关键字：浅埋偏压、洞口段、高排一号隧道
随着高速铁路快速发展和环境保护要求的增高，铁路隧道和桥梁在铁路建设中的比例大幅提高，铁路隧道中时常有浅埋、偏压隧道出现，为隧道施工安全质量制造了很多麻烦，如何安全高效地进行浅埋偏压隧道洞内施工成为铁路建设的重中之重。
1 工程概况及地质条件
1.1工程概况
新建赣州至深圳铁路赣州至塘厦段站前工程GSSG-7标二分部，线路起讫里程为DK357+604.5～DK367+670,正线全长9.9公里（不含434.48m短链），其中隧道长4.4km/11座（含联络线）,占正线42.1%，11座隧道中仅有阿公石二号隧道长度超过2km，其余隧道均为不足500m，极个别隧道长度不足150m，隧道浅埋偏压问题尤为突出。
高排一号隧道进口洞身范围多为山坡，交通不便。隧道位于丘陵山区，总体山势为中部高两边低；山体最高海拔为105.2m，相对高差30~70米，沟谷内水系发育，山坡及山谷内树木植物较发育。高排一号隧道所在的广东惠州地区，每年4-9月高温多雨，雨水丰沛，强降雨对隧道施工产生很大不利影响。高排一号隧道起讫里程：DK359+741～DK360+085，全长344ｍ。最大埋深：28.5ｍ，其中V级围岩319m；隧道出口洞口段范围内浅埋偏压现象明显。
1.2地质条件
高排一号隧道出口表层为粉质黏土，黄褐色，厚度1~3m；砂岩，全风化，黄褐色，结构基本破坏，岩石风化呈土状，局部夹杂少量块状砂岩，厚度约3~8m；砂岩，强风化，青灰色，节理裂隙发育，岩体破碎，多呈碎块状，厚约13~20m；砂岩，弱风化，青灰色~浅灰色，砂质结构，层状构造，节理裂隙发育，岩芯破碎，岩芯呈短柱状，块径3~8cm，少量短柱状，节长10~25cm，整体性差，洞口段围岩级别为Ⅴ级。
2 浅埋偏压隧道洞口段洞内施工技术难点
高排一号隧道出口洞口段埋深浅，覆盖层薄，且上层覆土松散，岩石多成碎块状，整体稳定性差，属于典型浅埋偏压隧道，洞内开挖支护难度大，施工安全和质量难以得到保证，极易出现塌方问题；加强洞内施工技术，合理进行隧道开挖，保证隧道安全正常施工尤为关键。
3 浅埋偏压隧道洞口段洞内施工技术要点
3.1做好进洞前施工防护工作
隧道进洞施工前，需要做好以下洞外施工准备工作：（1）进行隧道洞口边仰坡地形实地勘察测量，发现隧道为浅埋偏压，及时进行单边反压回填，地表加固处理；（2）做好洞外排水系统布置，尽早完成隧道边仰坡排水和截水天沟施工；（3）洞外边坡开挖施工尽量避开雨季，防止因边坡开挖导致土体滑移，本着快开挖，早进洞的原则；（4）边坡施工本着边挖边防护的原则，回填线以下采用临时锚喷支护防护，保证边仰坡防护质量和封闭密实；（5）完成导向墙施工，并根据设计要求施作47根长40m的φ108超前大管棚，及时进行管棚预注浆加固施工，保证注浆密实性。
3.2采用机械开挖，短进尺，控制开挖高度
高排一号隧道洞口浅埋偏压段上台阶地质为上软下硬地层，上台阶拱腰位置以下按照正常的施工思路，需要进行爆破开挖作业。但爆破开挖产生的振动对隧道围岩有较大的扰动，造成土体疏松，围岩空隙增大。广东地区4—9月高温多雨，土体富水，极易造成洞口段边坡垮塌和洞内塌方。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆洞内施工严格遵守“短进尺，快封闭”的施工方针。采用单钩挖掘机机械开挖作业，可以有效地控制进尺。在开挖过程中，严格控制开挖高度，采用三台阶临时仰拱法开挖，减少掌子面围岩凌空面，及时施作临时仰拱。单钩挖机掘进可以根据现场设计断面进行开挖，有效的控制隧道超欠挖，进而减少混凝土的使用和压缩混凝土喷射时间，加快施工进度，节约施工成本。
3.3浅埋偏压段埋深浅一侧软弱围岩进行导管加固注浆
浅埋偏压段埋深浅一侧软弱围岩土体承压力和抗剪切力不足，承受洞顶边坡土体传递下来的荷载能力不足，易产生埋深浅一侧土体推移甚至破坏，造成隧道塌方。因此及时对隧道埋深浅一侧软弱土体进行导管注浆加固作业，采用4.0m长，φ50导管按照1.0m*1.0m梅花形布置，采用P.O42.5普通硅酸盐水泥单液浆进行加固注浆作业，注浆过程中，严格控制浆液外流和注浆压力是注浆饱满的关键因素。注浆完成后进行钻孔取芯，开挖土体，验证土体注浆效果，通过注浆加固提高土体的整体强度。
3.4加大浅埋偏压段洞内初支钢架外放量，增加隧道预沉值
隧道上台阶围岩整体性和自稳能力不足，且隧道浅埋偏压情况明显，在隧道支护过程中，需要进行钢架外放处理。设计图纸中设计说明给出的Ⅴ级围岩初支钢架外放建议为10-15cm，但根据现场围岩软弱和隧道浅埋偏压的情况，对隧道初支钢架采取适当增加外放量，钢架采取外放30cm的方案，留存足够的预沉值和偏移量，保证隧道二衬施工前的初支净空。
3.5加强浅埋偏压段洞内及地表监控量测，做好掌子面围岩超前地质预报
隧道施工过程中及时埋设监控量测点和地表沉降点，早晚各采集一次监控量测数据，并及时分析监控量测数据变化情况。当监控量测数据日均沉降量大于5mm或多日沉降量之和大于7.5cm时，增加观测频次并暂停掌子面作业并进行掌子面喷射混凝土封闭施工，然后进行初支加固注浆作业及超前预加固施工，保证隧道掌子面施工安全。待初支监测数据稳定后，再进行掌子面开挖掘进施工。
隧道开挖施工前，在上台阶掌子面中心使用潜孔钻机打设30m超前地质探孔，做好钻进记录和钻渣留存，探明掌子面前方围岩情况及是否有水，超前地质预报作为隧道开挖辅助手段进行合理掘进。
3.6加强隧道洞内初支施工质量控制
严格把控隧道初期支护钢架安装施工质量和钢架安装间距，保证钢架连接质量和钢架垂直度符合施工技术要求；保证超前小导管、系统锚杆以及锁脚导管的打设角度和长度，并及时进行注浆施工作业；保证隧道喷射混凝土厚度和密实度，严控隧道湿喷质量和平整度，并及时进行隧道湿喷混凝土养护。
3.7减小开挖步距，及时进行洞口段仰拱初支闭合成环及仰拱和拱墙衬砌施工
五级围岩仰拱安全步距要求为35m，二衬安全步距要求为70m。在隧道上台阶和仰拱安全步距不足35m时，且具备施作仰拱条件时，尽快进行洞口段仰拱初支闭合成环，使仰拱初支钢架及时落底支撑。仰拱初支完成后，及时施作仰拱二衬，并跟进拱墙二衬施工，进行洞口段仰拱和拱墙二衬封闭作业，二衬施工过程中保证混凝土施工质量，并及时进行混凝土养护工作。
4 施工总结
截止2019.10.20日，高排一号隧道已开挖掘进160m，洞口浅埋偏压段已安全顺利施工完成，洞口段浅埋偏压施工也为高速铁路隧道施工提供了宝贵的经验，通过对浅埋偏压隧道洞口段洞内施工技术研究分析，为类似浅埋偏压隧道施工提供了可以借鉴的例子，日后我也将加大对隧道施工的探索，争取为隧道施工的安全质量做出微薄贡献。
参考文献：
[1]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论.2004年
[2]中铁二局集团有限公司主编. 高速铁路隧道工程施工技术规程（Q/CR9604-2015）[S]. 北京: 中国铁道出版社, 2015
[3]高速铁路隧道工程施工质量验收标准 TB10753-2018
论文作者:刘亚威
论文发表刊物:《城镇建设》2019年20期
论文发表时间:2019/12/9
标签：隧道论文; 偏压论文; 围岩论文; 洞口论文; 钢架论文; 洞内论文; 作业论文; 《城镇建设》2019年20期论文;