作为隧道施工的重要方面，浅埋偏压隧道进洞施工在近期得到了长足的发展和进步。该项课题的研究，将会更好地提升该项施工的实践水平，从而有效优化隧道进洞施工的整体效果。本文从概述相关内容着手本课题的研究。

二、概述

我国的地质环境千变万化，而交通路线贯穿大江南北。其中会出现许多交通路线需要开挖隧道的情况。而在丘陵或者山地环境中，有一些隧道开挖地点，洞口会出现偏压和浅埋的情况。这些情况给工程施工带来了一定的难度，给施工和后期工程的使用带来了一定的安全问题。所以，在施工的时候就需要全面考虑，结合实际，科学妥善的处理好偏压和浅埋问题。

在各种不利条件中，偏压对隧道施工潜在的威胁最大。偏压会造成隧道的不平衡受力，轻则可使隧道拱圈变形，重则破坏隧道结构。该隧道的偏压来自左右两侧山体不对称，洞口左侧冲沟发育，相对右侧边坡较高，由于隧道不适合明挖，为确保进洞施工安全，首先加固边坡及抑坡;其次在左侧增加了扩大基础挡墙减少山体侧向推力，并在挡墙后拱顶部位回填土，以增加结构重量，加强平衡稳定;再次进洞前施工超前长管棚，以形成加固承载环，加强开挖面围岩稳定。

隧道浅埋段，土层在施工扰动后很难形成稳定受力圈，地表先沉降，辅助施工处理不好很容易造成塌方事故。考虑该隧道进口岩体主要为细角砾土，自身稳定性差，采用地表注浆加固边仰坡;进洞时采用套拱法进洞，施做超前管棚并注浆，使破碎岩体粘结为整体，增强其自稳能力，减少塌方几率，增大安全系数。

三、隧道浅埋偏压机理

1.隧道偏压原因

隧道偏压是指由于各种原因引起围岩压力呈明显的不均匀性，从而使支护受偏压荷载的隧道。主要有以下几个方面原因：

（一）施工原因，因施工方法不当引起开挖断面局部坍塌，从而改变了围岩压力的相对稳定性，造成应力集中而引起隧道偏压。如处理得当，一般不会影响正常施工。

（二）地质原因，围岩产状倾斜，节理发育，其间又有软弱结构面或滑动面，自稳能力极差，施工中一旦受到干扰，岩体就會沿层理面出现滑动。

（三）地形原因，隧道傍山，地面显著倾斜，侧压力较大，且隧道埋深较浅。

2.隧道浅埋偏压判断

（一）施工原因引起的偏压，由于开挖不当或支护不及时引起一侧围岩发生局部坍塌，或回填不实造成不稳定土体，人为造成了偏压的地质构造。

（二）地质构造引起的偏压，地质构造常在多裂隙围岩（以Ⅲ、Ⅳ级较为突出）中引起隧道偏压，其压力分布主要与下列因素有关：①围岩的工程地质条件及控制性裂隙、节理或层理（统称为软弱面）的产状及其与隧道轴线的组合关系：②围岩扰动范围;③控制性软弱面的强度以及作用在软弱面上的法向力大小等;④隧道一侧受2个倾斜的软弱面（倾角为α）及一组节理面所切割时，会形成不稳定块体，当围岩的内摩擦角？小于弱面倾角α时，岩层将沿弱面滑动并产生偏压。

（三）地形引起的偏压中围岩类别、地面坡度和覆盖层厚度是判别隧道偏压的三个重要因素。当隧道外侧拱肩至地表面的垂直距离t值等于或小于下表所列数值时，应视为偏压隧道。

四、浅埋偏压隧道进洞施工施工工艺

1.超前大管棚加固注浆

超前大管棚施工采用37根长40m，型号为φ108×6mm的热轧无缝钢管，接头处采用φ102×6mm热轧无缝钢管丝扣无缝连接，为了使相邻接头钢管不在同一个截面上，编号为奇数孔的钢管最后一截采用6m无缝钢管，编号为偶数孔的钢管最后一截采用3m无缝钢管。

套拱的施做是作为大管棚导向的预备加固措施，方便大管棚钻孔以及孔位、角度的固定。现场采用I18的工字钢做骨架，在骨架顶部环向间距40cm埋设37根长2m，型号为φ127×4mm的热轧无缝钢管，支模完成后浇筑70cm厚C25混凝土以增加套拱强度。

待混凝土强度达到20MP以上即开始司钻进行钻孔作业，用专用管棚机配备Φ120的偏心钻头进行钻孔。现场根据路线的设计纵坡，曲线半径的大小和钻头的下沉量，方向确定以3°的外斜角进行钻孔，钻孔过程中严格监控钻杆的倾斜角，偏离原定方向及时修正，以免大管棚打入隧道开挖轮廓线以内。钻孔施工顺序按高程大小由高孔位到低孔位进行，先钻编号为奇数的孔，钻孔成型后应对孔的质量进行检查无误且虚渣清除后立即安装φ108×6mm的钢管，钢管安装到位后立即进行注浆，浆液采用1：1水泥净浆，也可适当添加水玻璃调节凝固时间，待奇数孔施工完毕后再钻编号为偶数的孔，此时偶数孔可作为检查孔，检查奇数孔的注浆质量。

2.三台阶七步开挖法

三台阶七步开挖法的关键在于预留核心土，开挖过程中严格遵守“短进尺、勤量测、早闭合、快封闭”的原则，加强控制各台阶步距，才能保证隧道安全、快速的施工。隧道开挖第一步上台阶开挖，第二步中台阶左侧开挖（预留核心土），第三步中台阶右侧开挖（预留核心土），第四步下台阶左侧开挖（预留核心土），第五步下台阶右侧开挖（预留核心土），第六步去处核心土，第七步仰拱开挖。

由于浅埋偏压对隧道造成的侧向应力极有可能使隧道发生侧向移位，在隧道仰拱开挖过程中，采用半幅开挖并且增加临时横撑的方式，来削弱侧向应力造成的危害。每次仰拱开挖距离应该严格控制在5m以内，用栈桥全断面施工尽早使初期支护闭合成环。仰拱填充在仰拱衬砌混凝土强度达到70%以后进行施做。二次衬砌的施做要紧跟仰拱，保持2部台车的距离。

五、浅埋偏压隧道进洞施工技术关键点分析

1.洞顶截水沟。基于铁寨子1#号隧道建设区域地基水分充足，为为确保明拱开挖施工过程中临时边仰坡的稳定倍杜绝拱脚遭受雨水浸泡的可能性，进洞施工需要在边仰坡坡边开口外5m左右距离施作一洞顶截水沟（施作材质应选用浆砌片石），从而达到将地表水引至开挖施工区域影响范围之外的目的。

2.明拱开挖与边仰坡施工需要注意防护工作的同期开展。铁寨子1#隧道进洞中的明拱部分施工需要按照挖掘机开挖、人工刷坡辅助进行的思路来开展，与此同时对边仰坡坡面的防护工作也要及时展开，采用挂网锚喷式防护工作在防止进洞施工左侧边坡因陡直形成侧压力对隧道洞口产生挤压的过程中有着显著的效果。

3.初期管棚套拱的施工。管棚套拱作为后期长管棚施作的基础其施工距离不宜过长，需要在紧靠掌子截面设立工字钢架，将拱架与明拱开挖中引入的边仰坡锚杆进行固定，接着在然隧道进洞环形拱架的端头与内部环形轮廓内安装木模板 做混凝土浇筑后与拱架焊接固定，形成初期隧道进洞施工较为稳固的作业主体。

4.长管棚施工。大量的实践研究结果表明，在铁寨子1#隧道乃至大多数的浅埋偏压隧道进洞施工中，出现最多问题与难点的施工环节正是长管棚施工。作业中不仅卡钻与坍孔现象十分严重嚴重，成孔困难，并且整个施工进度十分缓慢，将延长了整个隧道的施工周期，成为当下进行技术控制与探究的首要研究对象。据此，笔者认为传统一次成孔法的施工模式并不科学，而应该采用麻花钻头冲孔——套管跟进的施工方法。在这一过程中，值得注意的技术关键要点有以下几个方面：冲孔施工需要选择麻花钻头与冲击钻相结合的方式，钻机从前期明拱暗墙施工中预留的孔口管进入，以此完成钻孔施工;钢管与钻杆需要在顶驱液动锤的作用下完成回转冲击工作并通过孔口管钻入隧道顶板前端。

六、结束语

通过对浅埋偏压隧道进洞施工技术的相关研究，我们可以发现，该项工作的顺利开展有赖于对多项优势因素的掌控，有关人员应该从浅埋偏压隧道施工的客观实际需求出发，充分利用有利条件，制定最为符合实际的进洞施工技术实施方案。

参考文献

[1] 高飞，李云鹏.长哨浅埋偏压隧道施工顺序与支护力学行为分析[J].隧道建设.2011（01）：88-.下载本文