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摘要：在高速公路浅埋偏压隧道修建中，通常会出现浅埋偏压的情况，特别是在隧道进出口处和沿山傍河处浅埋偏压隧道围岩多为Ⅳ级以上软弱围岩，力学性质复杂，而且受偏压影响，地应力分布不均，这就使浅埋偏压隧道稳定性分析变得很困难，使得在隧道进洞施工中很难实现施工质量以及安全控制。因此，如何采取科学合理的施工工艺和技术来确保隧道偏压浅埋段施工是非常重要的。本文对高速公路浅埋偏压隧道的施工技术进行分析，谈了高速公路隧道施工技术在施工中应用。
关键词：高速公路；浅埋偏压；隧道；施工技术
隧道工程是人们利用地表以下的空间而建造的工程设施。隧道工程主要分为主体结构及附带设施，主体结构分为洞身及洞门；附带设施有消防设备应急通道以及排水防水设施。并且对于一定长度以上的隧道工程内部还应具备照明及通风实施。由于山体的地质情况复杂多变并且地形起伏落差大，尤其在山岭这种地形当中，很多隧道工程都位于浅埋偏压的这种地质状况当中，为高速公路建设的整体性和顺利完成就必须要在这种地质状况下来进行隧道工程的施工。隧道施工具有较高的风险性，一旦没有采用科学合理的施工方案或者对周围岩体组织处置不合理，那么就会在隧道开挖与施工的过程当中极易出现塌方事故造成严重的人员伤亡，因此在对此种隧道工程施工时一定要选择科学合理的施工技术方案。
一、概述
隧道是是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分。主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长大隧道还有专门的通风和照明设备。在高速公路隧道工程建设中，隧道山体地质条件变化无常，地质结构复杂多样，地形起伏较大，特别是山岭地区，大部分隧道处于浅埋偏压破碎地段，在实现高速公路隧道的正常建设中，就必须要对浅埋偏压破碎地段隧道的施工。但因其自身所具有的特殊性，如果没有选择合理的施工技术方案或对围岩处理不当，那么很容易造成隧道坍塌及人员伤亡事故。为了确保高速公路隧道的质量、安全、进度、环保、效益等，必须要选择合理的隧道施工技术方案组织浅埋偏压破碎地段隧道的施工。
二、工程案例
以某高速公路为例，隧道类型为连拱式隧道，起讫桩的型号为K1+270到K1+555，长度为275m，最大预埋深度在35m左右，隧道的纵向坡度为2%；周围岩体级别在为IV～V级，并且周围岩体破碎情况较为严重基本为非稳固状态。隧道要进行地面注浆的长度在18m，隧道预埋的深度较浅但是偏压情况较为明显。在隧道的进洞口和出洞口顶部已经露出地面，周围岩体为白云岩石，岩体整体性较差表面破碎情况严重。通过利用物探设备表示内部具有低阻异常区域，岩溶预测为发育地质。当隧道开挖到此区域时较易出现突泥涌水的情况，这种隧道工程为典型的浅埋偏压型隧道。依据隧道工程的设计图纸及地质勘探资料和地质具体条件等因素进行了探讨和分析，该隧道在施工过程当中很容易发生大规模的塌方和冒顶等安全施工事故。因此进行严格的技术论证，最终选择运用地表注浆施工技术来处理该隧道的浅埋偏压破碎区域，利用这种施工技术能够将周围岩体严重的破碎状况有效的加以改善，提升围岩的整体性及强度，继而有效的防止塌方事故的发生。
二、地表注浆施工技术
1、地表注浆施工加固技术的基本原理。该种加固技术是通过水泥砂浆灌注到岩体破碎的缝隙当中所产生的压力，使破碎岩石又能够重新的密实结合为具有一定强度的整体，把水泥砂浆灌注到裂缝当中终凝之后提高周围散碎岩体的刚度及强度。依据各种隧道工程实地具体条件的不同使用该种加固技术的程度及范围也有一定的区别；对注浆加固技术运用程度和范围产生影响的主要因素包括施工方法的选择、注浆灌注的压力及围岩缝隙的大小等。一般状况中，注浆加固帷幕大小和隧道挖掘的宽度为正比。
2、案例实际施工情况介绍。运用钢管分段灌注水泥砂浆的方法，在施工之前要做好灌注砂浆以及钻孔的实验，同时依据实验结果对地表注浆加固的相关数据和参数进行完善和调整，地表灌注砂浆应按照固结钢管所在范围之内进行设计，砂浆扩散半径应大于两管中心间距的0.8倍。灌注砂浆的范围：长度为17m，宽度为18m，灌注孔道的间距为1.4m×1.4m，灌注孔的分布形式为梅花桩式分布。灌注导管的规格选用φ55管壁厚度为5mm的热轧型钢管，在灌注管的周围以梅花桩的形式设置灌注孔，孔道的间距为40cm；水泥砂浆的配合比为1:1；灌注砂浆的压力为：初始压力为0.6～1.2MPa，最大灌注压力为2.2MPa.灌注砂浆的总量依照地层填充率的%6计算。灌注砂浆的实际操作方法为：在实际对周围岩体灌注水泥砂浆的时候，水泥砂浆经过注浆管道在流经灌注孔最终灌注到岩层深处。灌注完毕之后产生一定的内压力继而令散碎的岩石重新的粘结在一起，当水泥砂浆终凝后就可以实现散碎岩层重新整合固结的目的，继而使周围岩体的物理强度和稳定程度得到还原和提升。
三、隧道工程的洞身开挖技术
1、隧道工程中隔墙的施工方法。运用复合形式的曲中墙来作为连拱式隧道中隔墙，当IV级和V级周围岩体区域使用强度为C25等级的钢筋混凝土进行施工，在对中隔墙进行施工作业的时候要依据主洞的型钢拱架之间的距离来进行焊接预埋件的预埋。并且要将和墙体顶部的缝隙进行回填压实，如果有特殊的设计要求还应该使用灌注导管来灌注水泥砂浆进行回填充实。
2、隧道工程的洞身开挖施工方法。隧道工程的洞身明洞段的开挖使用明挖的施工方法，在保证洞口处边坡稳定状态的基础上，就地进行全断面的模筑钢筋混凝土，然后进行洞身的开挖；洞身的暗洞部分则使用新奥法施工技术，对于V级周围岩体区域使用三导洞法主洞使用正台阶的施工技术进行挖掘，IV级周围岩体的区域使用中导主动台阶的施工技术分段进行挖掘施工。在实际的隧道洞身开挖施工过程当中要对每循环进尺进行严谨的控制，在上段面进行开挖作业的时候要将每循环进尺严格的控制到1.6倍的型钢拱架距离之内，上段面进行开挖长度的选择不应大于1.6倍的洞身直径，对于洞身的下段面开挖作业应使用左右交叉挖掘作业的施工方法，每一次挖掘长度控制在1.5～3.5m，并应小于3倍的拱架距离。对于隧道洞口处的偏压区域在中部隔断墙体施工完毕以后，应先对洞身低的一侧主洞进行施工，最后再对高处一侧的主洞进行施工。
3、隧道洞身的支护和衬砌施工技术。隧道洞身依据新奥法的原理来作为基本理论依据，运用复合式衬砌的施工技术进行施工作业。对于隧道的初期洞身支护首先将锚杆打入围岩内部，然后铺设钢筋网，在钢筋网面上喷射混凝土形成土钉墙，最后使用工字钢来进行整体固定继而形成拱架支撑。同时依据级别各异的周围岩体还应做好大管棚及超前导管等的前期洞身开挖支撑措施，进行二次衬砌时应使用钢筋混凝土，应在前期洞身支护和二次衬砌之间设置防水层。防水层的厚度为1.5mm，使用无纺土工布和EVA防水板来当做制作防水层的材料；隧道的前期支护施工应运用先拱后墙的从上至下进行作业；洞身的二次衬砌方面应先施工仰拱部分然后再进行边墙与起拱顶部的二次衬砌，并且在进行隧道的洞身开挖和支护及二次衬砌的具体施工作业时应严格的依据有关技术标准规范来执行。
总之，浅埋偏压隧道是高速公路建设当中较为常见的隧道类型，尽管浅埋偏压破碎地段会对隧道建设质量产生影响，只要施工技术方案选择合理，就可以解决对于隧道质量的影响。随着隧道施工技术水平的发展，浅埋偏压隧道的施工技术已经越来越好，这从根本上就提高了浅埋偏压隧道的质量，相信在不久的将来，浅埋偏压隧道的施工技术水平还能够得到更大程度的提高。
参考文献：
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