刘崇前

摘要：在我国的铁路建设中，隧道的施工建设在整个工程项目中占据着非常重要的地位，而隧道的浅埋施工是施工的重点。文章根据工程实例，分析了隧道浅埋施工中的关键技术，为以后的施工提供了相应的借鉴。

关键词：浅埋隧道；关键施工技术；铁路建设；工程项目；隧道工程 文献标识码：A

中图分类号：U455 文章编号：1009-2374（2017）05-0158-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.076

京福闽赣铁路Ⅳ标上梅隧道DK567+075～DK567+300为浅埋段，上梅隧道全长3824.5m，Ⅴ级围岩占全隧36%，Ⅳ级围岩占全隧24%，Ⅲ级围岩占全隧40%，无Ⅱ级围岩。其中DK567+075～DK567+300浅埋段成“V”字型冲沟，坡面陡峻，自然坡度约30°左右。且该段为浅埋、软弱、富水围岩，地质复杂，最小埋深3.6m，最大埋深13m，主要岩性为全风化云母石英片岩，遇水易坍塌，地下水发育，上升泉较多，地表为灌溉水田，坡面植被较为发育，该段也为全段的控制性工程之一。

1 施工难点分析

本隧道长且埋深浅，隧道开挖后容易出现坍塌。该隧道是本标段的重点，工程的工期更是本标段控制的难点，而其中的软流塑状淤泥质黏土是控制中的难点，因为其具有高灵敏度、高压缩性以及强度低和容易蠕动的特点，在开挖之后稳定性较差，造成地面坍塌、沉降，所以在软流塑地层暗挖隧道施工难点主要表现为：（1）在施工中，由于土体中存在地下水，因此容易出现地下水流失；（2）地面出现坍塌、沉降，对施工产生影响；（3）因地质不稳定性，隧道上层覆土薄（仅3.6m），不能形成有效的承载拱，严重时可能出现涌泥的现象，使施工无法正常地进行。

在本段施工过程中进度缓慢，施工周期性长，给隧道施工带来了较大的困难，如何快速、安全通过浅埋、软弱、富水围岩隧道是本工程攻关的重难点之一。

2 浅埋段施工方法

2.1 浅埋段施工前的准备

在进行浅埋段的施工前，所有参与施工的相关部门人员必须对其地貌、地物等進行实地的勘查，将所出的结果与设计图纸进行相应的比对，将存在的相应技术问题解决处理，组织测量人员对该浅埋段进行地形测绘，绘制地形图，并且对参加的施工人员进行技术交底和培训。

2.2 隧道洞外施工

2.2.1 清表。通过施工放样，对DK567+075～DK567+180段采用地表注浆加固措施，对DK567+075～DK567+180段挖除不小于30cm保护土层，清除地表耕植土、植被草皮、淤泥等杂质，当原始地面坡度陡于1∶5时，地表应开挖台阶，台阶宽度不得小于1m。

2.2.2 地表注浆。DK567+075～DK567+180段采用地表注浆加固措施，在隧道地表进行垂直方向钻孔和分层注浆，采用单液浆或双液浆，加固宽度为隧道左右边墙外各5m。加固深度分两种情况：（1）对隧道范围内加固到拱圈外0.5m；（2）隧道外加固至强风化层以下不小于1m，注浆采用袖阀管分段后退式注浆。

2.3 隧道洞内施工

施工项目组在其施工中必须保持“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的十八字施工方针原则。

2.3.1 开挖。DK567+075～DK567+300段采用CD法施工。

第一，施工工艺。（1）施工前做好各项施工准备，对洞口进行测量放线并做好超前地质预报；（2）六步CD法开挖，左右部的台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工设备确定。每侧按两部或三部台阶开挖，开挖后应及时支护，两侧先后距离保持10～20m，上下断面距离应保持3～5m；（3）各部开挖时，相临部位的喷混凝土强度达设计强度的70%以上；（4）先行侧中隔壁应设置为向外的弧形；（5）中隔壁在浇筑仰拱前逐段拆除。拆除长度应根据量测结果确定，不宜大于15m。临时支护拆除后应及时施作仰拱和二次衬砌；（6）特殊情况下可将中隔壁浇筑在仰拱中，待铺设防水板时再割断。

第二，辅助施工方法。超前双层小导管施工：（1）小导管采用Φ50无缝热扎钢管制成，在前部钻注浆孔，孔径10mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部不钻孔长度不小于30cm，作为止浆段；（2）为保证小导管的支护效果减小小导管的外插角，可在小导管架设后再架立型钢钢架，也可采用一榀格栅钢架替代需开孔的型钢钢架，钢管尾部应与钢架焊接。

第三，增设加强支护项目。（1）加强锁脚钢管：于A、B单元钢架脚原设计锁脚位置往上1.2m左右各增加一道锁脚钢管，锁脚钢管为双管U型布置，锁脚钢管必须注浆；（2）加强钢拱架脚支撑：于双侧A、B单元钢架脚垫木板，并确保木板垫于硬岩上。

2.3.2 洞身初期支护。

第一，在不同的开挖方法下，支护参数不同，主要支护的施工方法相同。初期支护施工工序流程为：开挖后初喷砼→系统支护（锚杆、钢筋网、格栅钢架）施工→复喷砼至设计厚度→辅助支护措施（超前锚杆、超前小导管注浆、径向注浆）。

第二，局部加密钢架：处理下沉段时，于每段开挖凿口处加密一榀钢架；于每段管棚施工口处同时加密一榀钢架，加密间距对中距离为35cm。

第三，初期支护后增设小导管注浆：待A或者B单元初期支护喷锚完成后，于A或B单元两侧钢架脚向上往纵向布设3排Φ50小导管，间距为1.2m×1.2m，梅花形布置，小导管长度为L=4m，小导管斜向下打设，角度为25°～30°，小导管注1∶1水泥浆，往大里程新开挖段也应增设上述内容。

第四，喷射混凝土施工。在开挖找顶、撬帮施工完成后，马上对围岩进行初喷封闭，把围岩的自稳能力充分发挥出来。在地下水不发育地段，进行喷砼作业采用湿喷机，围岩在开挖后先对岩体进行初喷，厚度为6cm，钢筋及钢筋网安装后再进行复喷至设计厚度28cm。

第五，砂浆锚杆。在边墙部位设置砂浆锚杆，而施工时采用台车配合风钻进行钻孔，机械配合人工安装锚杆，水泥砂浆终凝后安设孔口垫板，锚杆长4.5m，间距按1.5m×1.5m梅花型布置。

第六，中空注浆锚杆。一般是开挖断面的拱部及围岩较差地段进行中空注浆锚杆，而在拱墙部分地段的超前支护也会使用超前中空注浆锚杆，采用锚杆长4.5m，间距按1.2m×1.2m梅花型的布置。

第七，钢筋网的铺设。在钢筋投入使用前，必须进行除锈并试验合格才可以，在施工洞外时，进行钢筋分片制作，搭接长度为1～2个的网格，在人工铺设贴近地面的岩面情况下，要将锚杆与钢架绑扎连接点焊接牢固。在钢筋网和钢架绑扎时，要绑在靠近岩面的一侧，以保证整体结构受力的平衡，采用HPB300Φ8钢筋作为钢筋网片来进行制作，网格间距为20cm×20cm，钢筋网喷混凝土的保护层厚度不小于2cm。

第八，钢架的施工。钢架的焊接施工时，要根据当时设计的尺寸在洞外下料进行分节焊接，在施工制作时要根据设计图纸的要求进行严格的施工，以确保工程的达标，在焊接的过程中，每节两端均要焊连接板，节点之间可以用螺栓连接牢靠，钢架要根据设计要求进行安装，安装的尺寸必须在允许的偏差内（横向和高程为±5cm，垂直度±2°）。安装后利用锁脚锚管定位，两排钢架间用Φ22钢筋拉杆纵向连接牢固，以便形成整体受力结构。钢架采用HW175型钢加工，在钢筋加工棚统一制作冷弯成型，钢架间距调整为0.5m/榀。

2.3.3 混凝土衬砌施工。隧道二次混凝土衬砌采用大模板自行式液压衬砌台车，衬砌台车根据隧道断面尺寸加工而成。衬砌台车采用经纬仪与水平仪定位，现场设工程试验室，配备试验技术人员和试验设备，负责各种原材料及混凝土的试验工作，确保混凝土衬砌内实外美，断面尺寸准确无误，一次达标。

3 围岩的量测

根据新奥法施工原理，监控量测是隧道开挖的重要环节，对隧道围岩监控量测的目的是：（1）掌握围岩动态，对围岩稳定性做出评价；（2）确定支护形式，支护参数和支护时间；（3）了解支护结构、受力状态和应力分布；（4）评价支护结构的合理性和安全性。围岩量测布置拱顶沉降观测桩、水平收敛观测桩及地表沉降观测桩，布置断面间距5m，洞内观测断面与地表观测桩断面为同一里程断面观测频率参照围岩量测规范要求执行。在施工中，我们通过对围岩周边收敛量测、拱顶下沉量测数据的分析，发现局部地段變形较快，并出现细小裂缝，通过及时修改支护参数，采取了加强支护措施，并及时施做仰拱，有效避免了安全事故的发生。

4 结语

总之，在铁路的浅埋段建设中要根据施工程项目的具体实际情况，采用合理有效的施工方案进行施工，落实每个工序，以保证项目的工程质量。

参考文献

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[3] 吴大炜.浅谈黄土浅埋段隧道的开挖及支护[J].科协论坛（下半月），2010，（3）.

[4] 郭华平.隧道沟谷浅埋段开挖及支护施工技术[J].企业技术开发，2014，（4）.

（责任编辑：小 燕）