湘西北隧道浅埋偏压段洞外加固施工技术

湘西北隧道浅埋偏压段洞外加固施工技术

温磊鹏  刘天伦

中交路桥建设有限公司，北京通州区 101100

摘要：以张家界武陵源中湖至桑植瑞塔铺公路水冲峪隧道出口为依托，研究隧道浅埋偏压段洞外加固施工技术，加固方式包含设偏压墙、微型桩、中空注浆锚杆、喷射混凝土，这些措施有效的防止了隧道偏压、边坡坍塌等问题。

关键词：隧道、浅埋段、偏压段、洞外加固

1. 工程简介

武陵源中湖至桑植瑞塔铺公路水冲峪隧道出口桩号 K9+390，位于斜坡下部至坡脚处，地形陡峻，局部呈陡坎至悬崖状，地面坡度45～70°，隧道围岩主要由强-中风化石英砂岩组成，覆盖层以松散碎、块石为主，厚度变化在 1～2m之间。石英砂岩岩层产状 330°∠25°，走向与洞轴线呈 30°夹角，产状较平缓，与斜坡呈大角度相交组合关系，有利坡体稳定。洞口段地形陡峻，强至中风化岩石节理裂隙发育 （Jv：28 条/m3），主要受一组层面和二组垂直层面卸荷裂隙切割，碎裂至散体状结构，完整程度为极破碎，软至较软岩；坡体上顺层岩土混合体崩滑和小的崩塌体等不良地质现象常见，斜坡稳定性差。K9+355-K9+385段为浅埋段，覆盖层最薄仅25cm，隧道出口左侧临山，山高超50m，岩体顺层方向朝隧道方向，对隧道的侧压力较大。

2. 洞外加固措施

2.1微型桩支护

隧道出口左侧临山，山高超50m，侧压力大，因此设置微型桩（K9+355-K9+385），微型桩采用ø108*6mm热轧钢管，钢管总长25m，考虑到岩层松散破碎，钻孔过程中容易塌孔、卡钻，因此使用自进式钢管，自进式钢管采用打入一节连接一节的方式施工，钢管单根长1.5m，钢管与钢管之间采用车内外丝，旋转相连。钢管内设3根通长ø16钢筋，孔内外整体注C30水泥浆，注浆孔在孔壁梅花型布置，间距为5cm。微型桩一组9根，3排3列为一组，组与组之间的间距为2m，排与排之间的间距为75cm，列与列之间的间距为50cm，微型桩顶采用钢筋混凝土板相连，且每隔10m设1cm变形缝。微型桩设计图如图1、图2：

图1 微型桩平面布置图

图2 微型桩支护设计图

2.2偏压墙支护

隧道出口右侧设置偏压墙作为加强支护，偏压墙采用C20素混凝土浇筑，底宽4m，底宽1.12m，坡比1:0.3，高度同端墙高度，偏压墙顶预留排水沟，靠洞门墙1m。偏压墙属于常规加固方式，偏压墙设计图见图3：

图3 偏压墙加固设计图

2.3浅埋段中空注浆锚杆、喷射混凝土支护

水冲峪隧道浅埋段最小埋深仅25cm，因此主要采用喷射混凝土回填和中空注浆锚杆支护坡面。因浅埋段为一冲沟，所以采用中空注浆锚杆打入两侧山体，同时用钢筋网将中空注浆锚杆连接起来，然后浇筑喷射混凝土，再喷射混凝土顶面再设防水层及无纺布防止雨水入侵，防水层顶再设片石混凝土水沟以保证原有冲沟的排水。为防止两侧山体向冲沟方向垮塌，再将两侧山体做中空注浆锚杆防护及喷射混凝土钢筋网防护，由此防止山体受雨水侵蚀导致垮塌。浅埋段防护设计图如图4：

浅埋段中空注浆锚杆加固、喷射混凝土坡面支护

3. 施工总结

隧道浅埋段和偏压段一般不同时存在，同时存在时除采用隧道洞内的超前地质预报、超前支护、缩短开挖进尺、提高支护等级外，还可以在洞外进行微型桩、偏压墙、中空注浆锚杆、喷射混凝土方式对岩体进行加固。施工过程中为了保证安全，预防边坡塌方，应对边坡进行监控量测，当边坡平面位置或高程变化速率超规定范围时应尽早将人员、机械撤离危险区域，一般情况下采用以上洞外加固方式后，隧道边仰坡、浅埋段不会发生不稳定情况。

参考文献

［１］杨转运．张家山隧道浅埋偏压段施工技术［Ｊ］．现代交通技术，2008（1）.

［２］景学连．隧道浅埋地段施工关键技术讨论［Ｊ］．科技信息．2012，19（24）：56．

［３］黄小花．隧道浅埋段施工处理措施［Ｊ］．民营科技．2009，12（09）：78-80．