刍议隧道浅埋段明洞回填暗挖施工技术

王军章

摘 要：在隧道施工过程中，在浅埋段采用明洞回填暗挖施工技术，能够明显提升工程施工质量。本文主要以某工程为例，从工程具体情况以及地理环境入手，重点对隧道浅埋段明洞回填暗挖施工流程及施工技术进行分析和阐述，希望给行业相关人士提供一定的参考和借鉴。

关键词：隧道 浅埋段 明洞 回填暗挖施工

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（c）-0050-02

在隧道工程的具体施工过程中，浅埋段的明洞回填暗挖工程占据十分重要的位置，对整个工程施工质量具有直接影响。然而在具体施工过程中，隧道工程因受到地方规划和城市建设等各方面因素的影响，使得明洞回填技术十分复杂，需要从明洞荷载组合、结构类型以及衬砌受力等各个方面予以综合考虑。

1 工程概况

该区域以丘坡、丘谷地貌为主，地形较为平坦，视野比较开阔，隧道工程施工段主要位于丘间谷底，地形平坦，但是在施工过程中，现场部分地貌与原有勘测时期发生了一定的变化，原有部分鱼塘已经填筑并修建成公路。

2 施工流程以及施工技术

2.1 施工流程

将积水排除→对地表进行处理→对挡土墙进行砌筑→分层回填→铺设注浆管并实施注浆操作→砌筑边沟→对超前小导管进行施工→采用台阶法对隧道主体进行挖掘→对首次支护加以处理→测量→仰拱施工→对隧道进行砌筑。

2.2 施工技术

2.2.1 浅埋段回填施工

该段工程隧道断面的面积比较大，高度达到10m，宽度超多13m。为有效提升隧洞挖掘的安全性和稳定性，需要在隧道和水沟连接地点的两边分别增长十多米，且运用回填增固的方式进行科学处置。在量测完地面有关数据之后，需要采用合理措施排除积水，并对山体表面的植被及其腐殖质加以清理。所有准备工作完成之后，方可运用台阶法对山体表层加以挖掘作业，各层台阶的高度设定为30cm，宽度应当保证在2m上下，另外，应当有效保护挖掘横坡，在此种状况下，建设单位就能够运用山体围岩注浆和回填采用的水泥对石块加以稳定，从而实现二者的有机融合。在具体实施过程中，可以分为以下几个方面：第一，将9%的水泥加入到具有良好稳定性的碎石中，并采用分层回填的方式进行施工；第二，低层使用8mm的钢筋网拉结，其有效搭接长度通常为一个网格的长度，同时运用焊接方式予以处理；第三，运用打夯机对水泥碎石进行多次稳固，一般情形下，压实水平应当达到97%以上，拱部的回填应当达到4m以上，做好回填作业以后，将20cm×20cm的钢筋网盖在其上面，然后运用喷射混凝土的方法覆盖表层的钢筋网，而需要注意的是，混凝土的喷射厚度应当高于20cm。

2.2.2 注浆

第一，对注浆管进行加工。注浆钢管的材料主要以热轧无缝钢管为主，如图1所示。具体步骤如下：（1）在注浆钢管上进行钻孔操作，直径为8mm，两钻孔之间的距离保持在0.3m左右，孔眼依据梅花形状进行交错铺设，有效提升注浆的渗透力；（2）在两管之间进行连接的过程中，可以使用0.15m长的丝扣予以密切衔接，为保证接头质量达到设计规定奠定夯实的根基；（3）每一个钢管的尾端均要焊接2cm厚的钢板，且把其当作止浆板，避免加大压力后浆液外溢，另外在止浆板的中心位置打2cm的螺纹孔眼，以有效提高注浆的作业效率和施工质量。

第二，对注浆钢管实施钻孔处理。具体来说，需要做到以下几个步骤：（1）依据设计标准，在钻设注浆孔的过程中需要保持两孔的距离在2m左右，同时做好相关的放样工作，并将钢管实际位置加以标识；（2）采取合理措施有效提升钻机的定位和移动水平；（3）在使用地质钻机的过程中，需要对钢管深入土层的深度予以清楚标记；（4）依据设计规范和有关要求进行钢管的制作，且把钢管置于孔洞中，采用厚壁管箍将其固定，一般来说，管箍的长度大约为0.15m，在具体操作过程中应当把钢管以小的力度达到岩土中；（5）完成钢管钻孔工作以后，应当逐一对剩余孔眼加以作业，之后采用水泥浆孔洞周边和钢管口加以密封。

第三，钢管注浆施工。具体来说，主要分为以下几个步骤：（1）将钢管安装好以后，应当把双液注浆注到钢管内部，依托浆液较强的渗透力，让岩体周边和水泥碎石再一次增固，另外还可以有效围堵围岩内的水分，大大提升钢管的刚度，使得超前支护的作用得以有效发挥；（2）在对注浆压力进行控制的过程中，需要依据科学方式进行，对注浆配合比予以有效控制，其中水玻璃和水泥浆的比重应当保持为0.5∶1，而水泥浆应当将水和灰的比重保持为1∶1，另外科学管控注浆压力，在现实操控时，钢管注完浆以后，较易被注浆压力所影响，致使其压力持续增高，乃至达到设计的压力数值附近；（3）注浆作业，将所有钢管安装完以后，运用木楔子将钢管和围岩壁有效连接，剩下的孔隙则运用锚固剂加以封闭，在现实运用过程中，注浆应当根据先快后慢的原则施工，且运用管接器把注浆泵和止浆板有效相连，在制作管接器的时候，应当运用闸阀与镀锌管，把镀锌管量测以丝扣的方式处置。

2.2.3 隧洞内挖掘和支护

在挖掘作业的时候，施工部门运用台阶法能够有效预留核心土，此主要是因为围岩负载水平不高，并且长期遭受山体水的渗透，采用此种方式可以科学管控围岩不牢固和拱部大范围塌方的状况。具体来说，第一，每次挖掘的距离应保持在0.5m左右，在对挖掘线边缘进行处理的过程中需要采用人工方式，对超挖情况予以合理控制，以免出现塌方事故；第二，在对隧洞进行挖掘的过程中，需要運用超前小导管予以施工，初期采用锚喷挂网家钢支撑的形式进行支护，使回填顶部的塌方事故得以合理控制；第三，运用孔钢花管来对超前小导管进行制造，并运用风枪让其打入，一般来说，小导管的总长度可以控制在5m左右，拱部有效间距需要控制在0.3m左右，每环打设的有效间隔为3m。

2.2.4 测量监管endprint

在对指导洞室进行挖掘的过程中，需要以地表沉降控制数据为基础。在挖掘过程中，可以设定相关的地表下沉观察点，间距保持在5m上下，当洞室挖掘和增固里程段距离较小的时候，尤其是在支护时，应当对周边收敛状况和拱顶的下沉状况进行整体剖析，且对围岩和支护的变化状况予以及时掌握，以便对洞内施工形成良好的指导作用，大大提升加固段施工的安全性与可靠性。

2.2.5 砌筑隧洞身混凝土

在隧道浅埋段明洞回填暗挖施工过程中，可以运用两种方法：第一，小管棚超前支护；第二，锚杆超前支护。重点是因为此路段埋藏深度很浅，岩层不理想。在挖掘施工完成开始支护的时候，可运用网、钢格栅、锚以及喷联合支护等一系列支护策略。具体来说，体现为下述几点。

第一，锚杆超前支护。在实际作业时，可以与小管棚支护相结合，运用22砂浆锚杆，将有效距离控制在0.5m，长度控制在4m以内。

第二，小管棚超前支护。在对隧道进行挖掘之前，需要将小管棚打入拱部轮廓线外面0.1m的位置，直径为0.6m，长度为6m，有效距离需要控制在1m左右，同时，在小管棚内注进玻璃浆液，有效提高围岩自我稳固的性能。

第三，钢格栅支撑。先要进行科学的支护，将隧道挖掘0.5m以后，在轮廓线以外安装钢格栅，通常状况下，钢隔栅间应当以22钢筋相连，间距应当为1m。

第四，网、锚、喷联合支护。环向锚杆需要使用22砂浆锚杆，有效间距控制在0.5m，其中纵向间距与钢格栅的有效距离需要控制在0.5m左右，并依据梅花形进行铺设，同时在钢格栅拱脚处增加锁脚锚杆。在对混凝土进行喷射的过程中，需要使用C20混凝土，分两层进行铺设，厚度控制在0.25m左右，其中第一次挖掘完工以后可喷射厚度为0.05m的混凝土，第二次喷射应当在安装完钢格栅以后进行施工。在混凝土初砌时，可运用全断面总体式衬砌法，实际作业以前应当先对仰拱加以施工，衬砌保证在在0.6m左右，同时使用刚接来对衬砌的边墙和仰拱进行连接，其中，钢筋长度需要保持在0.6m左右，有效间距应控制在0.2m之间，并依据梅花型进行布设，在衬砌过程中使用曲边墙方式，能够与仰拱工程相应的封闭环形。此外，在对混凝土进行灌注之前，需要对安装台车的模板尺寸、标高及轴线位置进行认真检查，两侧边墙一定要保持对称状态。

3 结语

总而言之，隧道施工过程中，常常因为地形等方面的因素，需要采取“明洞暗挖”操作，为有效提升工程施工质量，相关施工单位需要不断改善施工工艺，积累经验，大大提升施工工艺水平和施工效率。

参考文献

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[2] 安占鑫.隧道浅埋段明洞回填暗挖施工技术[J].黑龙江科技信息，2014（32）：56-57.

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