陈军
中铁隧道局集团有限公司杭州公司 浙江 杭州 450001
摘要：随着经济的发展，我国高速公路逐步走向了快速发展阶段，针对高速公路隧道下穿施工现状，分析其施工的沉降程度具有非常重要的作用。依托某工程隧道，开展浅埋下穿隧道优化施工技术研究．工程采用ＣＲＤ法施工，在未进入隧道下穿段的地表沉降和拱顶下沉等现场监控数据表明，进入下穿段时，因不能有效的控制地表沉降和无法满足下穿段的设计标准以及确保施工安全要求，希望能够通过本次研究，为更多的人提供丰富的参考依据。
关键词：高速公路；浅埋铁路；隧道；施工沉降；技术
1导言
当地下隧道要在岩土体内部开挖时必然会在掌子面附近引起土体的扰动，容易导致地表沉陷，从而导致地表建构筑物及地下管线产生变形。其中铁路隧道下穿已有高速公路时若导致附近地面沉降，将会对已有高速公路的运营产生不安全的影响。
2工程概况
陈家山隧道是杭绍台高速公路绍兴至金华段控制工程，位于浙江省绍兴市新昌县境内，属于低山丘陵及玄武岩台地区。隧道设计为特长分离式隧道，双洞单向交通，设计时速100km/h，在隧道中部位置设置通风竖井1座。隧道区域地形复杂，两洞净距约28m，最大埋深约280m，最小埋深1.6m。出口端右线645m（K94+428～K095+073）、 左线643m（ZK94+429～ZK095+072）位于浅埋段。
3浅埋隧道下穿高速公路施工沉降的原因
3.1施工地质表面湿陷性明显
在实际的施工中，施工地区地质表现出现湿陷性明显是导致沉降的重要因素。在对浅埋铁路隧道下穿高速公路进行施工的过程中，往往会遇到多种不同的地质，如动身地层等，地层的表面都是以黄土为主，黄土的地表形式都是以横向发展为主，其地质构造相对复杂，土壤的稳定性很差，导致土壤的承载能力比较低，再加上外力的作用以及潮湿天气的影响，从而导致出现沉降的现象，最终影响高速公路的质量。从项目的特点可以看到，项目是在土层底下进行的，出现沉降也是很常见的现象。
3.2施工的开挖面积相对过大
在进行断层面的开挖过程中，其隧道的整体施工结构还不够完善。为了能够使其整体的施工宽度得到相应的控制，需要将边角参数控制在11.34m范围内。在进行整体的宽度控制时，其断层面的面积通常设定在90m2。在进行整体的施工时，其隧道的深度需要控制在20m以内。其跨度也在8m左右，另外，需要注意的是隧道的宽窄度不同，如果覆盖结构不稳定，将会导致施工层面的体系结构不够稳定。
3.3施工过程中隧道下穿过浅
在施工的过程中，施工深度掩埋比较浅的时候也会出现沉降的现象。其土层的厚度通常需要控制在1m范围以内。为了避免其隧道的整体承载能力下降，需要结合隧道施工体系，让整体的施工质量得到显著性的提高。
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4高速公路浅埋隧道下穿的施工沉降分析
4.1隧道开挖
在隧道工程采用浅埋暗挖工艺进行施工时，应结合工况特点、隧道围岩结构特征、周围建筑物下环境要求，以及施工承包单位等基础条件，确认具体的掘进开挖方法，如果施工组织要求较高，应考虑在试验段予以实践施工，从而论证作业成效。一般情况下，山岭隧道多采取正台阶法进行施工，城市隧道则多采取短台阶法或上台阶分部开挖法进行施工。施工中所有工序在进行作业时，应尽量不对围岩结构造成扰动影响，如果是应用爆发开挖，应坚持“弱爆破”与“短进尺”施工控制原则，且爆发尺寸一般控制在 1m 范围之内。
4.2坍孔处理
由于下穿高速高路段岩层大部分为人工回填地层，含有大块坚石，地层不稳定、易坍塌。普通钻头钻具难以破碎，即使钻进后也易坍塌，甚至产生卡钻现象。本段管棚钻孔过程中采用高风压冲击器破碎，利用循环空气将碎渣排出孔外，管棚钢管沿破碎路径跟进，完成管棚施工；施工中遇到活动的块石、漂石，无法进行有效破碎，通过钻具注入水泥浆液，一定时间后，动石被水泥固定住，再次进行冲击破碎后完成成孔。
4.3沉降控制技术
（1）隧道开挖阶段。在进行隧道工程浅埋暗挖施工过程中，应该加强施工监测，及时发现地面沉降问题，如果发现地面沉降，则应该及时采取有效的补救措施。在地层处理过程中，还应该综合考虑施工区域地层实际情况，提高地层的硬度，尽量避免在施工过程中发生地层运动问题。除此以外，还应该注意在隧道工程开挖施工过程中，采用有效的地面沉降控制办法，尽量减少地面沉降问题。
（2）大管棚施工阶段。在暗挖隧道拱部通长设置大管棚。管棚施工环节引发地面沉降的因素主要有以下三点：第一，在钻孔施工中应力释放因素；第二，钻孔所造成的水土流失；第三，钻孔施工精度控制不当，导致超挖。为了有效避免在大管棚施工中造成地面沉降问题，应该采用以下控制办法：①管棚施工应逐根施工。一根管棚在钻孔、放管、注浆等工序全部完成后，方可进行下一根管棚施工；②加强现场测量和施工管理，确保管棚的成孔精度，减小施工误差；③在施工过程中，注浆压力和注浆量要根据监测数据动态调整，同时，还应该结合工程实际情况，适当增加注浆压力以及注浆量。
4.4及时施作二次衬砌
在隧道施工的过程中，为了确保施工地层尽快的恢复稳定状态，需要及时的施作二次衬砌环节。其主要是因为利用浅埋暗挖法施工的地段大多都是软弱的地层，而这样的地层位置大多数都是属于富水地层，随着施工过程中的渗排水推迟，地表也将出现大范围的沉降现象，相应的地层刚度与初期支护刚度的相互作用也将会越来越强。所以，二次衬砌必须要及时的施作。
4.5回填注浆
混凝土喷射完成后，当其凝固强度达到工程设计强度的 70% 以上后，即可进行回填注浆施工，有效控制地面沉降问题。在回填施工中，回填材料为水泥砂浆将初期支护与围岩进行紧密贴合，同时将回填注浆压力控制在 0. 4MPa 以内，需要注意的是，在回填施工中，出浆口与隧道开挖的方向是相反的。
4.6加强对隧道进行超前支护的应用
在进行超前支护的过程中，首先，需要采用多种不同的支护模式让超前支护体系结构进行相应的优化；其次，为避免其发生一定的沉降。需要对注浆工艺进行相应的搭配。最终使得隧道围岩的稳定性得到持续性的增加。从而加强隧道的抗沉降能力。
结束语
综上所述，高速公路浅埋铁路隧道下穿高速公路施工沉降问题十分显著。加强对这方面的分析，可以有效的提升高速公路的施工质量。本文推荐的施工方法仅初次应用于实际工程中，未进行广泛推广，使用时需对于施工工期、施工工序、施工效率等进一步改善与优化，运用时需要结合现场的实际情况不断的改进优化．
参考文献：
[1]罗尘.高速公路浅埋铁路隧道下穿的施工沉降分析[J].工程技术研究，2017，（10）：42+44.
[2]邱磊，王志斌，吴标，胡志鹏，张宗堂.浅埋铁路隧道下穿高速公路施工技术研究[J].湖南工程学院学报（自然科学版），2017，27（01）：85-90.
[3]张建宇.浅埋铁路隧道近距离下穿高速公路关键施工技术[J].施工技术，2017，（S1）：799-800.
论文作者:陈军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/29
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