浅析浅埋暗挖技术在隧道施工中的应用

刘　烨

(贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州 贵阳　550001)



浅析浅埋暗挖技术在隧道施工中的应用

刘烨

(贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州 贵阳550001)

摘要：从浅埋暗挖技术在我国发展的实际情况入手，结合成功的施工经验，提出浅埋暗挖技术在隧道施工中的应用方式。

关键词：浅埋暗挖；隧道施工

1浅埋暗挖法及使用条件

浅埋暗挖技术是一种将新奥法作为基本原理的施工技术，在施工时通过多种施工方式联合的模式加固围岩，提升稳定性。先通过锚喷或者是混凝土喷射等方式进行一次支护，等到围岩支护施工情况经过测量，完全达标以后再二次衬砌。通常情况下，内层衬砌采取的是混凝土，二次衬砌需设防水层。对无水地层进行施工时，可以通过浅埋暗挖技术结合聚合物水泥砂浆制作防水层永久结构。

2浅埋暗挖技术在工程中的应用

以某工程为例，该隧道的暗挖长度为193 m，结构复合衬砌1.9×2.4，工程全线共有竖井2座。在进行小导管超前加固时，所使用的钢管长度为2.2 m，将钢管的前端位置作成锥形，便于后续施工。正常情况下使用的注浆管环向间距均为30 cm，钻孔的外倾程度控制在5°～8°之间。以本工程为例，前端1.7 m范围内钻孔都是梅花状分布的，其间距在17 cm左右，通过煤电钻钻孔，结合风镐处理钢管，将钢管灌入到土中，布设范围需要涉及到拱顶所有面积。浆液选择上，使用改性的水玻璃浆液，事先对洞体情况进行调查，全面调整浆液凝胶速度，保证其早期强度可以满足支护与开挖的要求。注浆浆液可以在施工现场布置，保证浆液的量与注浆速度一致，不得延长浆液的放置时间。通常情况下，注浆压力在0.3 MPa左右即能满足施工需求。注浆设备选择牛角注浆器，每开挖两个循环，注浆一次，如果遭遇土体比较特殊或者是出现地下滞水的情况，可以所有循环都配合注浆，以保证工程施工质量。

在钢筋格栅制作及其安装方面，需要按照规定将钢筋进行焊接，使其成为骨架模式，各个分段之间都要使用角钢螺栓对其进行连接，试拼完全合格以后再送到施工现场组装。格栅下料尺寸必须准确，弧形圆润。连接板的孔眼位置比较重要，所以需要保证孔眼位置的精确性，试拼装格栅的时候要将格栅放平整，不可以出现任何扭曲或者翘曲。在安装格栅时， 可以将格栅架立在隧道轴线的垂直平面上，将垂直度控制在5%以内。格栅的骨架安装之后，使用纵向连接筋使其可以更好的和之前的格栅焊接，提升稳定性。

喷射混凝土施工所用原材料需要按照施工的配合比来称量，在称量以后，需要通过对计算器具进行校对等方式提升配比的精确性。在配料时，要明确各种材料的加入顺序，从以往的施工经验来看，首先要向其中注入足够量的砂，其次是向其中注入水泥与外掺料等，保证所有配合材料的比例的科学性， 以此为出发点，提升材料配合比精确性。在细骨料选择与细骨料的应用方面，可以以工程施工情况为出发点，选择比较粗的砂砾或者是粗度适中的砂砾来施工，将整体的含水率控制在5%上下便能满足工程施工队材料的需求。如果通过总结工程地质情况发现，工程需要使用一些防粘料喷射机进行施工，则可以适当的提升一些材料的含水量，将材料含水量控制在9%左右，提升材料实用性。粗骨料可以适当的选择卵石或者是碎石来充当粗骨料，对粗骨料进行筛选，控制粗骨料粒径，使其在15 mm左右。

喷射混凝土所使用的骨料级配必须控制在工程设计的范围内，因为喷射混凝土需要融入一些速凝剂，所以一旦使用碱性速凝剂，会和活性二氧化碳石料产生反应。在使用速凝剂之前要先将其与水泥进行相容性的试验，将初凝时间控制在5 min以内，终凝的时间控制在10 min以上。

在拌合方面，本工程所用的是容量在400 ml以下的强制性搅拌设备，搅拌时间在1 min以内。混合料的使用秉承随拌随用原则， 没有参入到速凝剂当中的混合料放置时间需要控制在2 h以内，干混合料掺入速凝剂以后的放置时间要控制在20 min以内。混合料的运输与混合料存放都是比较关键的问题，尽量避开雨水或者是大石块等杂物，为了提升材料质量，在装入喷射机以前，要对所有的材料进行再次筛选，以保证材料质量。

喷射混凝土施工过程中，需要时刻保证喷射机可以连续喷射，并且在机器正常运转的情况下，料斗当中必须有足够多的存料。当开始作业以后，秉承先送风后送水的施工技术管理理念，完全开机以后再向其中灌输原材料，当喷射结束以后在关停风。喷射机工作过程中，喷头位置风压要时刻保持在0.1 MPa左右。如果在喷射过程中因为各方面原因出现喷射中断，需要先停风停水，之后再全面清理喷射机以及输料管当中存在的原材料，将其清理干净。在使用混凝土喷射机以前，要先对喷射机喷头的状态进行检查，始终保持喷头工作性能良好，使用高压风或者是人工清理的方式，对受喷面进行处理。整个喷射过程都要注意喷头和受喷面始终是垂直的，而且二者之间的距离要控制在0.8 m以内，随时随地调整水量，将水灰比控制在合理的范围之内，提升混凝土表面的光洁程度。喷射需要从上至下来完成，如果混凝土的厚度比较大，可以现则分层喷射的方式施工，当前一层终凝以后直接对后一层进行喷射，终凝以后的1 h之后，使用水来清理表面。可以使用喷射混凝土全面覆盖格栅，使主筋保护层施工质量满足设计的基本需求。如果遇到水地位置，可以先对渗水的位置进行处理，先使用导管排水引流以后再喷射，喷射施工顺序可以先从远处漏水位置开始喷射，再逐渐向渗水的地方喷射。

参考文献：

[1]张成平,张顶立,王梦恕. 浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷分析及其控制[J]. 岩石力学与工程学报,2011,(S2):3601-3608.

[2]徐坤. 大管棚超前支护技术在浅埋暗挖隧道施工中的应用[J].四川建筑,2010,(5):195-197.

[3]张成平,张顶立,王梦恕,等. 浅埋暗挖重叠隧道施工引起的地层变形分析[J]. 岩石力学与工程学报,2012,(S1):3244-3250.

收稿日期：2015-07-08

作者简介：刘烨(1982-)，男，河北尚义人，工程师，研究方向：公路施工。

中图分类号：U455

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)06-0163-02