乐曈隧道工程施工重难点及处理方案

贾宏财

北京佳和建设工程有限公司 北京 顺义 101300

前言：隧道施工过程中经常遇到浅埋、偏压、断层破碎带、溶洞等较差地质现象，对施工安全和工程质量影响较大，是施工过程控制的重点和难点，均需要采取有效的处理措施。

滨莱高速乐曈隧道为双向八车道分离式隧道，设计速度100km/h。左洞里程桩号K104+895～K106+905,长2010m，；右洞里程桩号YK104+905～YK106+900，长1995m。隧址区为剥蚀低山丘陵地貌区，地表植被较发育，相对高度大于100 米，大部分区域基岩埋深较浅，隧址区顶部基岩直接出露，风化现象严重，局部表层覆盖残坡积物，谷底堆积有较厚的洪积物、坡积物。隧道两出口地段地势较低；进、出洞口段覆盖层较薄，局部基岩出露。隧址区海拔高程344.3～488.4m，相对高差约144.2m，坡角19°～35°，整体较陡，隧道最大埋深约118.5m。

1溶洞处理方案

根据地勘资料显示，隧址区无大规模岩溶发育现象及大型溶洞，仅局部岩层存在小型充填型溶洞，局部岩层溶蚀裂隙较发育，见溶蚀凹槽及溶蚀小孔洞。为此，制定以下处理方案：

1）溶洞位于拱腰以上、基础路面以下，发育深度小于2m溶洞在拱腰以上发育：采用泵送C10混凝土回填，为避免回填混凝土对二次衬砌局部产生过大压力，根据溶洞大小，在四周施作约1.2x1.2m间距的锚杆，锚杆深入围岩不小于1m。回填以后再施作喷射混凝土和钢筋网初期支护。溶洞在基础及路面下发育：采用M10号浆砌片石回填，如有填充物必须清除；每隔2m设置一处Φ160HDPE透水管左右相通。

2）溶洞位于拱腰以上，且宽度小于隧道开挖面，发育深度大于2m。

溶洞内无填充物：采用泵送C30混凝土浇筑，最薄厚度不小于50cm，要求两侧嵌入岩石不小于50cm，并施作约1.2x1.2m间距的锚杆，锚杆深入围岩不小于1.5m，以上施工完成后，再施作原结构的喷射混凝土和钢筋网初期支护等。施工时注意预埋Φ160HDPE透水管并以Ω型排水管引出。

溶洞内有充填物：现在溶洞侧水平密布超前注浆小导管，开挖采用预裂爆破，施作18工字钢，间距50cm，注意钢架基脚处适当扩挖，保证基础牢靠。施作锁脚锚杆，铺钢筋网。二次衬砌根据溶洞发育情况，采用钢筋混凝土结构。施工时注意预埋Φ160HDPE透水管并以Ω型排水管引出。

3）溶洞发育于边墙

采用M10号浆砌片石回填，厚度不小于1.5m，每隔2m设置一处Φ110HDPE透水管与侧水沟相连，该处喷射混凝土和钢筋网可取消。

4)隧道基础空洞监测

为消除未知溶蚀洞穴给隧道施工及运营带来的安全隐患，制定了相应的基础孔洞监测。与隧道两侧拱脚部位和中线附近布设3条测线，采用高密度电法探测，探测范围至少达基础以下10m，必要时进行钻孔验证。根据探测结果揭示的溶蚀洞穴规模及分布情况采取合理的治理措施。

2断层破碎带处理方案

过断层段采取加横向支撑的双侧壁导坑法施工，采用机械或人工开挖，减少对围岩的扰动，开挖循环进尺控制在0.6m，台阶长度及各台阶纵向错台控制在5m以内，以便于及时封闭成环。挤压性软弱破碎围岩变形较大，及时监测并确定二衬施作时机。

3渗漏水处理方案

3.1纵向排水管安设不规范

1）表现形式：

纵向排水盲管未用防水层反卷包裹，砼浇筑时堵塞排水盲管；纵向排水盲管与环向盲管、横向导水管未采用三通连接，排水效果不好；安设位置不正确。

2）原因分析（1）预留包裹纵向排水管的的防水层长度不足（2）安装排水管时未采取有效定位和连接措施（3）开挖未预留纵向排水管的安装位置，安装时侵占二次衬砌空间（4）纵向排水管安装高程控制不严（5）对排水管安设质量检查验收不合格。

3）防治措施：（1）开挖时留足纵向排水管的安设空间（2）严格控制纵向排水管的安装高程（3）铺设防水层时，预留足够包裹纵向排水盲管的长度，安装纵向排水盲管时，采用预留防水层对其反卷包裹，防止混凝土堵塞（4）纵向排水管与环向盲管，横向导水管采用三通管连接，接头部位采用无纺布包裹严密（5）及时检查纵向排水管的质量。

3.2止水带安装方式不正确

1）表现形式：（1）中埋式止水带安装方式不对、位置不准确（2）背贴式止水带反向安装。

2）原因分析：（1）中埋式止水带安装工艺不正确辅助措施不当（2）不清楚背贴式止水带安装方法。

3）防治措施：（1）中埋式止水带采用钢筋卡固定在挡头模上，钢筋卡的间距与强度要能确保止水带在混凝土浇筑过程中不发生位移（2）背贴式止水带正确安装。

3.3防水混凝土未达到预期的防水效果。

在隧道结构防水中，防水混凝土是防水的主体，只要让主体达到防水效果，其他问题就比较容易解决了。

1）表现形式：（1）混凝土衬砌不密实，表面蜂窝麻面现象严重（2）衬砌开裂，给地下水的渗漏开辟通道。

2）原因分析：（1）不按设计配合比配制防水混凝土，特别是随意加水的现象并不罕见（2）不按规定浇筑混凝土。在浇筑高度大于２ｍ的情况下，不采取任何措施进行浇筑，造成混凝土离析（3）未按规定进行混凝土振捣，致使混凝土不密实（4）拆模时间过早（5）未按规定的时间养护。

3）防治措施：（1）防水混凝土的抗渗等级和其它技术指标达到设计要求（2）严格按照规范要求施工。

4偏压处理方案

1）表现形式：偏压段初期支护与二次衬砌变形、开裂甚至坍塌，地表开裂、滑坍。

2）原因分析：（1）进洞前未对偏压山体采取有效措施进行治理（2）施工顺序不当，采用先施工内侧隧道的错误做法。外侧路基或后行洞（外侧）开挖破坏了先行洞（内侧）的坡脚，诱发偏压坡体失稳，加剧偏压对先行洞的作用（3）临建场地布设不当，人为切除山体坡脚，诱发或加剧隧道偏压。

3）防治措施：（1）偏压段隧道进洞前，先进行偏压处治。外侧路基可先施工反压墙、明洞等，减少或消除偏压后再施工内侧隧道（2）左右洞同时存在偏压时，遵循“先难后易、先外侧后内侧”的施工顺序。在偏压处治完成后，先施工外侧洞，并在外侧洞二次衬砌完成30m后，方可施工内侧洞，外侧洞二衬超前内侧洞掌子面不小于30m距离（3）合理设置进场道路和临建设施，避免开挖隧道外侧坡脚。

5小净距处理方案

1）表现形式：小净距隧道洞口段支护变形过大或坍塌；先行洞初期支护开裂。

2）原因分析：（1）左右洞齐头并进或前后错位距离较小（2）先行洞二次衬砌未完成或强度未达到设计要求即开挖后行洞，中夹岩支撑能力不足，导致围岩大变形、失稳或坍塌

3）防治措施：（1）小净距隧道左右洞前后错位施工，不得齐头并进，后行洞在先行洞二次衬砌完成30m并达到设计强度后再开挖（2）后行洞开挖时加强对中夹岩和先行洞二次衬砌的监测，特别是对爆破振动的监测。

6浅埋处理方案

1）首先做好洞顶截水沟的排水设施，开挖过程避开雨季进行，保证排水通畅，防止仰坡不受雨水冲刷，使洞门结构稳定。

2）尽可能在少破坏植被的情况下刷边仰坡，除去地表杂草后进行边仰坡防护，及时进行边坡防护。

3）施工中严格按照“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则，开挖过程中严格控制开挖进尺，每循环进尺一榀拱架，同时加快二衬的施工，使二衬紧跟闭合的仰拱。

4）加强地表沉降量测，防止冒顶塌方或地表沉陷发生，地表下沉量测在开挖之前完成。同时加大洞内监控量测的频率。

5）洞身开挖过程中，使用弱爆破，根据现场实际情况确定是否需要对爆破进行优化。

参考文献：1）《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）；

2）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；

3）《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60—2009）；