浅谈隧道进口浅埋偏压施工技术

摘要：日新月异的科学技术使水利工程迎来了发展的春天。本文以隧洞工程为例，简述了浅埋偏压隧洞施工技术的总体思路，深入分析了该技术的总体施_T-方案，希望能为同类工程的隧洞施工提供必要技术支持。

 

关键词：隧洞进口；浅埋偏压施工技术；隧洞施工

 

隧洞施工是水利建设工程中最常见也是最困难的环节，与渡槽工程、渠道工程等构成了完整的水利建设项目。由于隧洞施工需要凿穿岩洞，在岩体中挖掘作业，所以它对施工周边的地形、地质、地貌等要求较高“]，较易受到自然因素的制约与影响。隧洞的修建过程需要克服重重困难，穿越不同的危险地段，在设计路线恰好经过浅埋偏压段时，应该在第一时间采用浅埋偏压施工技术解决，以免留下安全隐患。

 

一、工程背景资料

 

文章提及的隧洞施工工程全长6280米，属于山地地形，地势西高东低，山体陡峭且严峻，地面高程大约分布在1500米～2000米范围内，其相对高程在700米左右。该隧洞工程的隧洞进口处属于旁山隧洞，途径约400米的浅埋偏压破碎地段，土质岩层风化现象较为严重，地下水资源丰富，有多条暗河纵横交错。

 

二、浅埋、偏压隧洞施工技术思路

 

（一）做好地表加固工作技术人员在地表加固过程中，应充分考虑到各方面的问题，及时封闭地表裂隙，做好相关预防措施，阻碍地面土体随着坡体进一步滑落坍塌，还应该将地表水阻隔在地表流动，避免其因下渗下漏而对隧洞整体结构的稳定性与安全性构成威胁]。对于沉积在覆盖岩层内的水，应该及时钻孔排出，以达到固结岩层、土层，巩固隧洞结构的目的。

 

（二）加强支护力度，提升抗倾覆能力隧洞结构的稳定主要由刚度的大小与抗倾覆力的强弱所决定，要想在这两项上有所突破，就必须要加强隧洞进出口与洞身的支护力度，确保其能加固隧洞，使其具备一定的抗压抗震能力。

 

（三）因地制宜，减少岩层扰动由于隧洞施工与施工地段周边地质、地貌、地形联系紧密，所以在开挖之前，要做好地质勘查工作，充分掌握数据信息，因地制宜地展开挖掘工作，对于特殊善水权分配方案，建立健全“总量控制，定额管理”的水资源管理制度，在全社会建立高效节水激励制度。实行各级政府节约用水目‘一把手”负责制，层层落实节水责任，建立农户用水与经济效益挂钩，建立起水资源管理的长效机制。还可运用市场调节机制，发挥水价的杠杆作用，按照“补偿成本，合理收益”的原则，适度调整供水价格，使水价逐步向供水成本靠近。定额内实行基本水价，超定额用水加价收费，按用水量的不同，实行由低到高的阶梯式加价的办法，促使用水者按计划节约用水，提高水资源的利用效率和效益。

 

（四）尽快健全组织机构，加强对节水工作的领导为了加强对节水灌溉工作的领导，大力推广普及节水灌溉新技术，提高节水灌溉管理水平，借鉴张掖、武威、庆阳等地的经验，建议成立白银市节约用水办公室，定机构、定编制、定人员，全面开展节水工作，编制节水规划、实施节水项目、推广节水技术、监督、宣传节水，使这项工作有人抓、有人管。

 

（五）完善项目建后管护工作按照“谁管理、谁受益”的原则划分管理权限，对于大中型灌区骨干工程，一般结合水源工程和受益农田范围，由原管理组织或农民用水户协会进行管理；对规模较大的微灌工程，实行水源工程与微灌系统的分级管理；对于规模较小的微灌工程，交由受益农户或农民用水者协会管理。完善的管理制度和运行机制，才能为节水灌溉工程的高效运行提供支撑和保障。地段采用特殊的施工工艺，尽量减少对围岩的挖掘改动，最好能在最短的时间内闭合支护钢架，缩减工序循环周期，以到提升隧洞受力值、降低垮塌风险的目的。

 

三、浅埋、偏压隧洞施工技术的总体方案

 

（一）施工地段地质勘查工作地质勘探工作既是隧洞施工工程的初始环节，又是工程决策的前提与基础，能为具体施工设计提供必要的数据与资料支持。地质勘查人员要利用先进的仪器设备，对隧洞工程沿线的地质、地貌、地形信息进行全面、精准的检测与记录，为后续设计、施工工作打下坚实的基础。文章选用隧洞施工工程途经约400米的浅埋偏压破碎地段，隧洞进口处庞山穿行偏压现象较为明显，且边坡不稳定，容易出现滑落坍塌情况。勘探人员先用专业的地质钻机在隧洞进口处的地表岩层上打孔，充分掌握该地段的岩层分布规律。在完成近400米的浅埋偏压破碎地段钻探工作后，研究人员发现该处地表岩层属于破碎土层，厚度在10米～15米之间。地表之下的岩层为风华千枚岩，主要呈现鳞片状分布结构，鳞层缝隙中依稀可见泥质填充物质。浅埋偏压破碎地段岩层软硬、厚薄分布不均衡，为施工带来了较大的难度。

 

（二）地表加固措施由于该水利隧洞施工时间恰逢多雨水的夏季，施工现场地表土层受到雨水冲刷后，流失情况较为严重，隧洞内部多次出现地表水下渗情况，随时可能导致隧洞顶部的覆盖层出现垮塌事故，对此，施工技术人员必须要将质量与安全放在首位，加强隧洞建设地段的地表防固工作，特别是出现浅埋、偏压现象的破碎地段更应重视施工质量，以确保工程施工的安全性与稳固性。在雨量较大的夏季施工，必须要做好排水工作。施工人员可以通过在水利隧洞两侧距离中线大约12米处设置一条临时的截水沟渠，将准备流入隧洞内部的地表水及时截住，强行更改其流向，牵引到距离隧洞施工现场较远的低洼处，以免发生地表水下渗或边坡滑落坍塌事故，影响工程进度与安全。除此之外，施工人员还应该加设反压挡墙防止位移现象。对于边坡存在坍塌滑落危险、隧洞洞顶覆盖层厚度低于两米的浅埋偏压路段，技术人员要及时采用混凝土注浆加固的方式巩固地表土层结构，并以水利隧洞进口外的地势走向为依据加设两米长、一米厚的反压挡墙，以增强隧洞的抗倾覆能力。

 

（三）浅埋偏压地段的隧洞施工

 

1．水利隧洞进口地段的挖掘工作。该环节，虽然技术人员可以利用挖掘机提高作业效率，但是需要人工的辅助作业，如预先准备好洞顶截水沟挖掘工作、刷坡等，大大节省了人力资源，实现人力资源的优化合理配置。在装设、搬运工程废渣、施工土堆等工作时可以利用装载机、自卸汽车等机械设备，有效降低人力劳动量，加快隧洞施工进程，在确保工程质量的前提下，缩短工程用时，节省工程造价，为隧洞工程按时完工奠定基础。

 

2．边坡及仰坡的防护工作。边坡与仰坡的挖掘、修整、养护工作也是浅埋偏压破碎地段隧洞施工建设中的重难点内容，需要相关工作人员予以重视。在隧洞建设过程中，技术人员要将注意力放到边坡及仰坡的挖掘、防护工作上，采取“边挖边养”的方法，为了确保施工的安全性与稳定性，技术人员应该尽量将作业高度控制在两米以内，并有意识的避免攀爬脚手架进行施工作业，以免因地面湿滑而引起坠落事故，造成不必要的人员伤亡。遇到设计中注明需要重点加固的坡面位置，一定要采用锚杆与钢筋网进行二次加固，注意两者顺序，先做锚杆后设钢筋网，将两者牢牢焊死，不留一丝安全漏洞。加固工作中使用到的材料规格、数量等信息都要以设计图纸为依据，不得有任何错漏情况。锚固使用的泥沙材料都有严格的规定，砂石必须在使用前进行筛选，最好能统一采用粒径不足0．3厘米的砂石，还要严把配比关，按照水利隧洞工程需求对水泥与砂石进行科学配比，以达到注浆饱满的目的。

 

四、结语

 

综上所述，经济的发展带动了水利事业的发展，使我国水利建设压力日增，同时也为水利施工建设工程带来了机遇与挑战。隧洞施工作为水利工程建设中的重要组成部分，必须具备较高的稳定性与安全性，需要繁复的技术来支撑工程顺利进行。隧洞施工过程难免遇到较为复杂危险的地段，若盲目更改线路，不仅会影响工程进度，还不利于节省工程造价、实现资金的优化配置。因此，技术人员要因地制宜，根据不同地段的地质条件设计不同的建设方案，以获取最优的工程质量与施工效果。在浅埋偏压破碎地段采用专门的浅埋偏压施工技术能有效消除不稳定的因素，大大提升工程施工的安全系数，将安全隐患扼杀在萌芽状态。

 

参考文献

 

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[2]徐世康．浅埋偏压破碎围岩隧道施工技术研究[D]．长安大学，2012．

[3]刘玉清，曾友平，郑云诚．新寨隧道进口浅埋偏压隧道施工技术[J]．现代隧道技术，2011，(02)．

[4]项永杰．浅埋偏压隧道施工力学效应与风险评估[D】．重庆大学，2Ol1．

[5]王传智．新安岭浅埋偏压隧道围岩稳定性评价及衬砌技术研究[D]．西安科技大学，2013．