馬生壽

摘 要：以贛龍鐵路擴(kuò)能改建工程觀音山隧道DK35+745～+825超淺埋段設(shè)計明挖施工工法變更為暗挖施工工法的工程實例，探討高速鐵路大斷面隧道超淺埋段，設(shè)計明挖法施工難度大，施工危險性大，明挖征遷工作開展難度大，在一系列不利于保證施工進(jìn)度和安全的前提下，采用淺埋暗挖法順利安全通過的施工技術(shù)?？偨Y(jié)明挖暗作的施工技術(shù)要點和應(yīng)遵循的指導(dǎo)方針。

關(guān)鍵詞：大斷面隧道；超淺埋；明挖；暗作

1 前言

隧道的開挖方法主要分為明挖法、半明挖法和暗挖法3 類，具體采用何種方法開挖主要從工程造價、工程進(jìn)度、施工安全、施工技術(shù)、實際可操作性等角度分析。針對觀音山隧道洞頂?shù)乇戆l(fā)育一水溝，常年流水，DK35+700～+880段預(yù)測最大涌水量1433m3/d，為強(qiáng)富水區(qū)，洞頂淺埋段復(fù)雜的地質(zhì)條件及外部環(huán)境的影響，通過對設(shè)計明挖法和現(xiàn)場施工暗挖法兩種施工方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全、進(jìn)度比較，得出最佳施工方案。

2 工程概況

2.1 隧道地質(zhì)及設(shè)計情況

觀音山隧道位于江西省贛州市贛縣境內(nèi)，進(jìn)口里程DK31+470出口里程DK36+254全長4784。隧址主要為剝蝕低山丘陵區(qū)，山脈多呈WE-SW走向，地勢起伏較大，相對高差約230m～330m，山體自然坡度30°～40°，植被發(fā)育，基巖多有出露。地表水主要為季節(jié)性溪溝，靠大氣降水補給，調(diào)繪時水量不大； 地下水主要主要靠大氣降雨入滲補給，經(jīng)下滲或側(cè)滲進(jìn)行排泄。

2.2 隧道主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

本隧道為單洞雙線隧道，設(shè)計時速200km/h，隧道凈寬12.8m，凈高9.0m，最大開挖面積128.3m3，圍巖分類以Ⅳ～Ⅴ類為主，地質(zhì)情況復(fù)雜多變。

2.3 隧道淺埋段水文、地質(zhì)概況

通過使用全站儀測量線路所在段地表高程與開挖洞頂高程比較得出，DK35+745～825（長度80m）段覆蓋層最薄處為2.6m，拱頂?shù)乇硌啬媳狈较蛴幸坏浪疁希瑴蟽?nèi)常年有水，可見沖刷出來的巖面，下游全部是水田。淺埋段表層為Qel+dl為粉質(zhì)粘土，硬塑，厚約2～3.5m，洞身圍巖為寒武系下統(tǒng)（ε1）變質(zhì)砂巖夾板巖，黃褐色、青灰色、灰綠色，全～弱風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎。DK35+780地表發(fā)育一水溝，常年流水。地下水為基巖裂隙水，較發(fā)育，DK35+700～+880段預(yù)測最大涌水量1433m3/d，為強(qiáng)富水區(qū)。

3 施工方案比選

3.1 淺埋地下工程概要

按照《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》單線或雙線隧道拱頂埋深V級圍巖在18m～25m為淺埋隧道，對淺埋隧道而言覆跨比（拱頂覆土厚度與結(jié)構(gòu)跨度之比）0.6

3.2 明挖法施工難點

（1）施作明洞需施工一條長度為1.5km的便道，新修便道需穿過大面積的水田和山地，需要征地。由于前期施工已征取數(shù)量較大的農(nóng)田、林地、山地，為了環(huán)保和水土流失地方政府已不支持征地，并且當(dāng)?shù)乩习傩找矅?yán)重阻撓，施工便道的施工很難開展；見平面圖2。

（2）如提前對明洞段施工，需架設(shè)供電、供水、供風(fēng)設(shè)施，并要新建臨時駐地，也需要征取臨時用地，征地費用較大，造成施工準(zhǔn)備階段較長，不利于施工進(jìn)度和費用控制。

（3）根據(jù)設(shè)計資料和平面圖2以及現(xiàn)場勘探可以看出，明挖段地質(zhì)情況復(fù)雜，DK35+825～745段采用明挖法最大開挖深度達(dá)17.3m，明洞開挖對周邊山體的擾動較大，如果處理不當(dāng)，極易引起邊仰坡及山體失穩(wěn)，發(fā)生邊仰坡、山體滑坡、坍塌，對施工安全和進(jìn)度影響較大。

3.3 暗挖法施工難點

（1）超淺埋段DK35+825～+745洞頂埋深淺，暗洞施工時可能出現(xiàn)坍塌冒頂、邊墻失穩(wěn)等災(zāi)害，要編制詳盡的施工技術(shù)方案和支護(hù)措施予以杜絕災(zāi)害發(fā)生。（2）地質(zhì)條件差：淺埋段拱頂?shù)乇硌啬媳狈较蛴幸坏浪疁?，溝?nèi)常有流水，施工條件差，如何加固圍巖，防止施工時滲漏水，是該隧道施工又一關(guān)鍵內(nèi)容。

3.4 暗挖法施工優(yōu)點

（1）超淺埋暗挖技術(shù)施工在我國地下工程實例中已有很多的成功范例，能夠有效杜絕淺埋段暗洞開挖中坍塌冒頂、邊墻失穩(wěn)等災(zāi)害。（2）對周邊環(huán)境影響較小，減少征地和植被破壞，對原地形地貌破壞較小，對山體的擾動也較小，有利于山體的穩(wěn)定。（3）不受拆遷的影響，對當(dāng)?shù)卮迕裼绊戄^少。開工快，對施工進(jìn)度影響較少，不確定因素較少。

3.5 暗挖法與明挖法總體費用比較

4 總結(jié)參考

通過觀音山隧道DK35+745～+825超淺埋段的施工過程中證實，淺埋暗挖施工工法對明洞暗做（暗挖法）施工技術(shù)方法是可行的?？s短了工期，減少了投資，不會對周圍環(huán)境造成任何影響，避免了明挖法帶來的工程安全隱患事故，使隧道施工工作有序開展，隧道工區(qū)人、機(jī)、料合理使用。

通過本工程實例，將明挖暗作施工過程總結(jié)為地表控水、管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測、速反饋的施工原則，結(jié)合監(jiān)控量測數(shù)據(jù)必要時調(diào)整拱架間距和鎖腳鋼管數(shù)量等支護(hù)參數(shù)，可以安全穩(wěn)妥的通過超淺埋施工段，為在今后的高速鐵路大斷面隧道超淺埋段明洞暗挖施工參數(shù)的選擇和施工方案的運用積攢一定的工程施工經(jīng)驗和工程參考價值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王夢恕.地下工程淺埋暗挖技術(shù)通論[M].合肥：安徽教育出版社，2004.

[2] 鐘桂彤.鐵路隧道[M].北京：中國鐵道出版社，2000.