李新刚

摘 要：公路隧道由于线形和设计、山体的原因，在施工中，存在较多的偏压问题，通过分析和自己多年对隧道偏压的多次施工，对于项目中的倾斜地段，提出了在地面上注浆小管道和压力网混凝土轮廓的方案。在建造隧道的过程中，首先第一点是要保证隧道安全、顺畅地通过，在这基础上还要结合各种监测数据，来确保隧道内的支护和初始位移到达收敛平衡。

关键词：隧道;浅埋;偏压;地表小导管注浆;网片混凝土增压

1 工程概况及地质条件

龙庆高速黄潭隧道右线全长715 m其中包括20 m明洞。黄潭隧道右洞洞口属于丘陵斜坡地貌，围岩以残破积土和强～中风化岩体为主，呈送散～镶嵌碎裂结构，岩体完整性差;出洞口属于斜坡地貌，覆盖层和全～强风化层厚度较厚，周围岩石的地理材质较为弱化，并且还有部分碎石堆积，岩石整体的平稳性较差;花岗岩的材质较为坚硬，呈镶嵌破碎结构～块状体结构。黄潭隧道右洞共存在两处偏压，一处位于隧道右线中间，YK151+260～272，刚好位于沟壑处。经我们测量组对地表实测，隧道最浅埋深1.7 m。且山体坡度呈60度以上，山体岩层以青岩为主。一处位于隧道右线出洞口，YK151+728～740，山体坡度为50度，最浅埋深2 m。岩体为积粉质粘土。以上两处对隧道形成严重偏压。隧道穿越此两段偏压段施工存在极大的塌方、冒顶等危险，就是当时能安全通过，对以后隧道二次衬砌、营运都有影响，为了保证对后道工序不产生影响，施工前须对此两端偏压段进行预加固处理。

2 处理方案比较

在实际操作的过程中有许多涉及浅埋偏压发生故障的隧道工程的实例。通常，在洞口的位置开挖时，使用带有偏置壁的隧道开口方法来处理偏置。表面密封剂的增强压力可用于强度更高的开挖深度。针对此次过程的具体情况，已选取了以下三种方案来进行分析。

方案A：将挡土墙安装在离隧道无偏部分的弯头15 m处，以更换和加固地面，从而使隧道按设计建造。

方案B：将挡土墙安装在浅埋地段，以替换和逐渐增加压力，并且对岩石进行挖掘和开凿。

方案C：使用小管将水泥浆注入地板并压缩混凝土，并且在混凝土表面铺设一层网。

A方案的浅层部分大致在隧道的中间，具有自然的垂直和水平坡度，并且隧道位于山上，因此在修建障碍物时会变得异常的棘手，但是挡土墙的横截面大小和深度都很大，同时还容易被填充，因此实际过程中有许多项目，没有建设通道。如果修施工便道，不仅要征很多林业用地，而且投入的费用极高。对于YK151+728～740出洞口次方案还可以施行，但是工程量大，受环境影响大，工期不能满足。

B方案，和A方案差不多，不仅要修施工便道，机械也不容易到达施工场地，但挡墙和回填量相对A方案较小，同时增加了山体开挖的工程量，不仅开挖量大，最主要是对环境和自然破坏太大，造成自然环境不能修复。且在浙江南边一年雨水较多，对施工造成影响，采用这种方案就必须延长工期。此方案对YK151+728～740段不能实行，如果这样，同时会造成左线的偏压，这样更不利于我们施工。

方案C在表面上用小管进行灌浆，以产生混凝土压力，在表面上用小管进行灌浆以进行加固。在较小的管上放置网格，并使用混凝土压机增加偏置部分。所以说，避免了前两种格式的缺点。但是对建筑技术的需求极为严苛。

各方案比较见表：

综合考虑和结合本项目的特点，最终采用地表小导管注浆加固和网片混凝土增压的方案。

在浅埋偏压处的位置注入泥浆，使全风化岩体成为一个整体，增强全风化岩体的自稳性，同时在小导管上铺设网片，在偏侧产生混凝土压力，当隧道承受偏压增强时，可以明显地降低偏压效应。在表面的地方进行小管道灌浆，有效的提高了抵抗压力的能力，而且还可以防止挖掘过程中隧道坍塌和屋顶掉落。网片使混凝土和山体通过小导管连接成为一体，同时混凝土也平衡了隧道的受力。考虑本项目隧道地形、地质条件，确定该地表竖向注浆预加固范围为YK151+260～272，长12 m。YK151+728～740，长12 m。

3 地表小导管注浆并混凝土增压方案设计

3.1 竖向小导管注浆设计

在小导管施工前，先对隧道浅埋段的原地面进行清表和将增压混凝土的坡脚和坡顶做成台阶，台阶设置2个台阶，按照150×150 cm设置，台阶处的小导管垂直地面设置。导管的具体尺寸大小为42×4 mm，采用边长为一米的正方形样式，并且要超过地面半米，小导管按照下图加工。

地面以上40 cm～50 cm不在小导管上钻孔，地面以下小导管按照上图钻孔，孔按照梅花形布置，间距30 cm，孔径10 mm。小导管长4.5 m。注浆初压力要求在0.5 MPa～1 MPa，终压1.5 MPa时可以停止注浆。单孔注浆量由浆液扩散半径及围岩的空隙率确定，按照下式进行计算和按照现场试验确得：

3.2 混凝土设计

在混凝土施工前，在小导管距原地面以上40 cm铺设一层￠6钢筋网片，网片与小导管绑扎牢固，在混凝土施工中，不发生掉落和变形，网片的施工，使新施工的混凝土和山体连接成一体。因混凝土只是起平衡隧道受力的作用，因此对混凝土的抗压强度和抗折强度没有严格的要求，本项目设计的混凝土为C15号和C20号的混凝土。对YK151+260～272段的混凝土因为要采用泵送。所以考虑混凝土的和易性，采用C20号的混凝土。YK151+728～740，此段可以用料斗施工，所以采用C15号的混凝土。混凝土的平均厚度不小于2.5 m，并确保拱肩部位埋深不小于4.5 m。混凝土施做后，不能立即开挖隧道，待混凝土强度达到设计值后，方可隧道开挖，如有与隧道初期支护干扰的小导管，可将其剪断。

4 监控量测分析

為了了解隧道在开挖工程中的沉降和收敛，每5 m布设一个断面的监控量测点，隧道在刚开始通过此断面时，每天进行两次观测，通过观测数据，当每天收敛值小于5 mm时，可以每星期观测2次。上空开凿的位置一般离地大约80 mm左右，平均每天在1.3 mm，基本上可以认为隧道时稳定的。由此可以认定本项目采用地表小导管注浆和混凝土增压的方案对隧道的偏压处理有很好的效果。

5 结束语

在山体隧道的浅埋位置，一般会受到山脉的地理位置，岩石的材质，工程实施计划和实际环境的限制，并且很难应对倾斜压力，尤其是在深山，陡峭的山谷和高度偏斜的隧道中。该项目的实施，可以通过使用混凝土密封胶和小型水管，灌浆加固等方法，不断的减小压力分布来有效地减少隧道偏压和抵抗偏压的影响，并可以增加浅埋位置的混凝土压力。在开挖过程中可以防止隧道塌陷和上空塌落，这对于隧道施工来说，起着决定性的作用。小型地面管道的注浆和混凝土模板是应对浅埋偏压一种非常实用的方法。

参考文献：

[1]张兵.隧道通过浅埋段施工方案及施工安全措施研究[J].工程技术研究，2020（20）：53-54.