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摘要：本文结合实际工程案例，对隧道软弱围岩浅埋段施工原则、施工流程以及施工工艺进行分析，对软弱围岩开挖处理措施进行探讨，又对施工过程中的注意事项进行总结。
关键词：公路隧道；软弱围岩；浅埋段施工；控制技术
Abstract: in this paper, combined with the actual project cases, shallow buried in weak rock tunnel construction principle, construction process and construction process were analyzed, and the treatment measures for soft surrounding rock excavation is discussed, and a summary of the matters needing attention in construction process.
Key words: road tunnel; Weak surrounding rock; Shallow buried segment construction; The control technology
中图分类号：U452.1+2 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00
1、工程概况
本工程为某公路隧道软弱围岩浅埋段施工，隧道全长为1600m，隧道洞体埋深为12m~160m，隧道洞口段为浅埋地段，长度约为900m，洞顶处围岩埋深较浅，岩石风化较为强烈，多处破碎，强度很低，隧道软弱围岩浅埋。本工程按照新奥法原理对其进行复合式支护，施工初期是以喷、网、格栅等组成联合支护形式，然后进行二次衬砌，采用的是模注防水砼结构，期间设置排水夹层。
2、隧道软弱围岩浅埋段施工方法
2.1 施工原则
隧道洞口段软弱围岩浅埋段施工采用人工配合机械台阶分部预留核心土开挖的方式进行，具体见下图，台阶长度尽量低于5m，施工原则要符合软弱圍岩浅埋段的特点，比如早预报、严注浆、短进尺、强支护、快封闭以及紧衬砌等。
2.2 施工流程
具体的施工流程：首先是：①进行拱部超前支护；②拱部核心土环形开挖；③上部初期支护；④核心土进行开挖；⑤、⑥左侧边墙进行开挖和支护；⑦、⑧右侧边墙进行开挖和支护；⑨、⑩台阶中间部门进行开挖和支护；11进行整体灌注仰拱砼；12、13进行环向水管和防水管的铺设。其中，支护参数如下：25cm25#喷射砼，长度为4m，直径为25mm的自钻式锚杆，其间距为75cm，长度为20cm，钢架型号为I20a，45cm模注25#钢筋砼。
图 软弱围岩浅埋段台阶开挖施工流程
2.3 施工工艺
（1）首先进行超前大管棚和小导管施工，隧道口管棚的入土长度为20cm，环向间距为50cm，仰角为1°，长管棚利用顶金法施工，开挖完成后进行导向强的安装，以及导向孔口钢管，在保证长管棚钻眼精度的同时，也防止长管棚出现浸入隧道开挖线的情况。除此之外，还要对长管棚管距、倾角以及施工误差等做严格要求。施工过程中，先对隧道洞顶的管棚进行施工，其次是两侧80cm处的环向间距施工间隔的管棚，最后是对每两个间隔管棚之间的管棚进行施工。
（2）挂钢筋网，钢筋网的制造采用现场施工，进行拼接，并将其与岩壁紧贴安装，挂网要利用台车进行，片状钢筋网的搭接长度要大于200mm，钢筋需用混凝土喷盖，保护层的厚度不能小于30mm。
（3）工字钢拱架，为了确保钢架稳定可靠，在制作工字钢拱架的施工阶段，首先在基脚部位预留出0.2m的地基，进行钢架的架立时确保挖槽就位，并且在基脚处进行槽钢的设置，以增大其承载能力；在进行钢架的安设过程中，如果钢架和除喷层之间的间隙过大，可以进行骑马垫块的设置，钢架和围岩接触的间距要尽量小于50cm；同时，为了确保钢架的整体稳定可靠，可以把钢架和锚杆焊接在一起，然后在钢架之间进行连接钢筋的设置，从最大方面增大钢架的稳定性，其中纵向钢筋的直径为25mm，其环向间距为1m；钢架进行架立之后要及时进行喷砼，覆盖所有钢架，钢架和喷砼在受力程度上是相同的。喷砼是分层进行的，每一层之间的厚度仅仅约为5cm，进行开挖之后要及时喷射混凝土，从拱脚或者墙脚，按照从下向上的顺序进行喷射，之后进行格栅钢架的架立，最后要再次进行复喷混凝土，复喷之前按照45°的角度对墙面进行喷射，待其超过一层钢筋，再垂直墙面进行复喷砼，要保证钢架和喷砼间密实度符合施工要求。
（4）二次衬砌整体钢模台车施工，二次衬砌要按照施工过程中监测的数据进行，如果位移速度趋向于收敛，而且已产生的位移达到施工要求，达到预计变形量的85%左右，平收敛位移速度不大于0.1mm/d，拱顶垂直位移速度不大于0.1mm/d，这一点能够表明，围岩浅埋段的初期支护变形已经达到基本稳定，这个时候可以进行下一步施工，即二次衬砌。在台车就位之前，相关工作人员要先对隧净空断面进行检测，保证二次衬砌的砼厚度能够符合工程施工要求，本工程采用五点定位法，详细的讲，即是以衬砌圆心为原点，进行平面坐标系的建立，控制拱部模板中心点，以及拱部模板的两个交接点和墙部模板的底脚点，以确保台车能够精准就位，待其就位之后，进行挡头板的安装施工，要保证防水板没有损坏，并且进行相关工作人员进行检查。砼的运输采用输送泵管进行灌注，其灌注时间和高度要进行严格控制，工程要求单侧砼灌注高度不能超过0.8m，如果超出要及时进行换管，单侧砼灌注间歇时间要低于砼的初凝时间，单侧进行连续灌注的时间超过1个小时时，要立刻进行换管。
3、软弱围岩开挖处理措施
由于隧道软弱围岩浅埋段的稳定性比较差，软弱围岩开挖后采取不同的初期支护，经过沉降之后对其进行观测，选择最后选用的小导管高压预注浆加固的方法，以提高围岩强度和稳定性，之后进行弧形导坑预留核心土法进行施工。
3.1 注浆前措施
注浆之前要在掌子面处进行混凝土的喷射，喷射厚度不小于10cm，不大于15cm，可以作为注浆时的止浆层。
3.2 超前预支护措施
拱部采用超前小导管注浆，并且采用风机钻孔进行小导管注浆施工，其中小导管长度为5m，外倾角为25°，小导管的环向间距为20cm，导管前端3m处进行10mm注浆孔的布置，最后将小导管安置好之后，用塑胶泥封堵孔口，避免出现浆液外泄的现象。
3.3 选取水泥-水玻璃双液灌浆料
由于单液水泥注浆强度趋势缓慢，容易被地下水稀释，最终导致失效，本工程采用水泥-水玻璃双液灌浆料，并且收到良好效果。
3.4 双液灌浆施工
双液灌浆施工的目的是为了在隧道开挖轮廓线上形成一个加固的土体，并且能够对隧道地层进行改良，最后在管棚和加固拱圈保护之下，方便进行开挖支护和衬砌。其中，灌浆压力为1.3MPa，终灌压力为1.9Mpa；浆液扩散半径为26cm；珠江速度小于30L/min；双液灌浆机的速度可以进行调节，其安全压力要不小于5.0MPa；40Be的水玻璃，其配合比为水泥浆液：水玻璃浆液的体积比为1：0.4。
4、施工注意事项
（1）管棚施工要先打有孔钢花管，进行注浆之后再打无孔钢管，依次进行注浆结果的检查，钻孔时要对成孔方向进行严格控制。
（2）钢架段之间除了用纵向钢筋进行连接之外，还有螺栓连接，每一段长度没有具体规定，但是要符合施工要求，长度一般为30cm。
（3）隧道开挖之后，要及时进行立钢架，喷射混凝土，以及成环。
（4）初期支护两侧拱脚加垫要小于30cm，及时进行锁脚导管的设置，避免出现沉降的现象。
（5）对监控量测进行加强，如果发现初期支护发现变形，而且变形量超过施工规定，要及时进行补强措施。
5、结语
隧道软弱围岩浅埋段施工的控制技术要符合上文中曾提到的施工原则，并且运用信息化施工技术，对各个施工环节进行监控，确保隧道施工安全进行。本文对关于隧道软弱围岩浅埋段施工控制技术的探讨，以期对于隧道软弱围岩浅埋段施工质量水平的提高，起到一定的促进作用。
参考文献
[1] 冯旭. 雪峰山特长隧道施工管理技术[J]. 科技创新导报. 2010 (21)
[2] 全圣彪. 崇遵高速公路红花岗隧道施工综述[J]. 中国高新技术企业. 2011 (07)
[3] 李英勇,薛志超,曹佩荣,杨秀生,高钟涛,王培国. 隧道复合衬砌“工序延展循环”工法浅述[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2011(06)
[4] 宁双全. 隧道浅埋滑坡地段施工浅析[J]. 中国高新技术企业. 2009(08)
[5] 刘海龙,韩世杰. 浅议隧道施工防水成功的关键[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2010(08)
关键词：公路隧道；软弱围岩；浅埋段施工；控制技术
Abstract: in this paper, combined with the actual project cases, shallow buried in weak rock tunnel construction principle, construction process and construction process were analyzed, and the treatment measures for soft surrounding rock excavation is discussed, and a summary of the matters needing attention in construction process.
Key words: road tunnel; Weak surrounding rock; Shallow buried segment construction; The control technology
中图分类号：U452.1+2 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00
1、工程概况
本工程为某公路隧道软弱围岩浅埋段施工，隧道全长为1600m，隧道洞体埋深为12m~160m，隧道洞口段为浅埋地段，长度约为900m，洞顶处围岩埋深较浅，岩石风化较为强烈，多处破碎，强度很低，隧道软弱围岩浅埋。本工程按照新奥法原理对其进行复合式支护，施工初期是以喷、网、格栅等组成联合支护形式，然后进行二次衬砌，采用的是模注防水砼结构，期间设置排水夹层。
2、隧道软弱围岩浅埋段施工方法
2.1 施工原则
隧道洞口段软弱围岩浅埋段施工采用人工配合机械台阶分部预留核心土开挖的方式进行，具体见下图，台阶长度尽量低于5m，施工原则要符合软弱圍岩浅埋段的特点，比如早预报、严注浆、短进尺、强支护、快封闭以及紧衬砌等。
2.2 施工流程
具体的施工流程：首先是：①进行拱部超前支护；②拱部核心土环形开挖；③上部初期支护；④核心土进行开挖；⑤、⑥左侧边墙进行开挖和支护；⑦、⑧右侧边墙进行开挖和支护；⑨、⑩台阶中间部门进行开挖和支护；11进行整体灌注仰拱砼；12、13进行环向水管和防水管的铺设。其中，支护参数如下：25cm25#喷射砼，长度为4m，直径为25mm的自钻式锚杆，其间距为75cm，长度为20cm，钢架型号为I20a，45cm模注25#钢筋砼。
图 软弱围岩浅埋段台阶开挖施工流程
2.3 施工工艺
（1）首先进行超前大管棚和小导管施工，隧道口管棚的入土长度为20cm，环向间距为50cm，仰角为1°，长管棚利用顶金法施工，开挖完成后进行导向强的安装，以及导向孔口钢管，在保证长管棚钻眼精度的同时，也防止长管棚出现浸入隧道开挖线的情况。除此之外，还要对长管棚管距、倾角以及施工误差等做严格要求。施工过程中，先对隧道洞顶的管棚进行施工，其次是两侧80cm处的环向间距施工间隔的管棚，最后是对每两个间隔管棚之间的管棚进行施工。
（2）挂钢筋网，钢筋网的制造采用现场施工，进行拼接，并将其与岩壁紧贴安装，挂网要利用台车进行，片状钢筋网的搭接长度要大于200mm，钢筋需用混凝土喷盖，保护层的厚度不能小于30mm。
（3）工字钢拱架，为了确保钢架稳定可靠，在制作工字钢拱架的施工阶段，首先在基脚部位预留出0.2m的地基，进行钢架的架立时确保挖槽就位，并且在基脚处进行槽钢的设置，以增大其承载能力；在进行钢架的安设过程中，如果钢架和除喷层之间的间隙过大，可以进行骑马垫块的设置，钢架和围岩接触的间距要尽量小于50cm；同时，为了确保钢架的整体稳定可靠，可以把钢架和锚杆焊接在一起，然后在钢架之间进行连接钢筋的设置，从最大方面增大钢架的稳定性，其中纵向钢筋的直径为25mm，其环向间距为1m；钢架进行架立之后要及时进行喷砼，覆盖所有钢架，钢架和喷砼在受力程度上是相同的。喷砼是分层进行的，每一层之间的厚度仅仅约为5cm，进行开挖之后要及时喷射混凝土，从拱脚或者墙脚，按照从下向上的顺序进行喷射，之后进行格栅钢架的架立，最后要再次进行复喷混凝土，复喷之前按照45°的角度对墙面进行喷射，待其超过一层钢筋，再垂直墙面进行复喷砼，要保证钢架和喷砼间密实度符合施工要求。
（4）二次衬砌整体钢模台车施工，二次衬砌要按照施工过程中监测的数据进行，如果位移速度趋向于收敛，而且已产生的位移达到施工要求，达到预计变形量的85%左右，平收敛位移速度不大于0.1mm/d，拱顶垂直位移速度不大于0.1mm/d，这一点能够表明，围岩浅埋段的初期支护变形已经达到基本稳定，这个时候可以进行下一步施工，即二次衬砌。在台车就位之前，相关工作人员要先对隧净空断面进行检测，保证二次衬砌的砼厚度能够符合工程施工要求，本工程采用五点定位法，详细的讲，即是以衬砌圆心为原点，进行平面坐标系的建立，控制拱部模板中心点，以及拱部模板的两个交接点和墙部模板的底脚点，以确保台车能够精准就位，待其就位之后，进行挡头板的安装施工，要保证防水板没有损坏，并且进行相关工作人员进行检查。砼的运输采用输送泵管进行灌注，其灌注时间和高度要进行严格控制，工程要求单侧砼灌注高度不能超过0.8m，如果超出要及时进行换管，单侧砼灌注间歇时间要低于砼的初凝时间，单侧进行连续灌注的时间超过1个小时时，要立刻进行换管。
3、软弱围岩开挖处理措施
由于隧道软弱围岩浅埋段的稳定性比较差，软弱围岩开挖后采取不同的初期支护，经过沉降之后对其进行观测，选择最后选用的小导管高压预注浆加固的方法，以提高围岩强度和稳定性，之后进行弧形导坑预留核心土法进行施工。
3.1 注浆前措施
注浆之前要在掌子面处进行混凝土的喷射，喷射厚度不小于10cm，不大于15cm，可以作为注浆时的止浆层。
3.2 超前预支护措施
拱部采用超前小导管注浆，并且采用风机钻孔进行小导管注浆施工，其中小导管长度为5m，外倾角为25°，小导管的环向间距为20cm，导管前端3m处进行10mm注浆孔的布置，最后将小导管安置好之后，用塑胶泥封堵孔口，避免出现浆液外泄的现象。
3.3 选取水泥-水玻璃双液灌浆料
由于单液水泥注浆强度趋势缓慢，容易被地下水稀释，最终导致失效，本工程采用水泥-水玻璃双液灌浆料，并且收到良好效果。
3.4 双液灌浆施工
双液灌浆施工的目的是为了在隧道开挖轮廓线上形成一个加固的土体，并且能够对隧道地层进行改良，最后在管棚和加固拱圈保护之下，方便进行开挖支护和衬砌。其中，灌浆压力为1.3MPa，终灌压力为1.9Mpa；浆液扩散半径为26cm；珠江速度小于30L/min；双液灌浆机的速度可以进行调节，其安全压力要不小于5.0MPa；40Be的水玻璃，其配合比为水泥浆液：水玻璃浆液的体积比为1：0.4。
4、施工注意事项
（1）管棚施工要先打有孔钢花管，进行注浆之后再打无孔钢管，依次进行注浆结果的检查，钻孔时要对成孔方向进行严格控制。
（2）钢架段之间除了用纵向钢筋进行连接之外，还有螺栓连接，每一段长度没有具体规定，但是要符合施工要求，长度一般为30cm。
（3）隧道开挖之后，要及时进行立钢架，喷射混凝土，以及成环。
（4）初期支护两侧拱脚加垫要小于30cm，及时进行锁脚导管的设置，避免出现沉降的现象。
（5）对监控量测进行加强，如果发现初期支护发现变形，而且变形量超过施工规定，要及时进行补强措施。
5、结语
隧道软弱围岩浅埋段施工的控制技术要符合上文中曾提到的施工原则，并且运用信息化施工技术，对各个施工环节进行监控，确保隧道施工安全进行。本文对关于隧道软弱围岩浅埋段施工控制技术的探讨，以期对于隧道软弱围岩浅埋段施工质量水平的提高，起到一定的促进作用。
参考文献
[1] 冯旭. 雪峰山特长隧道施工管理技术[J]. 科技创新导报. 2010 (21)
[2] 全圣彪. 崇遵高速公路红花岗隧道施工综述[J]. 中国高新技术企业. 2011 (07)
[3] 李英勇,薛志超,曹佩荣,杨秀生,高钟涛,王培国. 隧道复合衬砌“工序延展循环”工法浅述[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2011(06)
[4] 宁双全. 隧道浅埋滑坡地段施工浅析[J]. 中国高新技术企业. 2009(08)
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