浅埋偏压段隧道盖挖法的应用与施工技术

摘要： 结合云桂铁路望香台隧道浅埋偏压段，对明挖和盖挖两种施工方案进行了技术经济以及施工安全比较。并对盖挖法施工方案及施工工艺进行了介绍。

Abstract： Combining with the sha✿llow buried bias section of the tunnel， the technical economy ☿and the construction safety comparison of the two construction schemes are carried out. The construction scheme and construction technology of the cover are introduced.

关键词： 浅埋偏压段隧道盖挖法施工；技术应用；安全

Key words： shallow buried partial pressure section tunnel construction；technology application；safety

中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）11-0108-04

0 引言

盖挖法是当地下工程施做时需要穿越公路、铁路、建筑等障碍物而采取的新型工程施工方法，是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。将盖挖法引用到浅埋偏压段隧道安全过渡，实践证明，该方法节约了投资，缩短了工期，保护了环境，保证了施工的安全，是成功可行的。

1 工程概况

1.1 工程简介

望香台隧道位于革龙～新哨区间，全长742m，起讫里程DK567+500～DK568+242。其中DK567+500～+543设计为明挖，DK567+543～+585设计为盖挖，明暗挖分界线里程为DK567+543。洞身段最大埋深约39m，最小埋深约1.5m，明洞段覆盖层厚度3.3m～4.0m；出洞口处覆盖层较浅，自然坡度35°～45°，围岩级别为Ⅴ级加强。

1.2 地层岩性

盖挖断覆盖层为第四系全新统坡残积（Q[4]（dl+el））红粘土❅、粘土、粉质粘土、碎石土，坡洪积（Q[4]（dl+pl））松软土、次生红粘土、粘土。下伏基岩为三叠系中统个旧组一段（T[2]g（1））砂岩及页岩条带，地层岩性分述如下：

粘土（Q[4]（dl+pl））：棕红、紫红、黄褐色，硬塑状，分布于隧道进口处附近，厚约2～10m。属Ⅱ级普通土，C组填料。

粉质粘土（Q[4]（dl+el））：褐黄色、红褐色，硬塑状；含风化残留角砾5～10%，为泥岩风化产物，DK567+538～DK567+939段，厚度1.80～6.80m，属Ⅱ级普通土，C组填料。

砂岩夹页岩（T[2]g（1））：紫红、棕红、褐黄色，薄～中层状，钙泥质胶结，浅表风化强烈，含锰线，分布于DK567+538～DK567+920段洞身及DK567+920～DK568+252段右侧。全风化带（W[4]）呈土状，保留有原岩结构，厚0～11m，属Ⅲ级硬土，C组填料；强风化带（W[3]）呈碎块状，厚0～24m，属Ⅳ级软石，C组填料；以下弱风化带（W[2]）属Ⅳ级软石，B组填料。

1.3 不良地质与特殊岩土

隧区不良地质为顺层偏压，特殊岩土为红黏土、人工弃土。

顺层偏压：DK567+538～+920段出露砂岩、页岩，岩层层理产状为N5～20°W/35～60°SW，与线路夹角为30～40°，倾向线路左侧，横断面视倾角30～58°，隧道右侧顺层偏压。DK567+920～DK568+252为白云岩，局部夹页岩条带，岩层层理产状N15～20°W/60～65°SW。

1.4 地形地貌

隧区属岩溶侵蚀中山地貌，地形起伏较大，地面高程1490～1536m，相✌对高差大于40m，坡面多垦为旱地，植被发育较差。地表多被第四系覆盖，基岩零星出露。段内无居民点分布，交通条件差，在隧道中部DK567+890处有乡村公路通过。

1.5 工程地质、水文地质

①隧区覆盖层为第四系全新统坡残积（Q4dl+el），红粘土，粘土，粉质粘土，碎石土，坡洪积（Q4dl+Pl）松软土，次生红粘土，粘土。下伏基岩为三叠系中统个旧组ณ一段（T2g1）白云岩，砂岩及页岩条带。

②水文地质：隧区内属于碳酸盐岩溶水及碎屑岩风化裂隙水，主要含水层为T2g1白云岩砂页岩。岩溶含水层属裸露型，富水性中等～较强，近地表岩溶垂直发育，以溶隙（穴），溶槽，落水洞，洼地为主，受大气降水，地表水渗入补给，通过岩溶管道深部迳流；砂岩风化层少量裂隙水，向低洼地排汇。

③不良地质状况和特殊岩土：隧区不良地质为顺层偏压，存在岩溶、人工坑洞现象，特殊岩土为红粘土，人工弃土，围岩整体稳定性差，极易坍塌。

2 施工方案比选

明挖法和盖挖法均适用于浅埋偏压隧道施工。要结合现场的防排水设计、施工安全管理要求以及环保要求等多方面因素对这两套方案进行对比和筛选，最终确定适合目标工程的最佳工法。

2.1 明挖法施工方案的不利因素

①明挖法未设置临时排水所用的边仰坡截（排）水沟，从施工角度来看这套工法并不完善。经现场水文勘测，位于山谷冲沟之中的DK567+543～+585施工段，其上游具有较大的汇水区，在降水时节水流较大，明挖工期至少需要3个月，开工后无法规避雨季。加之明挖法缺少比较有效的临时排水方案，一旦碰上强降雨，雨水将灌入隧道，无形中增大了暗洞开挖难度，且施工中还会出现更多不安全因素。 护拱施工完成后，从暗挖段（或洞口）进入护拱内进行盖挖段剩余部分围岩的开挖和支护。暗洞段拱部保留原钢架及喷砼，取消系统锚杆。剩余部分围岩的开挖支护施工，开挖过程中注意为隧道预留20cm的变形量，结束初支工序后尽快对监控量测点进行踩点和布置。遵循“短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的暗挖方针，严格开挖制循环进尺，及时施作钢架确保锁脚锚管施工质量。

3.8 拱顶碎石土回填

待混凝土强度符合相应指标后，用碎石土回填并夯实（回填标高为200cm），再将顶面做出一50cm粘土隔水层；DK567+543～+585段回填反压段覆盖层小于200cm的段落，回填至200cm高度，并逐层夯填密实；临时改沟一并进行回填，采用对称回填，减少对山体及结构物的偏压。

3.9 监控量测

在前期监控量测的基础上，在洞内及地表以5m为一个断面采取加密布点监控。对监控量测结果绘制成图谱进行数据分析，及时掌握围岩的变化情况。

3.10 施工注意事项

①做好超前支护辅助施工措施，以保证开挖作业安全。②围岩开挖采用挖掘机和人工配合施工，局部需爆破施工时，密打眼，采用预裂爆破施工，尽量减少对地层的扰动。③遵循步步成环的原则，每步开挖后，及时施作初期支护和临时支护，尽早封闭成环。④施工前，应做好地表截水天沟和临时排水措施，确保拱部明挖段排水通畅。施工中，加强对边仰坡变形的监控量测工作，分步分段开挖，并及时做好防护措施，待护拱衬砌达到设计强度回填，完善地表排水体系后，方可进行暗洞施工，施工中，控制进尺长度，并加强地质预报及监控量测工作，及时分析，必要时调整优化支护措施，确保施工安全。

4 Y束语

望香台隧道在超浅埋偏压复杂地质地段采用盖挖法施工，已于2014年10月顺利完工，目前该段结构稳定，无质量病害问题。因此，在隧道浅埋偏压地段，根据实地调查采用盖挖法施工，对缩短工期、保证质量、保护环境等都有积极的作用。同时，该方法的成功应用，亦为类似工程情况提供了解决方案。

参考文献：

[1]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通[M].合肥：安徽教育出版社，2004.

[2]程炜，程新军.复杂地形条件下高速公路双线隧道施工技术[J].铁道建筑，2005（4）：45-47.

[3]程新军，程炜.浅埋偏压隧道施工技术[J].铁道建筑技术， 2004（S1）.