌注前，要对预埋件、预留孔洞位置进行仔细检查，不合格处必须立即返工重做，直至达到要求为止。混凝土灌注过程中，对预留孔设置变形观测点，若变形超过允许范围，立即停止混凝土灌注，待加固牢固后再继续灌注。
　　(5)拆模时注意不要损伤孔边，并对孔口尺寸、孔壁垂直度误差超出设计要求之处，进行修补，预留孔平时用木板封盖，防止施工人员不慎跌落，对接地件设置隔栏加以保护，并与其他预埋件露出结构部分一道设置明显标志，以便装修时使用。
　　4.5不良地质地段的质量保证措施
　　(1)加强地质预扱，为搞好地质预报。
　　(2)严格注浆工艺，注浆施工人员必须经过专门培训，实行岗位责任制，严格按配合比计量，确保注浆质量。
　　(3)施工前根据设计文件提供的地质资料，作好不良地质地段的爆破试验，及时修正钻爆参数，提高爆破效果。软弱围岩地段，坚持“弱爆破、短进尺、多循环”的施工原则，严格控制装药量，采用控制爆破，减少爆破对围岩的扰动，确保结构稳定和施工安全。
　　(4)加强初期支护，防止隧道坍方，仰拱超前，衬砌适时紧跟，保证隧道结构强度。
　　(5)精密合理地布设监控量测点，使用先进的量测方法，采用自动数据处理系统，处理分析量测结果，及时反馈，指导施工，调整支护参数。
　　5、结语：
　　浅埋暗挖法施工，有效地减少了由于地层损失而引起的地表移动变形等环境问题，不但使施工对周边环境的影响降到最低，而且由于及时调整、优化支护参数，提高了施工质量和速度，安全系数也大大地提高了，为隧道施工提拱了安全保障，具有重大的社会效益和环境效益。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。