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基于超淺埋隧道下穿高速公路安全施工技術(shù)分析

文檔作者：宋聰聰文檔來源：河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年11月19日
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30 道路橋梁 Roads and Bridges
基于超淺埋隧道下穿高速公路安全施工技術(shù)分析
宋聰聰
（河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 河南 鄭州 450064）
中圖分類號：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號1007-6344（2019）09-0030-01
摘要：高速公路屬于我國基礎(chǔ)設(shè)施，與國計民生息息相關(guān)，提升高速公路建設(shè)質(zhì)量有利于推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步。本文以某超
淺埋隧道下穿高速公路工程為例，分析增強(qiáng)超淺埋隧道下穿高速公路施工安全性的技術(shù)與措施，只有做好施工各環(huán)節(jié)控制工作，才
能有效規(guī)避安全事故、施工進(jìn)度中斷等問題，降低施工經(jīng)濟(jì)損失。
關(guān)鍵詞：超淺埋隧道；下穿高速公路；施工安全
0 前言
在超淺埋隧道下穿高速公路施工過程中，若是采取的施工技術(shù)或工藝不合理，
高速公路后期在使用過程中可能會出現(xiàn)不均勻沉降、變形、裂縫等問題，不僅公
路的應(yīng)用價值無法充分發(fā)揮，還會增加安全事故的發(fā)生率。因此，施工單位要重
視安全技術(shù)的重要性，結(jié)合各施工環(huán)節(jié)要點制定安全性較強(qiáng)的風(fēng)險防范措施。
1 某超淺埋隧道下穿高速公路工程概況
本文例舉的超淺埋隧道下穿高速公路工程左線長約1585 米，進(jìn)口V 級淺埋段長
度為190 米；右線總長度大約1586 米，V 級淺埋段長度為220 米；隧道出洞口上方高
速公路接近于垂直通過，路面高程約為636 米，僅比隧道洞口頂部設(shè)計高程多出2 米；
后崩坡積層厚度約為4.6 米，在如此厚度的下穿埋深條件下做到不影響高速公路正常
運(yùn)營安全，施工難度相對較大。另外，淺埋段范圍內(nèi)的圍巖含泥量極大，多為松散破
碎的堆積體，出于安全與質(zhì)量考慮，施工單位將施工月進(jìn)度控制在每月30 米。
2 增強(qiáng)超淺埋隧道下穿高速公路安全性的施工技術(shù)
2.1 應(yīng)用錨桿技術(shù)改善地面沉降
1.觀測沉降情況
在超淺埋隧道下穿高速公路施工中，由于下穿埋深比較淺，所以隧道洞口在
挖掘時極易發(fā)生巖土松散問題，導(dǎo)致圍巖在開挖后無法保持穩(wěn)定成拱，地表也容
易出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象，因此為了保證施工安全，施工單位在采用錨桿技術(shù)改善地面沉
降時，必須將此地表下沉量視為必備觀測項目。通常在隧道開挖前對地表下沉量
進(jìn)行測量，在觀測過程中還能獲得準(zhǔn)確性較強(qiáng)的全位移曲線，本文例舉的工程隧
道地表下沉量觀測指標(biāo)大致包括洞口段、洞身淺埋段、3—5 倍開挖寬度范圍內(nèi)的
建筑密集區(qū)；為了保證施工質(zhì)量，將淺埋段地表下沉量測、水平凈空變化量測、
拱頂下沉量測控制在同一斷面上；為了避免對高速公路正常運(yùn)行造成影響，施工
人員對路面沉降情況進(jìn)行實時監(jiān)測，通過分析監(jiān)測結(jié)果得出地層變化相關(guān)技術(shù)資
料，為及時調(diào)整施工方案提供了有力支持[1]。
2.發(fā)揮錨桿技術(shù)作用
正常情況下，錨桿作業(yè)環(huán)節(jié)處于初噴混凝土環(huán)節(jié)后，若是能夠充分發(fā)揮錨桿
技術(shù)的作用，便可為超淺埋隧道下穿高速公路工程形成承載力較強(qiáng)的荷載結(jié)構(gòu)奠
定基礎(chǔ)，對改善地面沉降以及隧道圍巖無法自穩(wěn)成拱問題具有積極影響。在具體
應(yīng)用錨桿技術(shù)時，施工人員首先要利用錨桿機(jī)在隧道拱部指定位置打孔，出于施工質(zhì)
量與安全考慮，隧道其他位置的孔洞應(yīng)使用風(fēng)動機(jī)鉆?。黄浯?，所有的孔洞必須圓滑、
筆直且整齊，同時與巖面保持垂直角度，只有數(shù)據(jù)參數(shù)不存在偏差或偏差處于允許閾
值范圍內(nèi)時，才能有效降低安全事故發(fā)生率；再者，所有錨桿都需要匹配墊板，這些
墊板的主要作用是對不與巖面成垂直角度的孔洞進(jìn)行調(diào)整，在保證墊板緊貼隧道巖面
的同時將錨桿外露部分控制在10 厘米以內(nèi)；最后，在開展中空錨桿施工時，施工人
員必須嚴(yán)格遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計圖紙要求，對各個細(xì)節(jié)進(jìn)行全面把控，以此實現(xiàn)將安
裝誤差控制在1 厘米以內(nèi)的目的。在超淺埋隧道下穿高速公路工程中應(yīng)用錨桿技術(shù)，
對減少參數(shù)誤差、提高細(xì)節(jié)把控水平具有重要意義。
2.2 大管棚支護(hù)施工要點
1.制作導(dǎo)向拱
超淺埋隧道下穿高速公路的施工難點在于下穿埋深較淺、隧道拱部易因壓力
發(fā)生形變，通過對過往成功案例進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)降低隧道拱部承擔(dān)的垂直壓力能
夠避免對上層高速公路運(yùn)行安全造成影響。對此，施工單位可以將大管棚支護(hù)技
術(shù)應(yīng)用于超淺埋隧道下穿施工中，利用導(dǎo)向管制作導(dǎo)向拱，為增強(qiáng)隧道拱部結(jié)構(gòu)
的穩(wěn)定性與使用安全性奠定基礎(chǔ)。在開展大管棚支護(hù)施工時，施工人員首先要將
高速公路周邊的通信光纜遷移并埋設(shè)到距離中央隔離帶地面的0.8 米處，同時在施
工過程中盡量遠(yuǎn)離通信光纜，此舉的主要目的是保證施工現(xiàn)場的通信質(zhì)量；其次，
若是既不想對通信光纜造成破壞，又不能對其位置進(jìn)行遷移，施工人員可以采取
預(yù)埋導(dǎo)向管的方法；最后，將隧道起拱線作為大管棚支護(hù)施工的起點，兩根相鄰
大管棚中心直線距離以30 厘米為最佳，管棚長度應(yīng)為26 米，外插角為1 度，焊
接導(dǎo)向拱的鋼管要選擇長度為2 米、直徑為127 毫米的型號，同時嚴(yán)禁組成導(dǎo)向
拱的各個導(dǎo)向管交叉[2]。
2.鉆孔注漿
大管棚支護(hù)施工的重點環(huán)節(jié)是在超淺埋隧道襯砌拱圈采用人工方式安設(shè)厚壁
鋼管，由于該環(huán)節(jié)應(yīng)用的材料以灰砂、卵石土為主，所以成孔規(guī)格的控制難度相
對較大，施工人員在開展鉆孔注漿工作時需要采用沖擊鉆進(jìn)法并重復(fù)施工動作，
以此保證鉆孔位置與孔洞規(guī)格的精確性。在本文例舉的超淺埋隧道下穿高速公路
工程中，大管棚施工區(qū)域與高速公路路面的距離只有2 米，所以為了保證施工安
全，施工單位安排了專門的監(jiān)管人員對全施工過程進(jìn)行監(jiān)督管理，及時發(fā)現(xiàn)并解
決了漿液在大管棚埋深最淺處發(fā)生泄漏的問題；該工程采用的注漿材料是規(guī)格為
32.5R 的普通水泥，水灰比重在0.8 與1 之間，為了增強(qiáng)隧道拱部承載力，還增加
了約10%的水玻璃。
2.3 保證隧道內(nèi)外參數(shù)的準(zhǔn)確性
若是隧道在施工過程中出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，高速公路的路面也會隨之下沉，影響
公路應(yīng)用的安全性，因此施工單位在開展超淺埋隧道下穿高速公路施工之前，需
要對隧道內(nèi)外參數(shù)進(jìn)行全面測量，基于準(zhǔn)確性較強(qiáng)的測量數(shù)據(jù)制定風(fēng)險應(yīng)急措施，
以此降低安全事故發(fā)生率。
2.4 增強(qiáng)施工風(fēng)險控制能力
1.對施工現(xiàn)場進(jìn)行實時監(jiān)測
為了提高施工風(fēng)險控制水平，施工單位需要借助現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)建風(fēng)險預(yù)警
與管控系統(tǒng)，同時安排專業(yè)監(jiān)測人員對施工現(xiàn)場進(jìn)行7×24 監(jiān)控，尤其是下穿高
速公路范圍內(nèi)的圍護(hù)施工，只有全面掌握圍巖動態(tài)變化情況，才能保證評價圍巖
結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的科學(xué)性，有效規(guī)避安全事故發(fā)生[3]。在開展實時監(jiān)測工作時，工作人
員要對支護(hù)參數(shù)、下穿埋深、各環(huán)節(jié)施工時間、隧道受力情況、拱部應(yīng)力分布狀
況等技術(shù)資料進(jìn)行明確，根據(jù)實際監(jiān)測結(jié)果調(diào)整施工方案與風(fēng)險應(yīng)對措施中的不
合理之處，此法有利于增強(qiáng)施工現(xiàn)場風(fēng)險應(yīng)對能力。
2.基于分析結(jié)果制定風(fēng)險管控方案
施工過程中，工作人員應(yīng)先對實時監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行整理與分析，基于分析結(jié)果
針對隧道拱頂下沉情況、圍巖水平位移量、支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等繪制時態(tài)曲線圖，
對當(dāng)前監(jiān)測結(jié)果與預(yù)期數(shù)值進(jìn)行對比，找出不符合工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)，將其及
時反饋給施工人員并督促其即時開展補(bǔ)救工作，盡力規(guī)避安全風(fēng)險。除此之外，
監(jiān)測人員還需要對基于分析結(jié)果對施工現(xiàn)場提供合理指導(dǎo)，比如當(dāng)發(fā)現(xiàn)隧道周邊
的收斂量未達(dá)到總收斂量的80%（標(biāo)準(zhǔn)）時，監(jiān)測人員應(yīng)要求施工人員對圍巖支
護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，直至結(jié)構(gòu)穩(wěn)定為止。
3 結(jié)束語
綜上所述，超淺埋隧道下穿高速公路工程的下穿埋深普遍較淺，在不影響高
速公路正常運(yùn)營的情況保證施工安全，需要施工單位綜合分析現(xiàn)場具體情況，基
于分析結(jié)果制定可行性與可靠性較強(qiáng)的施工方案，通過發(fā)揮錨桿技術(shù)作用改善地
面沉降問題，同時針對全施工過程加大監(jiān)測力度，以此降低安全事故爆發(fā)率。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介：宋聰聰（1991.08- ），女，漢族，河南鄭州人，碩士研究生學(xué)歷，研究方向：城市軌道交通。

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