隧道施工的方案
隨著科學技術(shù)與經(jīng)濟的發(fā)展，對隧道施工工程提出了更高的要求。目前，國內(nèi)在隧道工程施工過程中，普遍采用礦山法、新奧法；在巖土隧道施工中，主要采用鉆爆法掘進，以及掘進機施工，對于城市地下等淺埋隧道，在施工過程中，蓋挖法施工 采用明挖或蓋挖法進行施工，同時使用地下連續(xù)墻，暗挖時采用盾構(gòu)法和淺埋暗挖法等較高技術(shù)含量的施工法。淺埋偏壓鐵路隧道在隧道施工中是難度較大的一種隧道。
1 工程概況
白塔寺隧道位于重慶市萬盛區(qū)境內(nèi)，穿越一脊狀山梁，進口里程D1K24+690，出口里程為D1K27+547，中心里程D1K26+118.5，全長2857m，最大埋深206m。本部負責施工白塔寺隧道出口段，里程為D1K26+160至D1K27+547。其中包括車站大斷面Ⅴ級圍巖152m，Ⅳ級圍巖75m，Ⅲ級圍巖320m，明洞5m，共552m；單線小斷面Ⅴ級圍巖30m，Ⅳ級圍巖400m，Ⅲ級圍巖405m，共835m。
隧道出口端淺埋段穿越突出山脊，屬于地形偏壓，出口覆蓋2～6m碎石層，下伏基巖為三疊系中統(tǒng)雷口坡組中厚層狀泥灰?guī)r夾頁巖，巖層傾角50～60°，巖層走向與線路走向一致。D1K27+390～D1K27+542段屬于淺埋、地形嚴重偏壓地段。
2 隧道偏壓原因及判斷方法
2.1 隧道偏壓的起因 對于偏壓隧道，通常情況下，受各種原因的影響和制約，進而在一定程度上導致圍巖壓力出現(xiàn)不均勻性，從而使隧道支護受偏壓荷載的作用。主要原因包括：
2.1.1 施工原因 在施工過程中，因施工方法選擇不當，進而在一定程度上導致開挖斷面發(fā)生局部的坍塌，從而影響圍巖壓力的穩(wěn)定性，使得應(yīng)力過于集中，進一步造成隧道偏壓。如果對其進行正確的處理，正常施工一般不會受到影響。
2.1.2 地質(zhì)原因 圍巖形狀發(fā)生傾斜，節(jié)理發(fā)育，其間存在軟弱結(jié)構(gòu)面，以及滑動面等，在一定程度上弱化了自穩(wěn)能力，在施工過程中一旦受到擾動，將會導致巖體沿著層理面發(fā)生滑動。
2.1.3 地形原因 隧道蓋挖法施工 依傍山體，地面明顯傾斜，進一步增加了側(cè)壓力，并且隧道埋深比較淺。
2.2 判斷偏壓隧道 在判別隧道偏壓方面，由地形引起的偏壓圍巖類別、地面坡度以及覆蓋層厚度是3個重要的因素。當隧道外側(cè)拱肩至地表面的垂直距離t值等于或小于規(guī)范規(guī)定數(shù)值時，應(yīng)視為偏壓隧道。
3 施工方法及順序
3.1 上半部分的斷面施工 埋深大于3m段，設(shè)置108mm×6mm的大管棚。管棚長度為40m，角度控制為2°，環(huán)向間距為40cm。與一般隧道設(shè)計的大管棚相比，蓋挖法施工 由于40m大管棚比較長，在施作大管棚前，首先設(shè)置導向管。采用長為2m、？準140mm的鋼管對導向管進行處理，通過全站儀進行精確定位，在鋼護拱上焊牢。導向管的間距控制在40cm，仰角為2°。然后進行超前預(yù)注漿，漿液采用1：1水泥砂漿，水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥。
3.2 開挖及加固邊坡 在開挖嚴重偏壓、淺埋隧道的過程中，容易擾動圍巖，進而在一定程度上直接威脅到施工的安全性。在開挖的過程中，盡量減少開挖的規(guī)模，并及時做好加固、防護工作，進一步降低圍巖擾動造成的自重應(yīng)力和施工時引起的偏壓影響。開挖后，在坡面上需要立即施作？準25中空注漿錨桿，錨桿長度為4m，間距為1.0m，并按照梅花形進行布置，增強開挖山體邊坡的穩(wěn)定性。打入新鮮巖體的錨桿應(yīng)不小于3m，同時需要掛設(shè)20cm×20cm、？準6鋼筋網(wǎng)，并噴射C25混凝土進行防護處理。
3.3 加固圍巖及反壓回填 在施工過程中，針對隧道存在的嚴重偏壓、淺埋特點，通過反壓回填的方式對偏壓側(cè)地質(zhì)較軟的位置進行相應(yīng)的處理，同時用打夯機進行分層夯實，并對空洞進行填充處理。地表經(jīng)過夯實處理后，需要進行深孔預(yù)注漿，注漿孔間距控制在3m，并按梅花形進行布置，通過地質(zhì)鉆進行成孔，孔徑為？準90mm。采用 75mm×5mm塑料管進行注漿，在注漿深度方面不超過半斷面的開挖線，寬度超過隧道開挖輪廓線3-4m。
3.4 隧道下半部分斷面施工 完成上半斷面施工后，采用拉中槽、跳馬口開挖的方案對下半斷面進行開挖處理。如果采用弱爆破或者下爆破，需要采用挖掘機同時配合人工進行修整成形。在開挖過程中，需要對循環(huán)進尺進行嚴格的控制。開挖成形后，立即用C25混凝土對開挖面初噴4cm，架設(shè)鋼拱架，打錨桿、并對混凝土進行多次復(fù)噴，復(fù)噴厚度達到25cm，開花超過30m即開始仰拱旋工，使支護結(jié)構(gòu)閉合成環(huán)。
3.5 支護施工 在施工過程中，通過聯(lián)合錨桿、網(wǎng)噴、鋼拱架等，采用？準25中空錨桿注漿支護對圍巖進行加固。錨扦長度控制在4.0m，間距控制在1.0m×0.6m，在鋼拱架上，焊牢拱墻處錨桿的尾端。拱架采用I20a工宇鋼進行現(xiàn)場加工，間距控制在60cm，用中？準20mm鋼筋沿環(huán)向按間距1.0m進行聯(lián)合構(gòu)成整體。架設(shè)過程中，需要將10cm×20cm×32cm的C20混凝土墊塊鋪設(shè)在鋼拱底部，進而在一定程度上防止鋼拱架出現(xiàn)下沉，同時將兩排？準20鎖腳錨桿設(shè)置在鋼拱架的兩惻，其長度為4m。C25混凝土的噴射厚度控制在25cm，確保噴射混凝土的密實性。
3.6 仰拱施工 在開挖作業(yè)后，進行仰拱施工，對于仰拱部分的圍巖，如果采用弱爆破，在這種情況下需要借助挖掘機，同時配合人工進行修整。
3.7 襯砌施工 在對隧道進行施工的過程中，對于嚴重偏壓、淺埋隧道來說，其圍巖特點表現(xiàn)為：內(nèi)應(yīng)力高、變形量大等，在襯砌施工時間方面有著嚴格的要求。如果襯砌施工時間過早，容易破壞襯砌結(jié)構(gòu)；如果襯砌施工時間過晚，可能導致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。
3.8 監(jiān)控測量 在隧道施工過程中，通過監(jiān)控測量工作，可以進一步了解圍巖的變形情況，以及山體的位移情況，進而在一定程度上分析圍巖變形，進而對最終的變形量、初砌施作最佳時間進行確定。
3.9 施工管理 在施工過程中，需要做好工序間的銜接工作。完成開挖后，需要及時處理欠挖、危石等，同時架設(shè)鋼拱架、掛網(wǎng)等，進而在一定程度上避免變形過大，造成隧道發(fā)生坍塌。
4 結(jié)束語
在施工過程中，對淺埋、偏壓隧道進行施工，施工前，需要全面分析偏壓產(chǎn)生的原因，以及嚴重程度等，同時對各種影響因素進行綜合考慮，確保制定的施工方案具有一定的可行性，同時確保施工的安全性。選擇的開挖方法要科學、合理，按照“超前支護、弱爆破、短進尺、勤量測、強支護”的原則進行開挖。準備齊全各種施工用材料、設(shè)備等，快速、及時地進行初期支護。在施工過程中，有效分析圍巖變形量測數(shù)據(jù)，進而對支護參數(shù)進行及時的修改，同時采取恰當?shù)闹ёo措施。
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