小茗山隧道浅埋段雨季施工难点及应对措施

小茗山隧道浅埋段雨季施工难点及应对措施

王长江

中铁隧道局集团有限公司市政工程公司 杭州 310030

摘 要：浅埋段一直以来都是隧道施工难点，特别是土质地层、又无法避开雨季施工条件下，含水超饱和状态的土体受扰动后呈流塑状，极易发生坍塌等危害。施工前对浅埋段的工程地质、气候水文、自然环境等不利因素进行全面分析，制定针对性的安全技术措施并严格执行，是顺利通过浅埋段的重要保障。

关键词：浅埋隧道；含砾粘土地段；雨季施工；难点分析；安全技术措施

1 浅埋段设计概况

小茗山隧道DK30+110～DK30+205最大埋深为11.3m，小于2倍的隧道跨度，为浅埋隧道施工地段。其中DK30+156～DK30+168地段埋深在3m以下，最小埋深仅2.2m左右，且处于含角砾粉质粘土地层中。设计DK30+070～DK30+225洞身开挖采用三台阶结合临仰拱法施工，衬砌为铁路Vc型衬砌，拱部140°范围设置φ76洞身管棚联合φ42超前小导管超前支护。

DK30+110～DK30+205地表纵断面图

2施工难点分析

2.1 工程地质不良

地表层覆盖第四系残坡积含角砾粉质粘土，厚2～3m，褐黄色，干燥状态下硬塑，遇水快速软化。下伏基岩为J_3x流纹质玻屑凝灰岩，灰褐色，全风化至强风化，其下为弱风化，凝灰质结构，局部节理裂隙发育，岩体较破碎，覆盖层小于3m地段开挖松驰圈穿透地表。地下水为构造裂隙水，无雨天气条件下勘察揭示最大涌水量899.7m³/d,属强富水区。

2.2 断层和浅埋叠加

浅埋段内的DK30+095～DK30+195段为F2断层及其影响带，产于J3x侏罗系上统西山头组流纹质玻屑凝灰岩，为压扭性断裂,岩体较破碎，倾向小里程，倾角约58^o，岩体较破碎，地下水较发育，受开挖扰动后自稳力差。

2.3 地表墓葬群

浅埋段地表有多个墓葬群，且集中分布在隧道轴线及两侧，初步清点仅有主坟墓已达60余个，在隧道轴线正上方的有16个。受多种因素影响，该区域的坟墓未列入迁移计划。施工过程中一旦造成墓穴受损，将会引起较大的民事纠纷，故沉降控制非常重要。

2.4施工工期要求

根据总体工期要求，浅埋必须在2017年10月15日至2018年3月24日时段内完成，无法避开冬春两季节时常出现连续阴雨期，10月1日至10日就出现两次阴雨连绵天气。

2.5雨水影响大

雨水施工对浅埋段隧道施工影响特别大，土体遇水变得松软塑化，自稳体系被水蚀减弱，特别是DK30+156～DK30+168段，拱顶土层厚度不足3m，乔木植物根系发达，对土体的根蚀作用明显，遇水呈现流塑状态，极易引起坍塌等危害。

3安全技术措施

3.1 基本原则

浅埋段严格按照“早超前、实注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的原则施工，开挖进尺不超过规定，初期支护不得低于设计要求，做好监控量测并及时分析数据，根据沉降分析指导施工，做好水害防治，保证施工安全。

3.2 工艺要求

严格按照“三台阶+临时仰拱”方法进行施工，上台阶开挖进尺控制在0.5m以内，比中台阶超前不超过3榀，中台阶比下台阶超前不超过6榀，拱架安装完成后及时喷射混凝土进行封闭，三个台阶中的任意两个台阶不得同时施工。

3.3地表水处理

为避免地表水进入土体影响隧道施工安全，地表的洞穴和裂缝填平夯实。在不改变原地形地势的前提下，清除地表的草丛和灌木，保留原有树木，用不透水材料对地表进行封闭，在周围顺地势设置截水沟对地表水进行截流引排，减少降水对施工的影响。

3.4 地下水害防治

每天关注天气预报，遇有降雨天气提前停止开挖并网喷封闭掌子面并预埋泄水管，对掌子面的水进行引排。

4 超前地质预报

4.1长距离控制预报

委托第三方采用TRT6000超前地质预报系统，对整个浅埋段的地层及地下水情况进行综合分析。

4.2中距离预报

利用水平地质钻孔对开挖前进方向进行30m左右的钻探，详细了解地层及地下水情况。

4.3短距离预报

采用加长钻眼孔的方法对开挖面前方5m范围内的进行探测，探孔成放射形布设，以达到解地层及地下水情况目的

5 监控量测

5.1 地表沉降监测

在DK30+156～DK30+168段埋设沉降测点，梅花形分布，间距2m。在DK30+095～DK30+156、DK30+168～DK30+195范围内以隧道中线为轴线，按照纵向间距6m、横向间距2m原则埋设，同一断面至少设置9个测点，保证横向量测范围不小于开挖宽度与埋深总和。

5.2洞身收敛监测

周边收敛和拱顶下沉采用全站仪无尺量测，DK30+156～DK30+168按1m设置观测点，其他地段按3m间距设置

5.3监控量测数据分析

及时对采集到的数据进行分析，如果沉降或收敛保持初值不减或增大现象，立即停止开挖施工，采取处置措施预防坍塌发生。

5.结 语

根据后期监控量测数据分析，拱顶最大沉降量为52mm，洞身周边最大收敛值为45mm,而V_C设计预留变形量为80mm，故在小茗山隧道浅埋段施工采取的安全技术措施是可靠的。

参考文献

[1]喻贵明.隧道浅埋段施工与安全管理措施[J].黑龙江交通科技,2019,42(09):170+172.

[2]杨军.隧道浅埋段开挖及支护施工技术研究[J].绿色环保建材,2016(12):120.