引言
　　一般情況下，淺埋隧道洞口圍巖穩(wěn)定性差，開挖后難于形成自然拱，容易發(fā)生嚴(yán)重變形甚至坍塌，輕則使工期延長造成經(jīng)濟(jì)上的損失，重則造成人身安全等事故[1~4]。因此隧道淺埋段洞口的穩(wěn)定關(guān)系到隧道能否順利進(jìn)洞并進(jìn)行施工，是隧道施工各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵[2]。本文根據(jù)山嶺隧道的施工經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合成渝鐵路客運(yùn)專線龍泉山隧道施工的特點(diǎn)，對隧道進(jìn)口淺埋段開挖過程中發(fā)生大變形后所采取的施工措施進(jìn)行了研究和總結(jié)，以便為今后類似地質(zhì)條件下隧道洞口段的施工提供參考。
　　一、工程概況及施工情況
　　1、工程概況
　　龍泉山隧道全長7公里，是成渝鐵路客運(yùn)專線的重點(diǎn)控制工程。隧道進(jìn)口里程DK22+485，明暗交界里程DK22+527。進(jìn)口段約300m范圍埋深5m～35m，為淺埋段。巖性主要為坡殘積粉質(zhì)黏土、膨脹土;下伏基巖為泥巖夾砂巖;龍泉驛斷層與線路于DK22+524相交，隧址區(qū)節(jié)理裂隙較發(fā)育，主要以構(gòu)造裂隙為主;地表水主要為溝水及較小的常年流水，地下水主要有第四系土層孔隙潛水、基巖裂隙水，屬富水區(qū)。
　　在施工中遇到了變形大、坍塌到等個(gè)困難，致使工程進(jìn)度一度中止，嚴(yán)重影響了工期;并威脅到了人身和施工的安全。
　　2、前期施工情況
　　龍泉山隧道進(jìn)口于2011年3月30日進(jìn)入暗洞施工，埋深5.8m。洞口采用ø108大管棚進(jìn)行超前支護(hù)，管棚鋼管采用熱軋無縫鋼花管，直徑108mm，壁厚6mm，環(huán)向間距40cm，長40m，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行注漿。
　　進(jìn)洞前期采用三臺(tái)階七步開挖法，以人工配合機(jī)械進(jìn)行開挖。開挖支護(hù)參數(shù)： I20b型鋼拱架，間距0.6 m，縱向連接鋼筋ø22，環(huán)向間距0.5 m;ø6圓鋼鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格間距20 cm×20c m;鎖腳錨管ø42無縫鋼花管，壁厚3.5 mm，并注漿，每環(huán)拱架12根;拱部140°范圍系統(tǒng)錨桿內(nèi)采用ø25中空錨桿，邊墻采用ø22砂漿錨桿。
　　開挖過程中掌子面常滲水，并遇小股狀水等。圍巖遇水強(qiáng)度降低快，巖體穩(wěn)定性差，在進(jìn)行中臺(tái)階開挖時(shí)，洞內(nèi)初期支護(hù)及地表出現(xiàn)較大沉降，洞口仰坡頂面出現(xiàn)多條縱向裂縫，裂縫最大寬度達(dá)65 mm;洞頂上方(縱向約35 m、橫向約25 m)地表出現(xiàn)多條不規(guī)則縱、橫向裂縫，其中裂縫最長18 m，縫寬30 mm～50 mm。嚴(yán)重危及了施工安全，致使開挖工作經(jīng)常停止。
　　二、監(jiān)控量測情況
　　1、前期洞口施工過程中選取了3個(gè)斷面監(jiān)測點(diǎn)，對水平收斂和拱頂下沉情況進(jìn)行了監(jiān)控量測，具體情況如表1所示。對各監(jiān)測斷面的水平收斂和拱頂下沉情況結(jié)合時(shí)間軸線進(jìn)行分析，得到各監(jiān)測斷面的時(shí)態(tài)曲線圖。

斷面編號	斷面里程	圍巖級別	水平收斂	拱頂下沉	是否預(yù)警		管理等級
			單位（mm）	單位（mm）	是	否
ZD-01	DK22+530	Ⅴ	36	-255.7	√		I
ZD-02	DK22+535	Ⅴ	92	-247.1	√		I
ZD-03	DK22+540	Ⅴ	28	-175.6	√		I

表1 龍泉山隧道進(jìn)口水平收斂與拱頂下沉監(jiān)測統(tǒng)計(jì)表
　　注：1. 水平收斂(全站儀)：“-”表示向內(nèi)位移(收斂);“+”表示向外擴(kuò)張;
　　2. 拱頂下沉數(shù)“+”值均表示為上升，“-”表示下沉;
　　3. 表中拱頂數(shù)據(jù)為每個(gè)斷面各個(gè)測點(diǎn)中的最大值。
　　通過表1得出：開挖支護(hù)完成后初期支護(hù)結(jié)構(gòu)變形很快，速率較大，初期支護(hù)不能穩(wěn)定。拱頂下沉隨著施工而變化，而且速率非常大，長時(shí)間不能穩(wěn)定。
　　2、停止掌子面掘進(jìn)施工后，沉降速率逐漸有所減小，但始終不能趨于穩(wěn)定。
　　三、加固處理措施
　　1、 總體思路
　　隧道在施工過程中，通過監(jiān)控量測及導(dǎo)向墻縱向位移觀測點(diǎn)等觀測數(shù)據(jù)證明，隧道拱頂下沉、水平收斂嚴(yán)重超限，且整體向線路縱向往外滑移的趨勢。針對以上情況，經(jīng)現(xiàn)場勘查和計(jì)算，確定采用徑向注漿大管棚，控制拱頂下沉及水平收斂;同時(shí)，在隧道量兩側(cè)各設(shè)置兩根抗滑樁防止隧道背后土體及洞身向外滑移。
　　2、 側(cè)向大管棚施工加固
　　洞口20m范圍內(nèi)，自初支鋼架拱腳處左右各施工3排側(cè)向大管棚，每排環(huán)向間距60 cm，縱向間距與鋼拱架保持一致，鋼管單根長度9 m。采用ø108無縫注漿鋼花管，壁厚6 mm，鋼管與平面呈45～60°夾角，并與鋼架焊接牢固。在鋼管前部鉆注漿孔，孔徑10～20 mm，孔縱向間距20 cm，尾部留不小于100 cm的不鉆孔止?jié){段。注漿壓力為1.0～1.5 MPa，漿液采用水泥漿，水灰比1:1，每根注漿平均12袋普通硅酸鹽水泥。側(cè)向大管棚平面布置如圖5所示。
　　3、洞口抗滑樁施工加固
　　在明暗分界洞口處，洞身兩側(cè)分別設(shè)置2根錨固抗滑樁，樁間距6 m，抗滑樁尺寸為2 m×3 m,樁身長26米，樁身嵌入邊墻底部12 m。抗滑樁樁身采用C35鋼筋混凝土，豎向主筋采用ø25 HRB400鋼筋。
　　4、后續(xù)施工方法
　　經(jīng)過側(cè)向大管棚及洞頂抗滑樁加固處理后，正洞洞頂沉降和導(dǎo)向墻縱向位移已基本穩(wěn)定，因此可開挖支護(hù)下臺(tái)階。施作暗洞第一板仰拱及二襯，然后采用CRD法進(jìn)行施工。為保證先開挖分部的受力良好，先行施工的臨時(shí)支撐(中隔壁、臨時(shí)仰拱)均應(yīng)有向外(下)鼓的弧度。
　　由于工序多，施工用水和隧道滲水容易在邊墻處匯集，浸泡拱腳基礎(chǔ)，使其變軟，從而造成初期支護(hù)和圍巖的整體下沉，因此施工中做好排水工作。
　　四、加固處理后變形監(jiān)控量測情況
　　對隧道進(jìn)行加固處理后，對所選取的3個(gè)斷面監(jiān)測點(diǎn)，進(jìn)行監(jiān)控量測，隧道水平收斂和拱頂下沉情況如表2所示。

斷面編號	斷面里程	圍巖級別	水平收斂	拱頂下沉	是否預(yù)警		管理等級
			單位(mm)	單位(mm)	是	否
ZD-01	DK22+530	Ⅴ	39.5	-255.9	√		I
ZD-02	DK22+535	Ⅴ	93.5	-252.6	√		I
ZD-03	DK22+540	Ⅴ	35.0	-182.7	√		I

　　表2 龍泉山隧道進(jìn)口水平收斂與拱頂下沉監(jiān)測統(tǒng)計(jì)表
　　通過本階段監(jiān)測時(shí)態(tài)曲線圖和處理前監(jiān)測時(shí)態(tài)曲線圖比較可以得出：各斷面沉降速率逐漸減小，變形趨勢逐漸趨于穩(wěn)定。說明所采取的加固處理措施對隧道的變形起到了很好的抑制作用。
　　五、結(jié)語
　　實(shí)踐證明，采用上述方法處理效果明顯，整個(gè)過程安全、順利，尤其根據(jù)開挖過程中揭示的情況更加驗(yàn)證了側(cè)向大管棚、注漿固結(jié)體聯(lián)合作用形成的加固系統(tǒng)及其他支護(hù)措施是保證順利開挖、防止變形繼續(xù)擴(kuò)大的重要手段;四根抗滑樁是防止在暗洞開挖過程中防止土體向外滑移的有效措施。
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