工程技术 — Ｃｈｉｎａ Ｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ—１４—ＮＯ一．０４（－Ｆ）ｅｗ—２０日 盈圈圈●■ ‘叫■ 誓叫哪ｌ 浅析大断面浅埋湿陷性黄土隧道下穿 高速公路的沉降控制施工技术 谢前波 （西安市地下铁道工程有限责任公司，陕西西安７１００１８） 摘要：文章结合以往的施工技术和施工经验进行了总结分析的基础上，综合分析导致施工中出现沉降现象的各类原因， 同时介绍了具有针对性的能够控制施工中出现沉降问题的方法和对策，从而为本工程项目顺利施工及以后同类工程的设 计、施工工作提供有益的经验。 关键词：大断面浅埋湿陷性黄土隧道；高速公路；沉降控制技术 中图分类号：Ｕ４４５ 文献标识码：Ａ １ Ｔ程概况 问题的出现。 西安市地铁四号线航天新城站航天 ４沉降控制工作的施工技术 东路站区间，自航天新城站起，沿规划航 ４．１大管棚超前支护。大管棚的材料 天南路地下敷设，到达航天东路站。区间 应选择钢管，其厚度为３．５ｒａｍ，外直径约 下穿西康高速公路，高速公路宽３０ｍ，下 为１０８ｍｍ，其在隧道拱部１５０度的范围 穿段的轨顶埋深约１８ｍ，采用矿山法下穿， 内应采用环形的布置方式，外插角为１Ｏ 下穿公路时加强超前支护，加强支护结构， 度。环向间距０．４ｍ，纵向间距２．Ｏｍ，钢 遵循管超前、短开挖、强支护、早封闭、 管内部应采用水泥浆作为注填材料。在隧 勤量测的原则，严格控制沉降，保证公路 道开挖的过程中，如果挖到了可能影响高 的正常运营。 速公路正常运行的路段，那么应停止掘进， ２地质概况 同时搭建管棚工作室并且喷射一个封闭的 根据钻孑Ｌ和探井揭露，拟建：『＝程场 混凝土喷射面。之后应对管棚测量定位， 地在勘探深度４０．０ｍ范围内的地层主要 然后将大管棚钢管旋转并顶进就位，设备 为第四系堆积物，即南全新统人工填土 选择的是小型的导向钻机。施工的过程中 （Ｑ ）、上更新统风积（Ｑ， ’）黄土、 应准确的掌握大管棚的外插角，其不能偏 残积（Ｑ ）古土壤及中更新统风积（Ｑ ） 高０．５ｍ，更不能进入到开挖线内，从而 黄土、残积（Ｑ， ）古土壤组成。 更好的发挥大管棚的支护作用。之后应进 ３导致沉降问题出现的主要原因 行对钢管的注浆填充的作业，为提高大管 ３．１地质条件的因素。洞身地层为残 棚的整体支护能力，应采用型钢钢价来支 积（Ｑ， ）古土壤夹卵砾砾层和石层以及 撑每一环管棚的端部。 新黄土夹卵砾石层，新黄土的发育方式为 ４．２初期的支护。（１）初喷砼。在完 垂直节理型的，其岩体的稳定性是很差 成了隧道工程的开挖作业后，应将开挖面 的，这就大大的降低了地基的整体承载能 封闭起来，此过程应选择Ｃ２５早强砼作为 力，根据项目勘察对自然地面以下、水位 喷射的材料，建议喷射的厚度为３０ｍｍ， 以上的地基土取土样进行了湿陷性试验， 全断面支护，从而充分的提高围岩的稳定 试验结果表明场地内素填土、黄土及古 性；（２）安装拱脚托梁。在初喷砼的施 土壤均具湿陷性，湿陷性土层分布深度为 工作业完成后，应安装拱脚托梁，材料选 ２５．０ｍ。因此，导致沉降问题出现的原因 择的为１１８工字钢，长度为６０ｃｍ，并且 之一就是地质条件较差。 拱脚托梁与上环托梁应焊接对接的。托梁 ３．２埋深的因素。由于是浅埋隧道， 能够大幅度的提升拱脚的支承力，同时也 所以拱顶部的最小覆盖厚度仅为１８ｍ，而 扩大了拱脚的承压面积；（３）支立钢拱 正是由于较浅的埋深也很容易导致沉降问 架。同样材料也采用ｌ１８型钢，在各部分 题的出现。 的开挖作业完成后应立即进行支立钢拱架 ３．３开挖面积大。在开挖隧道的过程 的施工作业，在施工现场应分两段制作拱 中，其高度为１１．４４ｍ，宽度为９．２５ｍ，断 部的钢拱架并将它们合理的联结，同时用 面的面积约为９０ｍ ，在对过往的施工经 螺栓将托梁和拱脚紧紧的固定住。上钢拱 验进行研究和分析时，我们发现如果隧道 架的底板应与边墙钢拱架的顶端连接，用 的埋深是小于２０ｍ的，并且其跨度不超 混凝土将底脚垫实，而边墙钢拱架的两端 过８ｍ时，在其上部所覆盖的土体是具备 还应与仰拱连接；（４）设置临时的竖向 较好的稳定性的，而如果超过了此范围， 支承和仰拱。在核心土开挖的施工作业完 那么土体的稳定性就会大大的下降。 成后，应立即设置临时的竖向支承和仰拱， ３．４路面通车的影响。由于西康高速 这样才能尽快的形成闭合并支护拱部，从 公路是显西安与安康及周边地区的主要通 而有效的防止沉降变形的问题出现。临时 道，高速公路上车流量大而且大多为载重 竖向支承可采用Ｉ２０ Ｔ字钢，其位置应在 量大的大型车辆，施工过程中高速公路是 支护的中部，而仰拱则采用Ｉ１８工字钢， 正常通车的，车辆的荷载也可能导致沉降 钢拱架应与其两端连接。在临时竖向支承 和仰拱之间应采用钢筋焊接连接，间距为 ｌｍ，直径为２０ｒａｍ，之后应用喷射砼填 满；（５）打设锚杆。在边墙和拱部打设 锚杆建议选择药卷锚杆作为材料，其长度 为３．５ｍ，直径为２２ｍ，布设时纵向间距 为０．８ｍ，环向间距为１．Ｏｍ，之后应进行 钻孔的施工作业，之后在孑Ｌ内放入浸水锚 固卷并将其锤击就位；（６）喷射混凝土。 在以上工序都完成后，应立即喷射混凝土， 材料为Ｃ２０，厚度为３５ｃｍ。进行初期的 支护工作时，应有机的结合钢拱架、托梁、 临时仰拱等各类支护结构，从而形成一个 完善的刚性支护体系，最大限度的避免沉 降变形的问题出现。 ４．３二次衬砌。二次衬砌采用的为模 筑钢筋混凝，在初期的支护作业完成后应 立即进行，进一步的提升了路基路面的整 体承载能力。（１）施工方法。二次衬砌 主要分为仰拱衬砌和拱墙衬砌两部分的施 Ｔ作业，前者能够进一步的提高初期支护 的稳定性，同时还能为之后的拱墙衬砌提 供作业平台，而在进行拱墙衬砌的施Ｔ作 业时，其分段的长度应是小于６ｍ的；（２） 砼灌注。通常应采用就地灌注的方法来灌 注仰拱砼，以衬砌台车作为支承模板来关 灌注拱部和边墙衬砌，并且确保一次浇筑 成型；（３）注浆充填。在二次衬砌的拱 顶都是会留有注浆孑Ｌ的，并且在初期支护 和二次衬砌之间应填充水泥一水玻璃双 液浆，从而有效避免初期支护后沉降变形 现象的出现。 结语 在湿陷性黄土地区进行大断面浅埋 隧道下穿高速公路的施工作业时，我们应 遵循“管超前、强支护、短开挖、勤量测、 早封闭”的施工原则，在保证车辆安全通 行的前提下，不断的完善加强初期支护、 大管棚超前支护、二次衬砌以及监控量测 等施工技术，有效的控制施工中沉降现象， 大大的降低了施工过程中的交通配合和疏 导的费用，同时也能取得了较高的经济效 益和社会效益。 参考文献 【１１倪鲁肃．浅埋黄土隧道下穿高速公路 沉降控制研究【７１．北京交通大学，２０１１． 中国新技术新产品 一６５—