摘要：现阶段，我国城市化进程不断加快，盾构隧洞下穿建筑物的工程项目屡见不鲜。隧洞在开挖掘进过程中会对原有地层土体造成扰动，地质条件较差的地区可能产生地面沉降，对地表建筑物和人员安全造成巨大的威胁，如何最大程度地减小盾构隧洞施工对周围建筑物的影响成为备受关注并迫切需要解决的问题。本文探究隧洞盾构掘进施工过程对高速公路及交通涵洞造成的不利影响。
关键词：隧洞盾构；高速公路；加固
引言
伴随着城市机动车数量的增多，引发的交通拥堵问题愈发严重，四通八达的交通网络，将不可避免地出现隧道下穿高速公路的情况，而有些隧道埋深较浅覆土较薄，路基填筑材料稳定性差，以及盾构施工对土体的扰动等原因，容易使地层产生较大变形、导致地表沉降甚至失稳。对盾构隧道安全施工和高速公路的安全运行都会造成严重的威胁。
1施工方案
按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的十八字方针组织隧道下穿既有高速公路施工。首先采用超前双层小导管加固既有高速周边围岩，而后从既有高速路基中线处分两部分暗挖通过。第一部分施工:施工到距离既有高速边线前10m时，对既有高速行驶的车辆采取临时管制措施，开挖侧半幅禁止通行，另半幅封闭超车道，行车道和硬路肩通行，同时重车限速、限时段通行，加快施工速度，加强监控量测，待二衬强度达到设计强度的95%以上时，进行第二部分施工。第二部分施工:采取与第一部分施工相同的施工方法，开挖侧半幅禁止通行，另半幅超车道封闭，待此段(距离既有高速另一边线后20m)二衬强度达到设计强度的95%以上时，恢复既有高速通车。隧道下穿高速公路段开挖支护采用双侧壁导坑法，根据地质情况及监控量测结果及时调整支护参数、开挖方式和施工步序。
2施工风险分析
隧道下穿高速公路处埋深较浅，隧道结构顶至高速公路路面的距离仅有15m，且地质条件较差，该处为第四系残坡积粉质黏土及二长花岗岩，全风化，节理裂隙发育。而且根据施工时间要求，下穿在建高速公路时，重型施工车辆会产生不均匀荷载。另外，隧道下穿高速公路段平行既有温福铁路只有90m，爆破作业需采用微震控制爆破技术，爆破振动速度不得超过5cm/s，施工进度慢，隧道施工时不确定因素多，因此施工风险极大。
3施工要点
3.1施工前准备
在正式实施建隧道下穿既有高速公路施工前，需全面调查施工现场环境下水文地质情况、气候情况与整体环境状况，综合性的对这些因素进行细致深入的研究和分析，之后再进行充分有效的评估，制订出适合并且科学性的具体施工方案。需重点考虑的因素主要包含高速公路路基产生变形塌陷问题时对交通造成的影响，和衬砌产生裂纹或裂缝对交通产生的影响。此外，还需对高速公路的交错处可能形成的外力程度进行相应的评估。在新建隧道下穿既有高速公路正式施工以前，需对衬砌回填处与实际厚度进行检测，掌握混凝土结构强度和裂缝及碳化程度，精准的评估施工路段是不是可以实施新隧道下穿高速公路形式的施工。
3.2溶土洞发育地层的施工技术控制
在公路隧道施工过程当中必须要有效结合盾构掘进工作的具体状况，通过动态维护结构位置来进行施工，在前后20m区域范围内进行有效的防护，同时在掘进机的前方10m区域需要停放地面综合工程处理设备。同时在施工过程当中需要对地面的巡视工作以及工作人员的值班工作等加以充分的重视，保证整个施工环境的安全性和稳定性。
通过动态监测的方式对盾构掘进工作的数据范围进行控制，这在公路隧道施工过程当中直接关系到整个高速公路的周边动态安全性，同时也可以保证相关工程施工人员可以第一时间了解到施工隧道周围环境的具体状态。通过每环两次对周围一次岩石样本来进行收集，同时还需要有效统计收集到的干沙量大小，依照地质环境当中的地质详细资料，对盾构工作当中所产生的废渣进行性质分析，同时需要对施工过程当中产生的施工参数进行有效的处理，为后续的工程开展提供数据参考。盾构机的掘进工作当中必须要充分关注施工水泥浆的工作性能，有效控制欠压或者是掘进等工作问题的产生。在设计泥浆池工作当中，必须要对泥浆池的容量大小进行控制，防止容量过小对施工产生不良的影响，同时还需要最大限度上防止盾构工作当中溶洞当中的泥浆流失量过大等问题。在施工开展过程中，施工单位需要和政府相关部门之间制订出联合紧急工程预案，将工程施工过程中可能存在的应急问题进行准备，保证整个工程的顺利开展。
4施工加固措施
4.1变形控制措施
分析路基和桩基的沉降过程可知，盾构开挖土层时，由各种扰动因素等便会导致基础突降，因此施工过程中保持开挖面稳定及施工步序衔接紧密至关重要。根据本文工程背景及计算结果，提出盾构下穿路基和桥桩的施工控制措施：⑴盾构下穿过程中注意调整土舱压力，保证开挖面稳定，改善开挖面土体和易性，增大刀具使用寿命，渣土改良剂注入量可根据土方开挖量进行调整，一般控制为土方开挖量的20%~40%；⑵下穿桥桩及路基过程中应根据地层性质等因素综合判定盾构机掘进速度以及出土量，降低施工对上方土层结构的影响，一般控制掘进速度为10~20mmmin；⑶开挖后及时进行管片拼装和同步注浆，同步注浆压力应根据隧道周围土层压力及相应的管片变形监测数据进行调整，注浆量应按背后空隙的120%~180%进行控制；⑷施工过程中还应采用静、动态监测相结合的方法进行施工监测，防止桩基沉降变形过大，根据监测结果及时反馈信息，调整施工参数，确保盾构下穿施工的安全。
4.2MJS工法应用
MJS工法又称全方位高压喷射工法。该工法是从综合角度出发，将硬化材料泥浆的配料直至加压输送、喷射、地层切削、混合、强制排泥、集中泥浆这一系列工序作为监控对象，是一种能进行水平地基加固和360°全方位地基加固的施工工法，对于周边环境及地基扰动影响微小；能实施大深度地基加固及水面下的施工，并且可以选择排泥场所。桥涵保护采用MJS斜向旋喷桩封边（内侧采用注浆加固）+筏板+复合地基+临时支顶。通过对隧道结构外边线3m采用MJS斜向旋喷桩封边，封边范围内的砂层采用袖阀管注浆加固，在确保加固效果的前提下，可减少盾构在掘进过程中对上方加固体范围外地层及上层桥梁摩擦桩的扰动及变形影响。为控制桥梁变形，通过在原桥涵两侧桥台之间通过新做筏板将两侧桥台及桩基连成一大筏板，提高桥涵整体刚度，并结合在两隧道之间施做旋喷桩加固的复合地基，提高地基承载力，同时施工过程中采用临时支顶措施，确保盾构通过桥涵时，桥涵的整体位移及变形能够控制在规范允许范围内。
结语
在隧道的施工当中经常会受到洞顶方面问题的干扰，因此在工程开展之前必须要对整个隧道工程进行地质勘测。除此之外，在隧道到公路工程的建设工作当中，必须要对其中的重点施工环节进行质量控制，充分保证整个施工区域的地质安全性，将隧道地基沉降问题进行有效的缓解，最大限度上保证整个公路隧道工程的施工质量，同时提高了整个施工单位的施工经济效益。
参考文献
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