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1.中铁隧道集团一处有限公司重庆401120;
2.河南力大建设有限公司河南洛阳471000
摘要：浅埋偏压软弱围岩隧道地质条件差，施工中需结合新奥法原理和工程地质条件，选择合适时机进洞，采取必要的加固措施，从而安全顺利进洞。本文以某工程为例，探讨了其安全进洞采取的措施。
关键词：浅埋偏压；进洞；支护
一、工程概况
某隧道是一座双连拱隧道，隧道起讫桩号K62+610~K62+930。开挖断面宽度12m，高8.60m，设计时速80km/h，纵面线型为单向i=+2.8%。此隧道所在段山体左侧为挖方路基，右侧山体对隧道产生偏压较严重；右幅洞室承受山体的自重荷载较大，自重荷载对隧道产生较大的剪应力作用；造成整个隧道受到单向力作用，易造成整个隧道失稳营。隧道进口进洞条件差，边仰坡的坡度陡峭。进口洞口段处于浅埋偏压严重，位于第四系残积层内。因此，如何根据地形、围岩地质的基本特性，确定合理、快捷的施工方法，顺利穿过偏压、浅埋、破碎段是本隧道施工的关键。
二、施工方案
隧道明洞采用明挖法施工，暗洞采用新奥法施工，进洞采用套拱进洞。隧道半明半暗部分采用套拱、超前支护等措施减小偏压力。超前支护采用108mm超前管棚注浆支护。明洞采用明挖法施工。暗洞软弱围岩地段坚持“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的施工原则。暗洞V级围岩采用三台阶四步法开挖。
浅埋偏压隧道进洞施工技术以新奥法原理为依据，通过人工配合机械开挖及控制爆破，减少对岩体的扰动。
三、浅埋偏压软弱围岩隧道进洞技术
（一）地表处理
1、地表换填
隧道进口段中线左右各30m地表覆盖层均为厚度为0.5～1.0m的粉质粘土，采用挖掘机将地表浮土清除1.2m，用压路机压实。
回填土石方材料选用夯填土石，碎石的最大粒径不得超过15cm。回填厚度为1.2m，分4层回填，每层厚度30cm，每层填充完成后先用推土机推平，平地机刮平，使表面平整，以免压路机碾轮下陷，然后用压路机进行压实。压路机压实填方时，时速不得超过2km/h，碾压6～8遍。
2、重新配载
隧道进口地段为偏压状态，需进行重新配载后方可进行洞身开挖，配载材料选用夯填土石，可视为岩石类Ⅳ级围岩。配载选用碎石土总厚度为2.4m，分8层填充，每层厚度30cm，每层填充完成后先用推土机推平，平地机刮平，使表面平整，以免压路机碾轮下陷，然后用压路机进行压实。压路机压实填方时，时速不得超过2km/h，碾压6～8遍。
3、地表加固
根据施工经验及成本方面考虑，该地段地表加固选用M10浆砌片石进行加固，厚度50cm。
（二）边仰坡防护
1、边仰坡开挖
隧道进口视现场围岩实际情况采用机械开挖或爆破开挖。开挖线外10m设截水天沟，截水天沟采用M15浆砌片石水沟。按设计对暗洞口位置进行测量复核、边仰坡测量放线，做好临时排水系统，然后采用挖掘机沿测量组指定开挖线开挖，开挖时采用分层开挖，每层2m，配备专人密切注意观测原状土的动态，一旦出现滑塌趋势，立即停止开挖对边坡进行组织防护，同时挖机刷坡时，必须边挖边用抓背拍实确保开挖施工安全。
2、边坡防护
进口临时边仰坡坡面加固采用锚喷挂网支护，锚杆长采用φ22螺纹钢制作，长3m，间距1.2m×1.2m,梅花状布置；φ8钢筋网片，网格间距25cm×25cm；防护至上而下，随开挖分层及时施作，喷射砼施工前清除表面浮土、松石，并将较大裂缝、凹坑嵌补牢实、平整，喷砼分两次进行。初喷3～5cm用于及早封闭围岩，填平岩面，在布设锚杆、钢筋网后进行复喷，达到设计厚度15cm要求。
（三）超前支护
1、洞口套拱施工
洞口段套拱纵向设置2m，套拱厚50cm，套拱内预埋?108*4导向钢管，一共33根。套拱施工应在暗洞超前支护施作前施工，固定导向管时应结合施工预留变形量1Ocm。套拱范围内布置3榀工字钢，型号为120a，工字钢纵向间距为75cm。工字钢之间用M20×60AM，每个接头4个螺栓。相邻工字钢的内缘和外缘均用φ25钢筋作为连接钢筋，连接钢筋长度为1.1m，环向间距为l.Om，可以根据拱架的稳定情况加设交叉的连接筋。套拱混凝土采用C25模筑混凝土。
2、长管棚施工
长管棚布置形式为：沿拱顶中线两侧各60°角范围内布置，共33根。管棚外插角2°，与超前小导管搭接长度3m。长管棚的材料选用φ89无缝钢管埋设，并压注1：1的水泥净浆，注浆压力为O.5～l.0MPa，在孔口处需设置止浆塞，止浆塞应能承受最大注浆压力。注浆前应进行现场试验，以确定最终的注浆参数。
在洞口长管棚施工时，发现导向墙右侧下沉，但导向墙整体完好，导向墙上部土体有开裂现象。经各方现场勘查研究，一致认为施工恰处梅雨季节，隧址处围岩孔隙水发育，导向墙两基脚地基为炭质页岩，遇水后承载力急剧下降造成导向墙下沉，经检测实际地基土承载力只有40KPa左右，远小于设计显示的200KPa。处理方法：将导向墙两基脚从设计上的120°改为180°，并增大基脚尺寸，同时采用小导管注浆加固导向墙基脚（采用ф42小导管，L=4～5m，左、右两侧纵横向各设置12根）。对基脚下岩体进行注浆板结加固，以满足导向墙地基承载力的要求。加固处理完5天开始连续观测7天，导向墙平面位置无变化，没有水平位移。
（四）开挖
考虑处于偏压、浅埋及软弱围岩段，虽已进行超前支护，但也不能大意，因此,采用预留核心土开挖方法，即先沿隧道轮廓线开挖，每循环进尺0.5~1.0m，待锚喷支护达到一定强度后，再开挖核心土。开挖外轮廓时，采用风镐配合人工开挖，局部遇到坚石时，为减少对周边围岩的扰动，采用弱爆破将坚石震裂后用风镐开挖。核心土采用挖掘机开挖，局部坚石采用弱爆破将坚石震裂后用挖掘机开挖。
（五）初期支护
初期支护采用了常规的锚喷支护，即采用I16型钢钢架，间距50cm，用Ф22钢筋环向联接，钢筋间距1m；系统锚杆采用Ф22钢筋，长350cm，间距80cm，呈梅花型布置；钢筋网采用?8钢筋，间距20*20cm；喷射24cm厚C25混凝土。在施工过程中，因局部围岩变形，将围岩特软弱地段靠山体一侧的系统锚杆改为系统导管注水泥水玻璃双浆液，导管长450cm，注浆压力0.5~0.8Mpa，增强了支护效果。
（六）增加临时支护措施
为控制变形、防止塌方，现场采取了多种临时支护措施，取得了良好的效果。
（1）在初支混凝土外侧增加临时套拱，临时套拱采用I20b工字钢，与该段初期支护钢拱架形成“拱对拱”支撑，套拱与初期支护之间用喷射混凝土喷平，使套拱受力可靠，也方便了以后拆除套拱，为解决初支“自稳时间短、易坍塌”的特征，套拱紧跟掌子面施工，上台阶初支安装完毕后就增加套拱。
（2）为解决早期拱顶下沉严重的问题，在上台阶核心土上方逐榀设置竖撑，竖撑采用双拼I20b工字钢，下方采用16cm厚钢板铺垫在核心土上，上部与初支钢架进行焊接，有效的防止了在初支钢架未成环的情况下拱顶发生大量下沉。
（3）在中台阶设置临时仰拱，使初期支护及早封闭成环。临时仰拱采用逐榀对撑工字钢，工字钢对撑在中台阶两侧拱脚，中间空隙用20cm厚C25混凝土铺满。临时仰拱及时闭合极其重要，闭合成环后，提高了结构的承载能力，从而有效地控制变形、避免坍方。
（4）为抵抗偏压的力量，在上台阶初支完成后，设置横撑，横撑一端顶在左侧上台阶拱脚，一端顶在核心土上面，在开挖中台阶后，拆除临时横撑，在临时仰拱上设置斜撑，斜撑顶在左侧上台阶。
参考文献
[1]陈金成.宝丰隧道出口浅埋偏压及富水软弱围岩段进洞技术探讨[J].中国水运（下半月）,2013年9期.
[2]刘玉清.新寨隧道进口浅埋偏压隧道施工技术[J].现代隧道技术,2011年2期.