宋聰聰

（河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450064）

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(huì)出現(xiàn)不均勻沉降、變形、裂縫等問題，不僅公路的應(yīng)用價(jià)值無法充分發(fā)揮，還會(huì)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(diǎn)制定安全性較強(qiáng)的風(fēng)險(xiǎn)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(jí)淺埋段長度為190 米；右線總長度大約1586 米，V 級(jí)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(jì)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(duì)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(shí)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(shí)，必須將此地表下沉量視為必備觀測項(xiàng)目。通常在隧道開挖前對(duì)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(duì)高速公路正常運(yùn)行造成影響，施工人員對(duì)路面沉降情況進(jìn)行實(shí)時(shí)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(shí)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(duì)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(shí)，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(dòng)機(jī)鉆?。黄浯?，所有的孔洞必須圓滑、筆直且整齊，同時(shí)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(shí)，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(duì)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(shí)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(shí)，施工人員必須嚴(yán)格遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)圖紙要求，對(duì)各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行全面把控，以此實(shí)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(duì)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(diǎn)

1.制作導(dǎo)向拱

超淺埋隧道下穿高速公路的施工難點(diǎn)在于下穿埋深較淺、隧道拱部易因壓力發(fā)生形變，通過對(duì)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(duì)上層高速公路運(yùn)行安全造成影響。對(duì)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(shí)，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(shí)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(duì)通信光纜造成破壞，又不能對(duì)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(diǎn)，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(hào)，同時(shí)嚴(yán)禁組成導(dǎo)向拱的各個(gè)導(dǎo)向管交叉[2]。

2.鉆孔注漿

大管棚支護(hù)施工的重點(diǎn)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(duì)較大，施工人員在開展鉆孔注漿工作時(shí)需要采用沖擊鉆進(jìn)法并重復(fù)施工動(dòng)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(duì)全施工過程進(jìn)行監(jiān)督管理，及時(shí)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(huì)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(duì)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(xiǎn)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(xiǎn)控制能力

1.對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測

為了提高施工風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)預(yù)警與管控系統(tǒng)，同時(shí)安排專業(yè)監(jiān)測人員對(duì)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(dòng)態(tài)變化情況，才能保證評(píng)價(jià)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(shí)時(shí)監(jiān)測工作時(shí)，工作人員要對(duì)支護(hù)參數(shù)、下穿埋深、各環(huán)節(jié)施工時(shí)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(shí)際監(jiān)測結(jié)果調(diào)整施工方案與風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)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(xiǎn)應(yīng)對(duì)能力。

2.基于分析結(jié)果制定風(fēng)險(xiǎn)管控方案

施工過程中，工作人員應(yīng)先對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行整理與分析，基于分析結(jié)果針對(duì)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(shí)態(tài)曲線圖，對(duì)當(dāng)前監(jiān)測結(jié)果與預(yù)期數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，找出不符合工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)，將其及時(shí)反饋給施工人員并督促其即時(shí)開展補(bǔ)救工作，盡力規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，監(jiān)測人員還需要對(duì)基于分析結(jié)果對(duì)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(shí)，監(jiān)測人員應(yīng)要求施工人員對(duì)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(shí)針對(duì)全施工過程加大監(jiān)測力度，以此降低安全事故爆發(fā)率。