易代紅

（長沙市公路橋梁建設(shè)有限責任公司，湖南長沙 410000）

0 引言

隧道施工項目的圍巖條件及地層偏壓作用是造成變形和坍塌的關(guān)鍵要素，因此，當隧道處于嚴重偏壓狀態(tài)時，要采取適當?shù)募庸烫幚砑夹g(shù)，避免病害問題和失穩(wěn)問題造成的影響，發(fā)揮注漿預(yù)加固技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和安全效益的和諧統(tǒng)一。1工程概述

某隧道位于某縣中西村附近，隧道東北側(cè)是水庫，隧道洞口距離中西村約1.2km，隧道口地表沖溝切割嚴重，洞口段淺埋偏壓較為嚴重，屬于第四系殘坡積層內(nèi)，巖層節(jié)理發(fā)育且地下水較為豐富，鄉(xiāng)村間均為有機耕路通行狀態(tài)，隧道進出口的進場條件較差，加之隧道出口路線和山體呈現(xiàn)斜交狀態(tài)，使整體隧道出現(xiàn)了淺埋偏壓情況。

2 淺埋偏壓隧道進洞結(jié)構(gòu)設(shè)計

結(jié)合現(xiàn)場地形條件以及交通情況，由于切場狹窄且通行難度較大，綜合考量施工現(xiàn)場布置和施工安全，選擇出口進洞應(yīng)用模式，將對應(yīng)的田間小路直接擴建為施工便道，并且依據(jù)整體情況完成進洞方案。設(shè)計人員要嚴格依據(jù)設(shè)計要求落實具體工作，加之明洞段覆蓋層較薄，所以不能進行卸載拱處理。如果利用明挖施工的方式，半明半暗段斜交進洞存在較大偏壓，因此，為從根本上減少邊坡開挖超高等問題，選取暗挖進洞的方式，從而一定程度上提高施工項目的安全性和進洞的穩(wěn)定性。為此，依據(jù)具體情況，按照標準化工序（見圖1）落實相應(yīng)作業(yè)，有效改善環(huán)境問題，為隧道運行提供保障。

圖1 工序示意圖

3 淺埋偏壓隧道進洞鋼管樁注漿預(yù)加固施工技術(shù)內(nèi)容

為維持淺埋偏壓隧道進洞鋼管樁注漿預(yù)加固施工的質(zhì)量水平，應(yīng)落實合理化施工管理，確保施工技術(shù)內(nèi)容能夠依據(jù)施工標準流程有序開展，嚴格落實全壽命周期監(jiān)督管理方針，避免施工不當造成的安全隱患，維持施工效果，為隧道施工項目全面發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

3.1 測量放樣

在淺埋偏壓隧道進洞鋼管樁注漿預(yù)加固施工過程中，為維持后續(xù)施工流程的規(guī)范性，應(yīng)從測量放樣工作入手，按照標準化流程進行放樣分析，并實時記錄相關(guān)操作結(jié)果，以維持施工效能。與此同時，在放樣工作結(jié)束后要對放樣情況進行集中的復核分析，如果復核結(jié)果不合格則需要重新進行測量處理，直到滿足設(shè)計標準和放樣要求才能投入施工。

3.2 仰坡截水溝開挖作業(yè)

明洞仰坡位置開挖3～5m處設(shè)置截水溝，采取M7.5號漿砌，依據(jù)整體工程項目施工放樣的線形要求和結(jié)構(gòu)，集中清理地表的樹木和多余植被。并且，設(shè)置現(xiàn)場截水溝過程中，要依據(jù)實際地形對具體工藝內(nèi)容進行調(diào)控。在截水溝的水排向隧道兩側(cè)時，要設(shè)置對應(yīng)的自然溝?；娱_挖作業(yè)中，機械開挖為主，人工鐵鎬開挖為輔，開挖后獲得的土石方集中在安全地段存放，避免隨挖隨倒等問題對周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響。此外，截水溝的外側(cè)要進行邊坡修復處理，確保坡面匯水直接進入截水溝內(nèi)，相應(yīng)的石料則采取基坑開挖后獲取的石料，嚴禁使用風化石。在石料尺寸控制工作中，要保證石料厚度小于15cm，選定石料運輸路線后完成石料運送，也要盡量規(guī)避在陡坡位置運輸石料造成安全事故。

3.3 邊坡、仰坡開挖

施工中，測量組成員要先對洞口控制樁點進行復核分析，在保證相應(yīng)尺寸結(jié)構(gòu)滿足標準后，完成邊坡、仰坡開挖放樣。

（1）邊坡施工操作要嚴格依據(jù)設(shè)計方案有序進行，仰坡應(yīng)盡量避免對原地表植被產(chǎn)生的影響，保留坡面的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層，刷方則盡量少刷或不刷，有效規(guī)避刷方操作結(jié)束后造成的滑動面。值得一提的是，也要關(guān)注潛在滑動面結(jié)構(gòu)，避免雨水侵蝕產(chǎn)生的滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

（2）邊坡仰坡開挖處理工藝中，利用機械刷坡，如果遭遇石層，則利用淺眼松動爆破開挖技術(shù)，減少對圍巖結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的擾動作用，也能最大限度地保證半明半暗段隧道圍巖的穩(wěn)定性。

（3）在邊坡開挖作業(yè)開始前，要組織人員進行坡面危石的處理工作，對開挖輪廓以外的區(qū)域進行軌排防護處理，避免危石坍塌。相關(guān)參數(shù)見表1。

表1 邊仰坡參數(shù)

3.4 邊坡、仰坡防護

在邊坡、仰坡開挖作業(yè)的基礎(chǔ)上，要結(jié)合施工設(shè)計要求和鋼管樁注漿預(yù)加固標準，確保防護處理工作落實到位，有效維持半明半暗段圍巖結(jié)構(gòu)的應(yīng)用水平，減少不穩(wěn)定因素對其后續(xù)應(yīng)用產(chǎn)生的影響。防護工作要秉持邊開挖邊防護的處理原則，主要選取邊坡防護單體構(gòu)件，沿著縱向完成強筋處理，并且在內(nèi)壁設(shè)置徑向環(huán)形肋，從而有效維持邊坡、仰坡開挖工作的穩(wěn)定性。

3.5 偏壓外邊墻開挖、混凝土澆筑

選取鋼管樁注漿預(yù)加固處理模式，是在明暗洞交界外坡面完成加固處理。利用22mm藥卷錨桿，間距控制在150cm×150cm，整體防護范圍是刷坡線以上9m范圍內(nèi)，采取垂直坡面打入處理，配合鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)，有效維持穩(wěn)定性。

（1）開挖。基坑開挖時盡量減少大面積刷坡開挖操作，利用沿著隧道中線方向的方式開展相應(yīng)工作。主要借助留核心土弧形導坑的方式完成進洞，中洞拱部核心土開挖結(jié)束后，進行初噴混凝土，完成4cm封閉圍巖，架設(shè)鋼拱架，確保鋼拱架和半明半暗段雙側(cè)壁導坑邊墻鋼筋結(jié)構(gòu)相對應(yīng)。

（2）澆筑。在完成基礎(chǔ)澆筑后，進行二次澆筑，到達大跨線位置，最后一次澆筑直接澆筑到頂面結(jié)構(gòu)。為維持澆筑整體效果，每層施工縫位置都要進行混凝土的鑿毛處理，增加連接筋，從而維持整體效果。需要注意的是，出于對基礎(chǔ)混凝土澆筑質(zhì)量的要求，避免采用滿灌澆筑的方式完成基礎(chǔ)澆筑，并且，擋墻結(jié)構(gòu)和圍巖結(jié)構(gòu)要適當關(guān)模分離，最大程度地減少暗挖操作對外邊墻混凝土產(chǎn)生的擾動作用，提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

（3）驗收加固效果，要聯(lián)合設(shè)計部門、監(jiān)理部門進行加固效果的驗收管理，確保實時性加固操作后的效果能滿足淺埋偏壓隧道進洞鋼管樁注漿預(yù)加固施工的基本需求。

（4）地面砂漿錨桿加固。從縱向、深度和寬度等方面分析加固的實際效果，確保砂漿錨桿加固處理的合理性，發(fā)揮加固處理技術(shù)的優(yōu)勢作用。采用φ16～22的鋼筋，間距控制在100～200cm，插入錨桿后填充M20水泥砂漿，完成集中加固處理。

首先，加固寬度，利用破裂面法完成計算后，加固寬度為10m。

其次，縱向加固范圍要依據(jù)淺埋偏壓段的長度以及加固埋深進行確定。

最后，加固深度為3～10m。并且，拱部加固深度到隧道開挖輪廓線外50cm的位置，兩側(cè)的加固深度則要與隧道兩側(cè)破裂面相關(guān)聯(lián)，向下延伸1.5～2.0m。

此外，要配合超前支護單元、初期支護等工序，按照標準化流程和質(zhì)量驗收機制進行集中管理，維持施工效果的同時，避免工序不到位造成的安全隱患。

（5）完成襯砌施工作業(yè)，在淺埋偏壓隧道進洞鋼管樁注漿預(yù)加固施工作業(yè)中，為維持整體施工效果，應(yīng)整合具體施工單元，保證施工作業(yè)處理效果的最優(yōu)化，并在仰拱施工結(jié)束后實現(xiàn)對應(yīng)的加固處理，嚴格控制襯砌施工。針對嚴重偏壓和淺埋隧道圍巖結(jié)構(gòu)，其內(nèi)應(yīng)力較高且變形量較大，此時，襯砌施工的時間和應(yīng)用方案技術(shù)模式非常關(guān)鍵，要整合具體技術(shù)方案和設(shè)計內(nèi)容，保證施工效果滿足預(yù)期。如果過早開展襯砌施工處理，就會出現(xiàn)圍巖應(yīng)力釋放不足造成的襯砌結(jié)構(gòu)失衡現(xiàn)象，如果襯砌施工不足，就會出現(xiàn)圍巖變形較大引發(fā)的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象。因此，要結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況和理論設(shè)計標準，保證圍巖變形緩慢后及時開展對應(yīng)的施工內(nèi)容，維持襯砌施工的最優(yōu)效果。

此外，在評估具體時間的過程中，可以根據(jù)圍巖變形速率的曲線情況，在曲線中趨于平緩的拐點位置完成襯砌施工，確保能及時依據(jù)現(xiàn)場監(jiān)管信息落實可控性處理，保證襯砌效率能貼合淺埋偏壓隧道進洞鋼管樁注漿預(yù)加固施工的具體標準。通常，襯砌施工均采取封閉整體式臺車施工處理機制。

3.6 洞口區(qū)域混凝土套拱和長管棚超前支護

在明洞段邊墻基礎(chǔ)混凝土澆筑工序結(jié)束后，要結(jié)合實際施工情況和狀態(tài)完成套拱施工處理，主要應(yīng)用3榀I20a工字鋼混凝土套拱結(jié)構(gòu)，間距控制在80cm左右，長管棚長度為32m。此外，套拱脫模在混凝土澆筑后的8h開始，一般是先完成外模的脫除，內(nèi)模在混凝土基礎(chǔ)強度滿足設(shè)計強度70%后進行拆除。由于拆模的時間較長，應(yīng)選取不脫內(nèi)模直接完成鉆孔處理的操作模式，也能減少對混凝土結(jié)構(gòu)的損傷。選擇自上而下脫模處理，在脫模作業(yè)前要禁止通行，避免承載模板、支架以及行人等荷載。

此外，要結(jié)合實際設(shè)計工序和標準安裝長管棚結(jié)構(gòu)，掃孔處理有效清除孔內(nèi)的碎渣雜質(zhì)，保證鋼管頂入的規(guī)范性和科學性。并且，在安裝處理工序中遇到阻力增加時，可使用鉆機頂進處理的方式，若是頂進較為困難，則利用錘擊鋼管等方式扭轉(zhuǎn)鋼管，保證頂進效果。采取單液泵注漿處理，水泥漿注漿作業(yè)開始前，鋼管中要安裝導氣管，并且保證漿液注滿，注漿的壓力要控制在0.5～1.0MPa之間，配合定量注漿分析機制，有效控制注漿量，配合奇數(shù)鋼管和偶數(shù)鋼管間隔注漿的操作模式，最大程度地提高整體注漿加固處理的水平和安全性。

3.7 監(jiān)控量測方案

施工部門要聯(lián)合監(jiān)理部門組織專業(yè)人員開展實時性量測分析，并且及時完成數(shù)據(jù)的分析處理，配合半明半暗段施工監(jiān)控量測分析數(shù)據(jù)，全面分析問題并落實相應(yīng)的控制機制，每天要進行兩次以上的量測。需要注意的是，針對量測結(jié)果中變化較大的點要增設(shè)量測的頻率，并及時反饋到施工現(xiàn)場，依據(jù)監(jiān)測反饋信息及時調(diào)整支護方案，保證施工的整體安全性和質(zhì)量水平。此外，在接近預(yù)留變形量時，應(yīng)結(jié)合工程項目的實際情況完成強化支護處理，依據(jù)拱頂下沉以及洞內(nèi)收斂值、速度等判定偏壓段隧道施工是否處于安全的運行環(huán)境內(nèi)，利用對應(yīng)的控制措施，確保整體施工效果滿足預(yù)期。

4 結(jié)語

總而言之，淺埋偏壓隧道進洞鋼管樁注漿預(yù)加固施工方案的全面應(yīng)用能最大程度地提高工程的安全性和穩(wěn)定性，減少偏壓問題對隧道安全造成的影響，維持施工項目加固效果，并且能減少維護養(yǎng)護成本，有效實現(xiàn)全過程質(zhì)量控制管理目標，為隧道施工可持續(xù)發(fā)展提供保障。