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[科普中国]-隧道浅埋段

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隧道,是公路工程上一个庞大的分支系统。根据大量隧道工程的施工资料调查,上部覆盖层不足隧道洞跨2倍的隧道或区段属于浅埋式隧道,同时,浅埋段工程和洞口加强段的开挖施工,应根据地质条件、地表深陷对地面建筑物的影响及保障施工安全等因素选择开挖方法和支护方式。

《公路隧道设计细则》(JTG/T D70-2010)对浅埋隧道的定义为:作用在支护结构之上的土压力与隧道埋置深度、地形条件及地表环境基本无关的隧道。

《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)浅埋与深埋的分界,按荷载等效高度值,并结合地质条件施工方法等因素综合判定。1

隧道浅埋段和洞口段施工方法隧道浅埋段和洞口段加强段的开挖在浅埋和洞口加强地段,进行开挖施工和支护,应根据地质条件、地表沉陷对地面建筑物的影响,以及保障施工安全等因素选择,并应考虑施工效果及工程费用确定隧道浅埋段和洞口加强段,通常位于软弱、破碎、自稳时间极短的围岩中,若施工方法和支护方式不妥当,则极易发生冒顶塌方或地表有害下沉,当地表有建筑物时会危及其安全。所以,应采用先支护后开挖或分部开挖等措施,以防止开挖工作而失稳或地表有害下沉等。

隧道浅埋段施工方法和支护应符合的技术要求隧道浅埋段施工方法和支护方法的技术规定如下。

(1)根据围岩及周围环境条件,可优先采用单侧壁导坑法、双侧壁导坑法或留核芯土开挖法;同岩的完整性较好时,可采用多台阶法开挖。严禁采用全断面法升挖,否则,对属于大断面的铁路隧道全断面开挖,对围岩的扰动很大,会导致全周壁围岩出现松动,增大坍塌的可能性,且支护结构难以及时施作,并增大隧道工程造价。

(2)开挖后应尽快施作锚杆、喷射混凝土、敷设钢筋网或钢支撑当采用复合式衬砌时,应加强初期支护的锚喷混凝土。Ⅴ级以下围岩应尽快施作衬砌,防止围岩出现松动。锚喷支护及构件支撑的施工应符合《铁路隧道施工规范》的有关要求。

(3)锚喷支护或构件支撑,应尽量靠近开挖面,其距离应小于1.0倍洞跨。

(4)视地质条件,可配合采用超前小导管注浆、超前锚杆支护加同等辅助施工措施,即浅埋段地质条件很差时,应采用辅助施工方法。2

隧道浅埋段初期支护施工要点(1)隧道浅埋段和洞口加强段施工开挖后,应立即铺设小网孔的钢筋网,并喷射3~5 cm厚的混凝土层;

(2)安全锚杆及钢拱架,二次支护喷射混凝土应将钢拱架覆盖不小于3 cm的保护层;

(3)落底、安设锚杆及下部钢拱架,应同时进行挂网,喷射混凝土;

(4)应进行仰拱封底,尽早形成封闭结构。2