摘要：随着社会经济的发展，我国的隧道建设逐渐增对，隧道施工方法也有了很大进展。本文针对山岭公路隧道浅埋段常用的明挖法与暗挖法施工的不足，以宁波309国道改线工程浅埋隧道施工为例，提出盖挖支护施工方法，在明挖地表一定深度后，先修筑土模并施作暗洞顶部防护结构（盖拱），在盖拱防护下采用左右错台暗挖法进行隧道施工，然后回填盖拱顶部土体，做好植被防护与排水措施；盖拱采用拱部明挖法与土拱模法开挖与浇筑，基坑采用台阶放坡法开挖，坡面采用锚喷支护，基坑内采用明沟抽排水，盖拱模板采用对拉预应力螺杆保证其浇筑质量，并根据施工过程提出了质量控制标准与措施。
关键词：隧道；浅埋隧道；盖挖法；盖拱施工；质量控制
引言
山岭隧道施工过程中常遇到冲沟浅埋地段，由于冲沟段地形地质条件复杂，地表水发育，施工工序转换多，施工面临山体滑坡、洞内塌方、大变形等施工风险，可能造成巨大损失。因此，选择安全可靠、经济可行的开挖方式对隧道浅埋段的施工极为重要。目前，山岭隧道的开挖方式主要有明挖、暗挖两大类，而盖挖施工较少应用，对于浅埋隧道过冲沟地段时采用盖挖法具有施工方便、进度快、造价低、有利于环境保护等优点。
1 工程概况
杜娟谷隧道左洞长1585ｍ，右洞长1598ｍ，浅埋盖挖段分布于隧道出口与中间两个山谷处，约占隧道全长的1／4。该隧道穿越坡洪积斜地，开挖范围内岩土层以坡洪积含砾粉砂黏土、中风化砾岩为主，洞顶出露地表或浅埋，地表覆盖层为含砾粉质黏土，层厚3～8ｍ，围岩完整性、稳定性差，围岩级别为Ⅴ级。隧道3个浅埋盖挖段两侧山体覆盖层较厚，力学性质较差，且坡面较陡。
2浅埋盖挖段开挖支护施工方法
2.1 盖挖法工艺原理
盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工的一种方法。盖挖法基本设计思路是:先留核心土开挖临时边坡至拱脚设计高程处，再按隧道衬砌拱部弧度浇筑混凝土套拱至拱脚处。当混凝土套拱达到设计强度后，在其上部结合原地面顺坡回填碎石土，表层植草种树。上部回填结束后，洞身采用暗挖法施工。相比明挖，盖挖法开挖面和开挖深度小，既可避免大面积明挖对生态环境的破坏，又可确保边仰坡稳定，进而确保施工人员及建筑物的安全，同时减少了开挖量，缩短工期、减少投资。通过对该浅埋段地形、地貌现场勘查，结合地表钻孔揭示地质、水文情况，为了有效降低施工难度，缩短施工工期，减少施工风险和投资，经过以上明挖、暗挖、盖挖3种方案研究和比选，最终确定该浅埋段采用盖挖法施工。
2.2浅埋盖挖段施工工艺流程
2.2.1 排水系统完善或改造
施工前，结合永久性排水设施，对原冲沟或排水系统进行完善或改造。水沟一般采用梯形排水沟，并采用M7.5砂浆抹面，将原自然水系通过水沟改移，保持顺接，保证正常排水，不冲刷坡面。
2.2.2 边、仰坡开挖与防护
开挖前用生石灰或喷漆做好标记，采用挖掘机自上而下、分层分级开挖，人工辅助修坡，并边开挖边修整、及时校核边坡坡度。开挖成型后，及时对边、仰坡进行锚杆钻孔施作、铺设钢筋网、喷射砼刷坡等。为减少砼回弹及空气中粉尘含量，采用潮喷工艺。需注意的是，实际开挖土拱模时可在砼盖拱长度的基础上适当增加0.8～1.5ｍ，留出便于后续施工的作业平台。
2.2.3 超前管棚支护施工
浅埋段护拱两端与暗挖段接头部位是整个浅埋段施工最薄弱和关键的环节，因此在浅埋段两端均施作超前管棚。暗挖段洞中向浅埋段开挖过程中，从洞内施作管棚加固;浅埋段向暗挖段开挖过程中，从明挖拱上部分施作管棚，在拱上明挖施工时同时施作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆掌子面开挖到设计里程后进行管棚施工，在架立好的工字钢拱部120°范围内按照环向间距40cm在腹板位置开孔。钻孔采用水平地质钻机钻孔，钻孔中要经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，以准确控制钻机轴线方向，使钻机以1°～3°的外插角前进。
2.2.4 安装支护结构与对拉螺杆
工字钢安装前，在土拱模表面按50ｃｍ一道定出工字钢位置，在套拱拱脚基础严格按设计要求安装小导管和通长连接钢板。工字钢采用Ｉ16或Ｉ18，严格控制安装间距，要求工字钢节段之间连接钢板对接整齐，螺栓、螺母紧固。同时焊接纵向连接钢筋，分别在拱顶、拱腰、拱脚处纵向焊接2根14＃槽钢增强套拱工字钢整体性，在工字钢表面跳档焊接竖向钢筋作为套拱外模固定钢筋。对拉螺杆交叉布置４道，张拉应力控制在70ｋＮ。先确定其安装位置，用潜孔钻钻孔，然后将其张拉固定于盖拱左右两侧不同高程的槽钢上。
2.2.5 加固桩施工
当隧道明挖至隧道外轮廓线最大跨仍为黏土时，明挖至隧道最大跨后停止两侧开挖，夯实最大跨以外2.0m范围土层，开始施作加固桩，加固桩采用C25钢筋混凝土，加固桩为方桩，结构尺寸为150cm×150cm(长×宽)，加固桩长度根据现场地质情况确定，但要求桩基嵌入基岩不小于50cm，桩与桩间距6.0m。桩护壁采用C20混凝土，壁厚20cm，每挖掘0.5(土质)～1.0m(石质)深时，及时安装护壁模板，护壁模板采用四片定型的工具式钢模板，模板间用插销连接。护壁混凝土采用人工浇注，人工用钢钎插捣密实。
2.2.6 浇筑盖拱、拆模与养护
用砼搅拌车泵送砼进行左右对称灌注，用振捣器捣固。砼浇筑完成，达到拆模时间，经施工负责人同意后拆模。对拆除的模板及时涂刷脱模剂以便二次使用，拆模完成后及时养护盖拱砼，用合格的土石料回填盖拱拱脚并做好排水措施。
3 质量控制措施
（1）边坡开挖避开雨天，要求开挖后边坡平顺、完整，局部凹槽不大于15ｃｍ。开挖完成后及时施作锚杆、喷射砼封闭坡面，避免雨水冲垮边坡。（2）采用碎石土换填土模表面的软弱土体。（3）土拱模砼喷射距离控制在100～150ｃｍ，降低喷料的回弹。（4）工字钢安装时尽量保证工字钢末端钢板4个锚固螺栓紧固，钢板间缝隙用钢板焊接牢固。（5）严格控制螺杆孔位偏差，成孔后及时清孔并安装对拉螺杆，防止坍孔造成安装困难。螺杆对拉预应力严格控制在70ｋＮ，防止应力过大造成槽钢拉弯变形。（6）模板拼装时严格控制模板拼缝，对拼缝过大的部位采取措施进行封堵，防止砼浇筑时漏浆导致砼外观缺陷。（7）套拱砼分层对称浇筑，防止砼因偏压产生涨模；及时振捣砼，保证砼密实，避免砼外观缺陷。（8）砼达到设计强度时方可拆模，拆模时不能猛撬、硬砸，以免造成砼外观缺损；养护时间不少于14ｄ。（9）暗洞开挖时及时切割取出螺杆，以便于后续重复使用；二次衬砌砼强度符合设计要求后才能进行套拱回填，以防土石压力过大造成套拱破坏。
结语
综上所述，土拱模法施工盖拱砼的关键是确保土拱模的施工质量，对拉预应力螺杆的施作可有效保证盖拱砼的浇筑质量。根据土层情况对盖拱拱脚底板进行注浆导管加固处治，确保地基土体能提供足够的支撑力；导管通过纵向钢板与钢拱架连接增强底板的水平向摩擦力，确保拱脚稳定、安全。隧道暗挖施工前先回填盖拱拱脚部位的土体，增强盖拱稳定性。二次衬砌浇筑完成并达到强度要求后回填盖拱顶部土体，保证支护结构的整体稳定性。
参考文献
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[4]董旭伟，男，1990年2月8日，大学本科，初级工程师，研究方向为土木工程.
论文作者:董旭伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/30
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