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摘要：复杂山区地形地质隧道施工，风险较大，围岩易受到扰动，浅埋偏压隧道作为复杂山区隧道中较为特殊的形式，其进洞施工方法的研究，对复杂山区地形隧道施工具有指导意义。
关键词：浅埋偏压；进洞；反压回填；长大管棚；套拱；联合支护
一、引言
随着我国高速公路逐渐向山区延伸，隧道工程也不断增多，由于山区地域的特殊性和复杂性，隧道施工往往会遇到多种多样的不同地形和地质。隧道洞口段作为隧道施工的关键地段，大多处于偏压状态，埋深相对较浅，围岩风化程度较高，在施工方法和支护手段选取不合理的情况下，容易诱发隧道洞口坍塌和冒顶等一系列工程事故，严重威胁工程的施工安全。
本文以阴峡隧道左洞进口端进洞施工技术作为研究主线，根据地形、地质、水文、环境等特点，通过对浅埋偏压隧道进洞施工技术的总结提炼，为今后类似隧道进洞的施工提供施工经验，丰富此类隧道工程施工中的技术水平。
二、工程背景
阴峡隧道设计为小净距小净短公路隧道，左线ZK36+532～ZK36+799，长267m，右线YK36+523～YK36+762，长239m，洞口段暗洞直接与洞门连接，无明洞过渡段。
隧道进出口位于阴峡右岸，洞口基岩裸露，隧道进口自然坡度36~41º，为基岩陡坡，由于差异风化地表有突起的条带状砂岩分布，坡脚堆积坡洪积碎石，角砾层，洞口两侧有冲沟发育。左洞进洞端左侧为冲沟，基岩陡坡，差异风化强烈，卸荷裂隙发育，局部形成危岩易形成滚石，对隧道施工及运营有影响，且存在偏浅埋压现象。
针对左洞进洞口浅埋偏压，基岩破碎及冲沟发育的特点，首先，对原有冲沟进行清表开挖，选择级配良好的碎石土分层碾压回填。回填后高于隧道设计洞口顶2m并与原地貌契合。为防止回填土高度过高，土体侧推，在平行洞口端墙处设置片石混凝土挡土墙。其次，对于左洞洞口岩体破碎，不易成洞，采用浇筑套拱+长大管棚稳定洞面。最后，暗洞进洞采用联合支护的方式加固。
三、 施工工艺
根据洞口特殊环境，采用土方机械先将洞口碎落岩层清理，并在洞口填筑出一定的工作平台，满足冲沟回填施工条件。
3.1冲沟回填及挡土墙施工
隧道进口左侧沟道影响左侧隧道进洞，施工前先沿沟心开挖台阶。填筑时最大厚度不大于1m。回填体顶部设50cm厚黏土隔水层。施工时首先将开挖的片块石填入沟底，以便将沟内的排水流出，在填方交界处(靠山坡一侧)设置排水沟至于原状土上，坡度大于1：10时，可根据情况设置急流槽，与确保水流畅通；水沟每5m设置一道伸缩缝，伸缩缝宽2cm,伸缩缝采用沥青木屑板塞密实。
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图1进洞口立面图
洞口施工前需设置反压回填土挡土墙，挡土墙上下左右间距2-3m交错设置φ100mmPE管泄水孔，最下排高出地面常水位30cm，泄水孔进水口包裹透水土工布。挡土墙基础最小埋深不小于1.5m，当基底承载力≤250KPa时，基底换填50-200cm厚5%水泥稳定砂砾，使其满足承载力要求。
3.2套拱+长大管棚施工
套拱采用C20混凝土，截面尺寸1m×1m。套拱数量按供部161°范围计算，套拱兼作长管棚导向墙,为保证长管棚施工精度，套拱内设3榀I18工字钢架，钢架外缘设φ133壁厚6mm导向钢管，钢管固定于钢架上，钢架各单元由连接采用螺栓连接成型。
（1）套拱施工
套拱开挖至基础底部，清除底部虚土，基础浇筑混凝土平台，立模、安装定位型钢及导向管后，浇注混凝土。混凝土采用搅拌站集中拌制，混凝土运输车输送。
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图2 左洞进口套拱段立面图 图3 左洞进口套拱段平面图
（2）大管棚参数
隧道超前大管棚设置在拱部128°40′范围，设置Φ108壁厚6mm超前大管棚，管距环向0.4m，共计37根，每根长28m，共计1036m。外插角1°～3°，本隧道取2°。
（3）长大管棚施工
钻孔时钻机由高孔位向低孔位进行钻进。钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。钻头直径采用127mm。钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
钢花管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔(止浆段棚管不钻孔)，孔间距15～20cm，呈梅花型布置。棚管顶进采用先钻大于棚管直径的引导孔(Φ127 mm)，然后用挖掘机在人工配合下顶进钢管。接长钢管时，相邻钢管的接头应前后错开至少1m。同一横断面内的接头数不大于50%。管棚第一节长5(8)m，其余均为6(9)m。管棚安装后，管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙，连接压降管及三通接头。为提高导管抗弯能力，在导管内增设钢筋笼，钢筋笼主筋采用直径22钢筋，钢筋之间每隔1.5m间距用4cm长Φ42钢管连接，钢管壁厚4mm。
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图4 注浆管棚构造图 图5 钢筋笼断面图
注浆采用注浆机将浆液强度等级不小于M10的1:1水泥浆注入管棚钢管内。注浆初压0.5～1.0MPa，注浆压力逐渐升高，终压2MPa，持压15min后停止注浆。且保证注浆量不小于设计80％。注浆时跳孔先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。
3.4联合支护技术
为了使洞门暗洞支护形成整体，采用将洞门护拱钢拱架与初期支护的钢拱架连接，并对洞口段初期支护钢拱架之间的连接进行加强，形成了以护拱钢拱架连接初期支护钢拱架、 初期支护钢拱架之间相互连接的联合支护体系。
洞门护拱施工时，在护拱最后两榀钢拱架的拱顶及两拱腰处预先焊接预留钢筋，该预留钢筋采用φ24钢筋制作，以套箍形式套住钢拱架，向下预留长度满足箍住初期支护钢拱架要求。预留钢筋焊接完成浇筑护拱混凝土。暗洞初期支护施工时，使预留钢筋套箍套住洞口段初期支护的第一、 二榀钢拱架并焊接牢固，完成钢拱架的架立后喷射初期支护混凝土。最终洞门护拱与暗洞洞口段初期支护形成一体，共同抵抗由于围岩破碎所造成的的围岩压力及防止较大的沉降变形量。
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图6初期支护钢拱架纵向连接示意图
初期支护钢拱架之间的连接采用环向间距每100cm设置一道Φ22纵向连接钢筋，将每相邻两榀钢拱架连接成整体。增加了隧道初期支护的抗剪能力，减少环向裂缝的形成，能够有效防止隧道初期支护的不均匀沉降，并保证隧道初期支护的稳定性及安全性。 钢拱架之间的纵向连接结合钢筋网与钢拱架紧密连接后，通过复喷初支混凝土使初期支护各工序形成整体。保证了隧道初期支护的整体性，并能在隧道开挖过程中防止初期支护产生不均匀沉降变形。
四、结语
复杂地形地质条件下浅埋偏压隧道进洞施工，偏压推移大，洞口围岩裂隙发育，容易遭受扰动，施工风险性大，不能直接施工进洞。通过采取挡土墙防护回填反压土、套拱+长大管棚加固、联合支护等施工技术，对洞口偏压受力进行了反压并有效的稳定了洞口破碎围岩。有效防止了洞口段较大沉降变形的发生。通过阴峡隧道浅埋偏压进洞施工实践，证明该施工方法值得在同类隧道施工中推广。
参考文献：
[1]姜同虎.霍三胜.叶飞.夏永旭.浅埋软弱破碎围岩隧道进洞施工技术研究 [J].现代隧道技术.2011(03):117-122.
[2]杨立波.复杂地形地质条件下隧道进洞施工技术 [J].山西建筑.2012（03）:180-181.
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