超浅埋隧道下穿市政道路施工沉降探析

超浅埋隧道下穿市政道路施工沉降探析

舒德

成都建工集团第三建筑工程有限公司四川成都614000

【摘要】目前建设单位对地下空间有着更高的关注度，但是因为受到施工环境的影响，使得铁路隧道施工有着较大的阻碍。这是由于隧道的地表存在着建筑物，而且也可能会受到土质等方面影响，因此在进行修建铁路隧道的时候，需要关注其是否存在施工沉降的问题，做好针对性的措施，保障隧道的安全。本文进行分析阐述了超浅埋段施工的具体意义之后，进行深入分析超浅埋隧道施工方案，做好相关细节的完善，使施工安全得到保障。

【关键词】超浅埋隧道；超前预支护；围岩位移

目前超浅埋隧道的数量越来越多，但在施工过程中容易受到各种因素的影响，比较常出现围岩的变形和施工沉降等问题。为了有效保障隧道的安全，需要合理应用超浅埋段施工方案，使围岩的变形和施工沉降得到有效控制，维护市政道路和隧道的安全，保障人们的正常出行。

1、超浅埋段施工对修建公路隧道的意义

在进行修建公路隧道的时候，施工质量较硬的超浅埋段对降低交通事故具有重要的作用。在我国交通体系越来越发达的情况下，交通结构逐渐增加，导致立体空间发展。并且由于人们生活水平的提升，使得车辆数量增加，为了使我国交通可以保持安全顺畅，很多建筑单位在修建公路的时候优先选择超浅埋段施工技术[1]。在此种建筑工程当中，承载围岩压力和地表负载的路段属于隧道拱部，设计人员要想降低隧道拱部的压力，在设计的时候就选择下穿方案，使路面可以保持稳固的同时，提高使交通的安全程度。另外，在丘陵山地开展施工的时候，和平原地区进行施工对比，有着较高的难度。如果超浅埋段施工的结果无法达到标准，就有可能会出现地表下沉的情况；如果设计师所制定方案和实际施工情况不符，或者选择的施工方法不正确，容易引发路面塌陷、路面裂缝等情况。这些问题的出现，不仅会导致公路无法按期完成，还可能会导致工程的安全性得不到保障。因此需要应用超浅埋隧道施工方案，提高施工的质量。

2超浅埋隧道施工方案分析

超浅埋公路隧道指的是埋地深度比较浅的隧道。一般来说，埋深主要是指隧道表面的洞孔和地表之间的深度，超浅埋隧道是指隧道表面的洞径尺寸小于隧道埋深高度一半的隧道全称[2]。超浅埋隧道和其他普通隧道进行对比有着较大的差异性，在开挖隧道之后，上覆土全部的压力均需要超浅埋隧道进行承载。在施工单位在丘陵山地间修建公路的时候，常常需要在山岭施工，为了提高施工的更加顺利，并且提高工程的经济利益，常常会优先选择超浅埋隧道施工。现在比较常见的是超浅埋隧道，其主要由洞身等主体结构，排水等附属结构构成。我国道路修建的数量越来越多，超浅埋隧道方案应用的频率也越来越高，有助于提高施工的质量。例如在进行建设重庆轻轨隧道的时候，应用了超浅埋隧道方案，使其的施工质量得到大幅度提升，也为我国其他工程的建设提供了有效的借鉴。

3设计超浅埋隧道的主要重点

如果隧道的埋深较浅，形成的承载拱达不到预期的效果，如果出现施工错误，就可能会导致附加的荷载力明显提升，引发地面塌陷等方面的问题，因此需要做好针对性的控制工作，提高工程的质量。

3.1设计隧道超前预支护的方法

经过进行评定围岩的情况、洞顶土壤的厚度，然后选择符合要求的小导管或长管棚，完成注浆加固的工作，使隧道的超前支护得以顺利完成。假如有条件的情况下，可以采取措施进行加固地表[3]。在超浅埋隧道进行施工的时候，可以进行采用大刚度的管棚，进而顺利构成伞状的保护壳。在进行建设双车道隧道的时候，需要进行选择使用壁厚超过8mm、管径处于Φ110至Φ180范围内的长管棚；如果隧道的断面超过21米，或者在遇到情况复杂的地质条件时，需要按照要求进行增加管棚的管径，如可以选择管径处于Φ310至Φ510范围内的管棚，如果仍然不能和实际的施工需求保持一致，则可以把小钢筋笼安置在管棚当中。在施工的时候，将水泥浆注入到管棚当中，不仅可以有效提高地面的稳固程度，也可以在加固带的保护下，完成隧道开挖的任务。在通常情况下，采用管棚等方式进行处理地面不同程度沉降的问题。

3.2设计隧道衬砌结构的方法

经过进行测量隧道的断面大小，并且洞顶的土壤厚度、岩石的类型等方面的数据，做好隧道衬砌结构的设计。在进行挖开围岩之后，地层会出现不同程度的松动，而且也会降低承载力，如果支护不够及时，会明显提升支护结构需要承担的压力，甚至还可能会出现塌陷。因此在进行建设支护结构的时候，需要在施工开始的时候就选择最高的强度，使地层的变形问题得到有效控制情况。经过尽快应用支护，不仅可以有效降低承载的压力，也可以有效控制地层的变形，保障隧道的安全。

4分析模拟计算结果

4.1分析隧道围岩位移

围岩竖向与横向的位移均能够经过计算机的模拟和计算，获得最终的模拟结果。围岩出现不同程度的竖向位移，在进行施工之后，拱顶有了一定的下沉，其中一些部位下沉了6厘米，危及隧道的安全。同时围岩也出现不同程度的横向位移，在进行施工之后隧道当中的侧壁移动了3厘米。在公路隧道的拱顶、拱底等地方进行设置观察点，了解其位移的具体情况。在了解拱顶的下沉会跟着隧道施工的开展而不断增加，在完成施工，并且将临时支架拆下之后，下沉程度会明显增加。拱底的位移会随着工程施工的进行扩大，在完成施工之后会显著增加。

4.2分析高速路面的沉降情况

在一般情况下，在建设的时候，要想了解洞顶路面是否出现沉降的问题，常常会把节点选择在隧道拱顶的中心上，经过进行了解施工的开展情况获得对应的位移值，接着进行制作完整的一条沉降曲线，经过进行查看图像可以看到，随着隧道开挖程度的扩大，沉降也在逐渐增加。为了使下沉信息更加准确，把路面节点的中心确定在隧道的拱顶，然后在左右的位置进行展开45m设立节点，接着进行记下每一个节点所出现的位移信息，进行制作出位移的距离曲线，了解到隧道的拱顶处有着最高的沉降值，在这个点左右分别16m左右的地方有着最多的沉降。高速路面当中所获得的沉降值会因为距离的减少而不断增加，所以在施工的时候，需要注意拱顶所出现的沉降情况，做好相关的监测工作。

5结束语

在修建公路隧道的过程中，施工质量较硬的超浅埋段会直接影响到施工的质量。这是由于建筑工程当中，承载围岩压力和地表负载的路段均处于隧道拱部，为了有效降低隧道拱部的压力，需要合理选择下穿方案。施工期间，超浅埋段施工可能会因为各种因素，引发地表下沉问题，因此合理应用超浅埋隧道施工方案，使施工的质量得到大幅度提升。

【参考文献】

［1］邓树明.隧道超浅埋段施工及安全保证措施分析［J］.黑龙江交通科技，2016，39(6):155－156.

［2］张宏博，黄茂松，庄纪栋，等.浅埋隧道穿越建筑物桩基的施工力学分析［J］.地下空间与工程学报，2005，25(2):205－208.

[3]高速公路隧道浅埋段地表深层注浆施工技术的分析[J].杨秀星.低碳世界.2017(07):152-153.