单线浅埋隧道施工技术

单线浅埋隧道施工技术

沈苏兴   李绍体   胡胜利    李雪峰   赵培均    陈光磊

四川省铁路建设有限公司   

摘要：隧道是连接两个不同地区的重要交通通道，对于现代社会的发展具有重要意义。单线浅埋隧道施工技术是一种常见且有效的隧道施工方法。本文将详细介绍该施工技术的特点和要点，以供参考。

关键词：单线；浅埋隧道；施工技术

1单线浅埋隧道施工特点

单线浅埋隧道施工具有以下几个特点：

（1）施工周期相对较短：相比于深埋隧道，单线浅埋隧道的施工周期通常较短。由于浅埋隧道的开挖深度相对较小，施工过程中需要处理的土层较少，因此可以更快地完成隧道的开挖和支护工作。

（2）造价相对较低：由于单线浅埋隧道的规模较小，所需材料和设备成本相对较低。此外，浅埋隧道的施工周期较短，也降低了施工期间的人力和机械设备租赁成本。综合而言，单线浅埋隧道的施工造价相对较低。

（3）工期可灵活调整：单线浅埋隧道的设计和施工相对简单，因此在施工过程中更容易进行调整。如果需要加快进度或延长施工时间，可以相对灵活地调整工期，以满足项目的需求。

值得注意的是，虽然单线浅埋隧道施工具有以上特点，但也存在一些潜在的挑战。由于浅埋隧道接近地表，可能会受到地下水位、地表荷载和交通等因素的影响。因此，在施工过程中需要做好地质勘察和分析，以确保隧道的稳定性和安全性。

2.单线浅埋隧道施工技术

2.1工程准备

在进行单线浅埋隧道施工之前，需要进行充分的工程准备工作。这包括确定隧道的设计方案、施工计划和工期安排。同时，还需要进行地质勘察和土壤测试，以了解隧道所处区域的地质情况和土壤承载能力，从而为后续施工提供依据。

2.2浅埋隧道开挖辅助工法

在浅埋隧道的开挖过程中，可以采用以下辅助工法：

2.2.1注浆法

注浆法是通过注入特定材料来加固土壤，以增强土壤的稳定性和承载能力。在注浆法中，首先需要选择合适的注浆材料，例如水泥浆、聚合物浆等。这些材料具有较高的粘结性和抗压强度，能够有效地提升土壤的力学性能。施工过程中，先在隧道周围或隧道内部铺设注浆管道网络。然后，将注浆材料通过管道注入土层或岩石裂隙中。注浆材料会填充土壤孔隙，并与土壤颗粒结合形成坚固的固体体系。这样，土壤的整体稳定性得到提升，可以有效地防止土体塌方和地面沉降的发生。

2.2.2超前小导管法

超前小导管法是使用小型导管进行预先施工，为后续的大规模开挖提供支撑和引导。在超前小导管法中，首先确定隧道的设计轨迹和断面尺寸。然后，在隧道开挖区域内，使用小型导管进行预先施工。施工时，小型导管会被嵌入到土层中，并按照隧道设计要求进行布置。这样，小导管就像一个框架或支撑结构，为后续的大规模开挖提供了定位和支持。在正式开挖隧道时，大型机械设备可以依靠小导管来引导和控制开挖方向，同时也能够减少对周围土壤的扰动。这样可以有效地保持隧道的稳定性，避免地面沉降和土体塌方的发生。

2.2.3长管棚法

长管棚法是利用长管棚结构进行施工，以确保施工进度和工人安全。在长管棚法中，首先需要建立一个具有足够长度和高度的临时结构，即长管棚。长管棚可以采用钢管、混凝土构件等材料构成，具有一定的刚度和稳定性。施工过程中，长管棚被安放在隧道开挖区域上方，并与地面或其他支撑结构相连。这样，长管棚就形成了一个封闭的空间，能够为施工人员提供安全的工作环境。施工人员可以在长管棚内进行开挖工作。他们可以使用适当的机械设备和工具，从长管棚顶部开始逐步向下开挖土层。同时，长管棚的结构能够承受土体的侧压力，防止土壤塌方和隧道坍塌的发生。

2.3超前地质预报技术

超前地质预报技术是单线浅埋隧道施工中的重要环节。该技术通过地质勘探和数据分析，预测出隧道开挖过程中可能遇到的地质问题，以便采取相应的施工措施，确保施工的顺利进行。在超前地质预报技术中，首先需要进行详细的地质勘探工作。这包括地质钻探、岩石采样等方法，以获取地下地质体的性质、构造和稳定性等信息。然后，通过对勘探数据的分析和处理，可以得出地质模型和预测结果。如：确定地层的分布、岩性、断层情况、水文地质条件等。这些预测结果可以提供给设计人员和施工方，以制定合理的施工方案和安全措施。

2.4隧道开挖

隧道开挖是隧道建设中的重要步骤，不同的开挖方法可以根据具体情况选择。以下是几种常见的隧道开挖方法。

2.4.1全断面法

全断面法适用于围岩较好、工期一般以及在有限预算下希望实现低造价的情况。它能够同时开挖整个隧道的断面，从而快速推进施工进度。

2.4.2台阶法

台阶法是一种适用于围岩较差或较软的情况的开挖方法。在该方法中，隧道的开挖被分为多个阶段，每个阶段都先进行顶部和两侧的开挖，然后再进行底部的开挖。这样可以减少地质灾害的发生，并增加对围岩的支护。

2.4.3环形开挖留核心土法

环形开挖留核心土法是一种适用于软弱地层的开挖方法。在该方法中，首先开挖环形的隧道壁，然后将核心土保留在中间。这样可以保持围岩的稳定性，并且在施工过程中减少对地下水的影响。

2.4.4中隔壁法（CD法）

中隔壁法是一种适用于围岩较差或存在多个岩层的情况的开挖方法。在该方法中，通过在隧道中间设置一道中隔壁，将隧道分为两个独立的部分进行开挖。这样可以减少地质灾害的发生，并增加对围岩的支护。

2.4.5交叉中隔壁法（CRD法）

交叉中隔壁法是一种适用于复杂地质条件的开挖方法。在该方法中，通过在隧道中设置多道交叉中隔壁，将隧道分为多个相互独立的部分进行开挖。这样可以进一步减少地质灾害的发生，并增加对围岩的支护。

2.4.6双侧壁导坑法

双侧壁导坑法是一种适用于软弱地层或液态地层的开挖方法。在该方法中，首先在隧道两侧开挖导坑，然后再从导坑中间进行隧道的开挖。这样可以保持围岩的稳定性，并在施工过程中减少对地下水的影响。

每种开挖方法都有其适用的情况和特点，选择合适的开挖方法需要综合考虑地质条件、工期要求、预算限制以及施工安全等因素。在实际应用中，需要进行详细的工程勘察和技术分析，并采取相应的措施来确保施工的质量和安全。

2.5监控量测技术

监控量测技术在隧道施工中的应用包括以下几个方面：

（1）地表位移监测

地表位移监测是一种常见的监测方式，通过安装位移仪或全站仪等设备，实时监测隧道开挖对周围地表的影响。这可以帮助工程人员及时发现地表沉降、裂缝等异常情况，并采取相应的措施进行调整和加固。

（2）隧道围岩变形监测

隧道围岩变形监测是关键的监测内容之一。通过安装应变计、收敛计等设备，可以对围岩的变形情况进行实时监测。一旦发现围岩存在异常变形，可以及时采取支护措施，以维护隧道的稳定性和安全性。

（3）地下水位监测

地下水位对隧道的施工和运营都有重要影响。通过安装水位计等设备，可以实时监测地下水位的变化情况，及时采取降低或排除地下水的措施，以确保施工过程中不受地下水的干扰。

（4）岩体应力监测

岩体应力监测是为了了解岩体的内部力学状态，及时发现潜在的力学问题。通过安装应变计、压力计等设备，可以对岩体的应力进行监测，并根据监测结果进行相应的支护设计和施工调整。

3结论

单线浅埋隧道施工技术具有工期短、造价低的特点，适用于围岩条件较差、沉降一般的情况。在施工过程中，根据实际情况选择合适的开挖方法和辅助工法，同时进行监控量测，可以保证施工的顺利进行并确保隧道的安全性和质量。

参考文献

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