关于大跨度浅埋隧道施工技术的分析:浅埋暗挖法的施工要点
时间：2019-04-10 03:18:26 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：现今，世界各国逐渐已经为了经济发展在交通运输以及水利水电和城市排污方面而建造各式各样的隧道，而我国的公路隧道也渐渐随着交通运输事业的迅猛发展而日新月异，因为隧道往往是修建在地表以下或者水下的一种运输建筑，所以其受地形的影响也被分为多种。若按隧道其埋置的深度来分可以定为浅埋隧道与深埋隧道两类，而如果按照隧道其长短来分就可以分为L小于500米的短隧道、大于500米小于3000米的中长隧道和大于3000米而小于10000米的长隧道，一般按照隧道的位置不同也可以分为山岭隧道、水下隧道以及城市隧道等。
关键词：公路隧道， 隧道埋深， 埋置深度，浅埋隧道 ，深埋隧道
Abstract: now, countries all over the world have gradually to economic development in transportation and water conservancy and hydropower and urban sewage aspects and build all kinds of tunnel, and our country road tunnel also gradually along with the rapid development of transportation business and change quickly, because often were built in a tunnel under the surface or underwater transportation construction, so its are the influence of the terrain is also divided into many kinds. If they were buried in the tunnel for depth to points in the shallow tunnel and can be as deep tunnel two kinds, and if its accident in accordance with the tunnel to points can be divided into L is less than 500 m of short tunnel, more than 500 meters of less than 3000 meters long tunnel and more than 3000 m and 10000 m long tunnel of less than, according to the position of general tunnel can also be divided into different mountain tunnel, underwater tunnel and the city of tunnel, etc.
Keywords: highway tunnel, buried deep tunnel, buried for depth, in the shallow tunnel, deep tunnel
中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：
自从英国早在1826年起在蒸汽机车作为牵引力的铁路上修建了长达770米的泰勒山单线隧道以及长达 2474米的维多利亚双线隧道开始，英国、美国以及法国也相继修建了大规模大数量的铁路隧道。发展到20世纪初期的时候，欧洲和北美洲一些国家的铁路系统已经形成了铁路网，其中最长的是自瑞士至意大利间的辛普朗铁路隧道，该隧道长达19.8公里。自20世纪60年代至今，随着隧道施工机械化的迅速发展以及科技的不断创新。全断面液压凿岩台车以及其他大型施工机具已经先后用于各个隧道的施工与建设。同时因为喷锚技术的发展和新奥法的广泛应用使隧道的建设发展出一条崭新的道路。而掘进机的采用也彻底颠覆了传统的隧道开挖的钻爆方式。
1.浅埋隧道的介绍及深埋隧道和浅埋隧道的区分
隧道，是公路和铁路建设工程上的一个巨大的分支系统，由于受到地质条件的影响，隧道有深埋和浅埋之分，一般隧道的隧洞顶部至地表土层的厚度被定义为埋深，浅埋隧道顾名思义就是指隧道的埋深很浅的，其一般不超过隧道其洞口半径的两倍。但是一般情况下在浅埋隧道开挖过程中还要受到其隧道拱顶和底部产生的压力并及时做出相应措施来防止变形。针对于深埋隧道和浅埋隧道的区分，一般主要有：隧道的埋身决定了洞口的设计，所以依据洞口的特性以及结构特点可以判断其为深埋还是浅埋、隧道的埋深使其隧道的开挖方式迥异，所以根据施工中的挖掘方式亦可判断、深埋隧道和浅埋隧道的施工顺序大有不同等等。但是，根据隧道围岩的自身承受能力的差异，深埋隧道和浅埋隧道的界定标准主要是其是否可以形成天然拱，然后进一步确定围岩的支护参数以及支护时间等相关的问题。一般用隧道埋深和隧道直径的比作为判定深埋和浅埋的一个标准值，其两者比值如果小于2.5，就是浅埋隧道，若两者比值大于2.5，则被判定为深埋隧道。上述已经提及在隧道勘测和开挖过程中，务必了解围岩的类型以及特性。围岩是在当隧道开挖后会对隧道的稳定性有一定影响的周边岩体。围岩的分类可以按顺序依次表明周围岩石的综合特性。中国早在1975年就制定了铁路隧道工程技术规范，其将围岩归纳分为 6类。一般隧道的设计包括了隧道的选线以及其纵断面设计和横断面设计、辅助坑道设计等。
2.大跨度浅埋隧道开挖方法
针对大跨度浅埋隧道开挖方法，以韩家岭大跨度浅埋隧道为例。韩家岭隧道是沈阳至大连的高速公路在扩建时所建的八车道隧道，该隧道地处约距离大连市金洲区6.5公里，原沈大高速公路的西边。韩家岭隧道全长521米，完成设计于2003年3月， 2003年9月其隧道的主要工程完工。该隧道为大跨度浅埋隧道，也是目前中国国内跨度最大的浅埋隧道之一，由于韩家岭隧道洞口的岩石受风化较严重，因此隧道工程的施工安全性也大大受其影响。韩家岭隧道所处山体自东向西延伸，而北侧的自然坡度也有22到25度，但均属于缓坡。地面绝对高度为105米到184米，该山体属于丘陵地貌，因为受到强烈风化和雨水的冲刷，形成天然沟壑容易积水。根据勘测到的此类地质数据进行分析，应当采用多层分布的挖掘方法，这样可以有效的减少周围岩层的不稳定情况。并在洞口进行大管棚施工，以便顺利进入隧洞并保证挖掘的安全性。在大管棚施工的同时采用超前小导管施工，以此来做为超前的支护。一般情况下，支护的方法主要有.喷射混凝土支护、锚杆、金属网以及钢拱架。其实这些方法并不光针对于韩家岭隧道，其他大跨度浅埋隧道均可适用。
3.大跨度浅埋隧道施工技术
浅埋隧道是一种特殊条件下的隧道工程，其埋深不超过隧道半径的2倍，一般情况下大跨度浅埋隧道的施工不仅仅受到其覆盖层的地质条件的影响，同时受到该地地面环境的影响。在大跨度浅埋隧道施工技术方面，运用力学原理，综合使用FLAC3D（由美国Itasca公司开发的一款计算软件）和ANSYS数值模拟软件（该软件融合了结构、流体以及电场、磁场和声场分析的一款通用的有限元分析的大型软件，由美国ANSYS公司研发）对大跨浅埋隧道其整个挖掘进程针对各隧道不同的施工方式（中导洞工法和侧导洞工法）分别进行各种数值的模拟，并研究大跨度浅埋隧道在挖掘进程中，围岩的初期支护以及二次衬砌其应力与位移的变化情况。然后通过对模拟结果与监测数据的分析与对比，而做出一个能使地面沉降最小以及内力最小的最优等的方案措施。针对上述的韩家岭的隧道的方案提及的大管棚施工介绍如下：当竖井的挖掘程度已至管棚的施工高度时分为两极施做管棚，以无缝钢管作为骨架，最后喷涂三十厘米左右厚度的混凝土，一般流程可简化为：1.埋设导向管；2.钻机就位；3.钻孔；4.清孔；5.钻机推出6.推入钢管并封闭孔口；7.管棚注浆；8.充填砂浆。除管棚施工外，还有洞口施工、洞身施工以及二次衬砌施工。
4. 大跨度浅埋隧道施工的监测
在大跨度浅埋隧道的施工过程中，为了确保施工隧道周围建筑物和人身安全以及山体岩层的安全性，应该对地表的沉降情况应当严格检测并做出相应的措施，通过监测与勘察得到数据与原有数据进行对比，分析并绘制散点图，以此推测地面的沉降情况。同时在岩层挖掘过程中，原有的应力平衡受到破坏，应力会重新分布，所以应通过收敛值判断应力的情况，及时的进行信息的反馈。一般隧道的监控与勘察，测量到其收敛值基本稳定可以收尾，因为隧道的稳定性并不是绝对的，而正常情况下只有相对的稳定甚至只有基本稳定。正常的情况下，当隧道水平位移每天为0.1到0.2毫米而拱顶的下沉为0.07左右时，就可以将该隧道判定为基本稳定。
综上所述，由于大跨度浅埋隧道的特殊条件以及各地地理条件以及地质条件的差异，对其隧道的施工和管理都要依据规范严密监控其施工。因为隧道的建设对交通运输事业的发展息息相关，所以隧道的建设质量直接的决定了该隧道所能发挥的作用。虽然我国地大物博，但是资源相对稀缺，导致了各地经济发展不平衡。由于交通运输的发展欠缺，以至于制约了经济的发展。所以我国已经把交通运输视为国民经济发展的一项战略重点。由于交通运输在国民经济的发展中具有强有力的推动作用 ，因此毫无疑问的受到重视，有了重视必定就有强有力的发展，其中具体包括了公路、铁路隧道以及高速公路、规模长大的桥梁等基础设施的发展更是不容忽视的巨大成就。
参考文献：
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[2] 李海兵;建筑工程项目的施工质量管理研究[J];山西建筑;2010年06期
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