浅谈如何应对隧道沉降变形

董 俭¹ 王玉鹏²

（1.辽宁乾成工程设计咨询有限公司铁岭海慧设计咨询分公司 ； 2.抚顺市交通工程质量与安全监督处）

浅谈如何应对隧道沉降变形

董 俭¹ 王玉鹏²

（1.辽宁乾成工程设计咨询有限公司铁岭海慧设计咨询分公司 ； 2.抚顺市交通工程质量与安全监督处）

针对公路隧道部分施工过程中遇到沉降变形问题如何解决

公路 隧道 沉降变形 解决

1 背景

众所周知，围岩等级对于隧道施工起着决定性的作用。如果围岩的裂缝过多，地下水、雨水等就会通过裂缝，下渗，导致岩体稳定性减低。而当施工地点土质为粘性或者亚粘性土时，降雨过后土质遇水塑性指数迅速下降，黄泥遇水极易形成股流，稳定性极差。致使山体整体发生沉降导致部分已经施工的段落原有支护结构完全被破坏，注浆形成的拱套受挤压，已经破碎，拱架受压变形严重，不能满足隧道净空要求。

2 施工处理前期准备及注意事项

在隧道开挖后整体发生较大沉降时，及时采取了封闭仰拱和基底小导管注浆加固等措施后，沉降变形段已经完全稳定。根据现场实际情况采取对变形段落采取置换钢拱架重新进行初期支护的处理措施。

首先成立职能部分，组织分工明确。 隧道施工过程中一旦出现沉降变形，应立即成立钢拱架置换施工管理部，专职人员负责与质检机构、安全组织机构，以及测量队、材设部、试验室等各部门人员紧密联系，密切监视沉降变形情况。定时对变形数据进行采集、整理、分析，制定全面的组织实施方案，保证施工正常有序进行。隧道施工危险性极大，变形处理的危险性更大，因此为了确保工程施工质量和安全，应全过程执行安全监控，严防生产事故的发生。并需要注意以下事项：（1）凿除侵入二次衬砌界限的初期支护，过程中严禁放炮，及时重新施作初期支护，确保二次衬砌厚度。（2）隧道施工的各班组间，应建立完善的交接班制度，并将施工、安全等情况记载于交接班的记录簿内。工地值班负责人应认真检查交接班情况。（3）所有进入隧道工地的人员，必须按规定配戴安全防护用品，遵章守纪，听从指挥。（4）施工人员到达工作地点时，应首先检查工作面是否处于安全状态，并检查支护是否牢固，如有松动的石、土或裂缝，应先予以清除或支护。（5）风钻钻眼时，应先检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常，管子接头是否牢固，有无漏风；钻杆有无不直、带伤以及钻孔堵塞现象，不符合要求者应予以修理或更换。（6）洞内施工车辆必须处于完好状态，制动有效，严禁人料混载。（7）洞内应设专人指挥交通，防止车辆干扰。（8）隧道作业环境包括粉尘浓度、通风等应符合相关标准。（9）隧道内的照明灯光应保证亮度充足、均匀及不闪烁，隧道内的用电线路和照明设备必须设专人负责检修管理，检修电路与照明设备时应切断电源。(10)隧道开挖的监控布点工作要及时，施工作业队应根据监控方所提供的量测数据及时调整施工方案，加强支护。

3 施工方案

3.1 施工顺序及流程

根据设计思路，二次衬砌是隧道的主要承重结构，所以在更换钢拱架的过程中二次衬砌需要及时跟进，为施工安全提供保障。具体见施工流程图。

3.2 施工技术方案

3.2.1 由于原有的支护结构被破坏，原注浆形成的拱套受挤压，已经破碎，为了施工安全，应对施工段落前后的受挤压段落进行加固。加固用如下两种方法：1、对变形段落进行整体注浆小导管加固处理ф42×4mm超前小导管（长4.5米，环向间距1m，纵向1m，垂直）注浆压力为：初压0.5～Mpa、终压2.0～2.5Mpa，水灰比1：0.45；2、对施工段落前后进行伞状支撑加固（如图）

3.2.2 凿除变形段原有喷射砼：凿除受破坏变形段原有喷射砼，凿除时应该尽量采取人工凿除的方法，根据实际变形情况确定凿除喷射砼的环向长度，凿除喷射砼后进行人工环向开挖，必要时只能采用风镐开挖，不可用爆破施工以减少对围岩的扰动。如果围岩依然松散应该立即进行复喷封闭，复喷完以后再对该处进行加密小导管注浆处理，待稳定后再进行上述工序。

3.2.3 拆除变形拱架：待凿除原有喷射砼露出受挤压变形的钢拱架后对已变形的钢拱架变形部位进行切割，切割完毕后对下沉的岩土再次进行开挖，开挖至设计净空。

3.2.4 重新安装钢拱架：开挖下沉岩土后将拱顶岩土进行整平。将加工好的钢拱架进行安装，焊接连接钢筋，并留出足够的搭接长度，根据现场实际情况局部可加密连接钢筋，使新安装的拱架与原未切割的拱架形成完整的受力环，并将相邻两榀钢拱架之间采用纵向连接筋连接，保证其整体性，（更换间距控制在50 cm）。

3.2.5 把已换好的拱架的段落及时进行喷射砼。

3.2.6 对换好拱架的段落进行二次衬砌施工后，继续下榀变形拱架的更换。

4 监控量测

4.1 量测断面应该布置在处理作业面及其周边，同时对需要处理段的山体顶部进行布设。

4.2 加强监控量测，加密量测间隔，加大量测频率，加密量测间隔，尤其是拱顶下沉、水平净空收敛和钢支撑内力的量测。

4.3 量测元件的安设及其初值数据采集应该在开挖后24小时内，在下一次开挖之前完成。

4.4 在监测过程中，如果发现拱顶下沉量过大，山体顶部下沉量过大，净空位移过大或者收敛速度无稳定趋势，应该采取补强措施。

4.5 每天测量数据及时反馈给施工技术人员及其作业班组，为下一步施工作业安排提供科学的参考依据。

5 施工注意事项

（1）严格按照施工顺序进行施工；

（2）施工过程中要时刻保持高度的警惕性，切不可盲目施工作业；

（3）二次衬砌施工必须及时跟进，确保施工安全系数；

（4）要加强监控量测工作，尤其是拱顶下沉量、水平净空收敛和地表沉陷值，量测数据结论及时送交施工方，真正起到指导施工作用。

6 安全措施

（1）配备专职技术人员以及安全人员，对施工作业进行全方位监督；

（2）喷射混凝土尚未达到一定强度、喷锚后变形量超过设计允许值以及发生突变的围岩，采取及时加强临时支护措施；

（3）开挖台车必须加工牢固，能方便施工人员上下活动，开挖台车最上面的操作平台应该留有必要的活动空间用以防止危石滑落人员可以安全躲避；

（4）拱顶和地表布置的测点定期观测，发现洞内和地表位移值等于或大于允许位移值，以及地面或洞内出现裂缝时，必须立即通知作业人员撤离现场，待继续观测数据稳定后再进行施工；

（5）定人、定岗，认真执行安全操作规程，坚持交接班检查制度，作好记录。

7 结束语

隧道施工的地质条件复杂，在发生不可预见的问题时选择合理的施工方法及时有效的解决问题，将隧道施工风险降低，损失减少到最低限度。诸永高速公路温州段第八合同大门台隧道沉降变形通过上述方法取得了预计的效果。

[1]《公路工程隧道规范手册》

[2]《公路隧道施工》

[3]《隧道工程施工要点》

[4]《隧道与地下工程施工技术安全管理和操作控制要点》

TU75

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1007-6344（2015）04-0123-01