张 建 国

(山西路桥建设集团有限公司阳泉分公司，山西 阳泉　045000)



公路隧道洞口偏压段施工技术

张 建 国

(山西路桥建设集团有限公司阳泉分公司，山西 阳泉045000)

摘要：根据吕梁市劝家山隧道的实际情况，制定了隧道洞口偏压段的施工方案，并从施工放样、联合支护、基底处理、拱圈施工等方面，阐述了具体的施工技术，有效解决了偏压状态下隧道整体产生位移的问题。

关键词：隧道，洞口，护拱进洞，围岩

1工程概况

劝家山隧道位于山西省吕梁市方山县大武镇，地形地貌比较复杂，沿线冲沟发育。工程项目位于黄土梁峁区，地形起伏，深切冲沟发育。设计为分离式隧道，左线长2 075 m，右线长2 076 m，均属于长隧道，间距为10 m～30 m，最大埋深136.1 m。

劝家山隧道右线进口端位于黄土沟头的斜坡处，中陡坡，土质为中更新统黄土，发育垂直节理，下伏第三系上新统粉质黏土，具隔水性，洞口开挖边坡易被冲刷及坍塌，边坡稳定性较差。右线洞口端受左侧山体偏压严重,洞口右侧有一道天然冲沟，如图1所示。

2施工方案的确定

原设计对K42+915～K42+951段左侧边坡进行锚喷支护处理:采用φ22早强砂浆锚杆，铺设单层钢筋网，喷射C25早强混凝土。在右线洞口右侧增加C25片石混凝土偏压墙。我们根据本段隧道围岩情况、仰坡坡度较大(>55°)、隧道跨度不大等特点，结合以往同类工程施工经验，通过多方仔细研究，认为原设计方案投入人力、材料较多，不利于质量控制。因此决定该段偏压情况采用护拱进洞。先以1∶0.5坡率开挖边坡，施作锚杆支护并与工字钢焊接牢固。利用土模施工护拱混凝土，护拱混凝土强度达到95%以后，再进行主洞开挖，主洞开挖先行闭合护拱，采用单侧壁导坑法施工。

3施工工艺流程

施工工艺流程：施工放样→边仰坡开挖→右洞洞顶边坡锚喷联合支护→右洞右侧护拱基底处理→右洞右侧护拱拱墙施工→右洞右侧护拱拱圈施工→右洞右侧回填→右洞左侧护拱闭合。

4施工方法

4.1施工放样及边仰坡开挖

开工前首先进行全线平面控制导线点的联测，劝家山隧道贯通长度为2 076 m，测量等级为四等。闭合后的导线点成果必须经监理工程师批准后方可使用。

利用批复后的导线点进行隧道洞口中线、边坡等的施工放样，并将放样结果进行交底，确定具体的开挖方式。首先清除表层植被，然后根据设计要求，边坡按1∶0.75的坡率进行开挖，开挖过程中尽量减少对原地形的扰动，并对洞顶仰坡范围内的落水洞进行排查，采取相应的安全措施，如设置隔离带、安全警示标志等，保证开挖工作顺利进行。同时在隧道两侧根据实际地形开挖临时排水沟，将来自上游冲沟内的汇水顺利排走。

4.2右洞洞顶边坡锚喷、拱架联合支护

为保证边坡的稳定，采用喷锚、钢拱架联合支护。锚杆采用φ22早强砂浆锚杆，间距为50 cm×100 cm。钻孔深度为500 cm，外露部分与钢拱架焊接牢固。钢拱架采用Ⅰ20a工字钢，沿坡面布设，纵向间距为50 cm。喷C20早强混凝土，喷射混凝土厚度为25 cm，同时保证钢拱架保护层厚度不小于5 cm。施工中要注意各种支护相互连接牢固，充分发挥联合支护的作用。

4.3右侧护拱基底处理

右侧护拱基底位于冲沟内，基坑开挖后，基底含水量偏大，地基承载力不能满足要求，经过业主、监理、施工单位等多方现场察看后决定对基底进行换填2.5 m深C15片石混凝土，换填宽度为2 m。同时预埋钢板，方便与拱墙内的钢拱架很好的连接。开挖时

郭成富，程周礼.铁路工务作业指导书.北京：中国铁道出版社，2012.

TG 10424—2010，铁路混凝土工程施工质量验收标准.

TG 10304—2009，铁路隧道工程施工安全技术规程.

从K42+951处向K42+915处开挖。

4.4右侧护拱拱墙施工

根据图纸要求，拱墙高度为301 cm，厚度60 cm，长度为36 m。拱墙内安设Ⅰ20a工字钢钢拱架,间距50 cm。

1)在加工场地内将Ⅰ20a工字钢按图纸尺寸加工成型后，运至现场进行安装，拱架与基坑内预埋的钢板焊接牢固，焊缝饱满，拱架垂直度符合要求，拱架之间采用Φ22纵向连接钢筋连接牢固。拱架顶部安装连接钢板，方便拱顶处拱架间的连接。

2)拱墙墙身及两侧堵头模板采用胶合板制作。模板高度做成291 cm，使钢拱架外露10 cm，方便与上部拱架连接时，操作上的方便。护拱长度为36 m，所以模板长度做成6 m，分6次交替施工。模板安装要牢固，防止跑模、走样，影响外观和质量。

3)混凝土采用JS750型强制式搅拌机进行拌合。水泥采用普通硅酸盐水泥P.O32.5，粗集料，选用强度高、压碎值指标不大于26%，最大粒径为31.5 mm；细集料选用级配良好的中砂，含泥量不大于2.5%。严格按照监理工程师批复的配合比进行施工。

4)混凝土采用混凝土罐车进行运输，采用起重机配吊斗进行混凝土浇筑。运输、浇筑过程中防止混凝土发生离析，浇筑过程不得中断。

5)拱墙混凝土拆模后，及时进行薄膜覆盖并洒水养护。

4.5右侧护拱拱圈施工

首先进行测量放样，按设计要求的V级围岩小净距洞口加强段预留沉降量为12 cm。钢拱架采用Ⅰ20a工字钢制作。分段制作时要保证尺寸准确、弧形圆顺，不得扭曲，对分段拱架进行编号，运至施工现场按编号进行安装立架。先拼接与拱墙内预留拱架相连段，分段拱架间采用钢板加螺丝连接牢固，钢板间焊缝要均匀、饱满，架设好的拱架要保证其轴心在同一圆弧上。钢拱架从K42+951处向洞口方向依次安装，钢拱架在隧道右侧方向，必须同边坡喷锚处理后预留的工字钢焊接牢固，端头预留10 cm钢拱架，端部牢固焊连连接钢板；每次连接的钢拱架必须位于同一个里程和断面。

拱圈模板采用木模制作，底模利用现有土体加临时支撑，浇筑混凝土时安排专人进行检查，发现漏浆、跑模现象及时处理。顶模上方预留6处1 m×1 m天窗，方便混凝土入模，浇筑顺序为从低到高、从里到外，依次从K42+951到K42+915,分段施工，将隧道右侧护拱依次做完，拆模后及时进行覆盖洒水养护。

4.6右洞右侧浆砌片石回填

护拱拱圈施工完毕后，待混凝土强度达到设计强度的70%时，即可对右侧冲沟部位采用M7.5浆砌片石进行回填。回填高度至与拱墙顶面高度平齐。回填时要保证片石坐浆饱满密实，不得有空洞。浆砌片石回填后可保证拱墙在承受上部荷载时基本不产生水平位移。

4.7右洞左侧护拱闭合施工

回填完毕后，即可进行左侧护拱施工。首先进行测量放样，确定隧道中线和左侧边线。左侧护拱从K42+915处开始施工，该段围岩为黄土地段，围岩稳定性较差，开挖洞口段处于偏压状态，经过项目部技术人员研究讨论后决定采用单侧壁导坑法施工进洞。考虑到偏压的因素，临时支撑采用Ⅰ18钢拱架制作，左侧护拱采用Ⅰ20a钢拱架制作，超前支护采用φ42小导管注浆加固，系统锚杆采用φ42小导管，挂φ8单层钢筋网，喷射C25早强混凝土进行支护。采取“少扰动、短进尺、早喷锚、强支护、勤量测”的原则来指导施工。

开挖前，先打入一排φ42超前小导管，并注浆加固围岩。开挖每次进尺100 cm，先行导坑上部开挖完成后，及时进行与护拱拱圈内拱架的连接，并保证拱脚处不得悬空，同时架设右侧临时支撑拱架，再进行挂网、打设系统锚杆，然后进行喷射C25早强混凝土。完成后，进行先行导坑下部开挖施工，施工顺序同上。要保证在钢架立架准确，清除拱脚底部浮渣，并对基底进行换填1 m深干砌片石处理，拱脚处使用大块钢板，保证拱架坐实。喷混时对掌子面围岩进行临时封闭，防止施工过程中局部围岩出现滑动。

左侧护拱闭合完成三个循环后，即可按照V级洞口小净距围岩设计的初期支护进行施工，首先进行先行导坑左侧喷混、立架联合支护，然后进行后行导洞的开挖、喷混、立架支护，再进行仰拱施工，及早成环，最后拆除临时支护。

开挖及支护完成一段后，在洞内、外安排专人进行观察，并做好记录。对周边位移、拱顶下沉按每6 m一个断面进行测量，每个断面设4个测点，每天测量1次。地表下沉每天测量1次。通过对测量观察数据的整理，发现各项位移变化量均符合设计、规范要求。K42+915～K42+951段护拱、初支、仰拱依次按此顺序施工完成。

5结语

劝家山隧道右线进口段偏压采用护拱进行处理，施工难点在于对左侧护拱进行闭合，由于左侧存在偏压，开挖后在上部荷载的作用下，容易产生位移。通过对围岩进行提前加固、开挖后及时进行支护、闭合，有效解决了偏压状态下整体产生位移的问题。为今后在类似地质条件下选择施工方案提供了一定的借鉴作用。

参考文献：

[1]徐正齐,李海波.小净距隧道进口浅埋偏压段施工技术.安徽建筑,2007，14(1)：26-27.

[2]周爱国.隧道工程现场施工技术.北京：人民交通出版社，2004.

[3]王毅才.隧道工程.北京：人民交通出版社，2000.

The construction technology of bias section of highway tunnel portal

Zhang Jianguo

(YangquanBranch,ShanxiRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Yangquan045000,China)

Abstract: According to the actual situation of Lvliang Quanjiashan Tunnel, this paper formulated the construction scheme of bias section of tunnel portal, and from the construction layout, combined support, base treatment, arch construction and other aspects, elaborated the specific construction technology, effective solved the problems of tunnel overall displacement of bias situation.

Key words: tunnel, portal, arch tunnel, surrounding rock

On treatment of ballast bed settlement diseases along Wuqiaoling Super-long Tunnel

Han Yun

(WuweiRailwaySection,LanzhouRailwayBureau,Wuwei730000,China)

Key words:tunnel, ballast bed, treatment of diseases, steel plate

Abstract:Combining with the engineering survey of Wuqiaoling Super-long Tunnel, the paper analyzes the reasons for the whole ballast bed settlement diseases of tunnels, points out some treatment measures including the addition of steel plates under integrated ballast bed, mortar, and grouting, and improves the railway equipment quality after the treatment, so as to ensure the traffic safety.

文章编号：1009-6825(2016)14-0174-02

收稿日期：2016-03-04

作者简介：张建国(1980- )，男，工程师

中图分类号：U455

文献标识码：A