浅埋偏压隧道施工技术

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1、浅埋偏压隧道施工技术高新强副教授博士（13623217818）石家庄铁道大学2011年1月1隧道设计与施工的重要理念“爱护围岩”“内实外美”“重视环境”“动态施工”2一、浅埋偏压隧道定义二、浅埋偏压隧道施工三、浅埋偏压隧道施工实例1四、浅埋偏压隧道施工实例2主要内容3（1）什么样的埋深为浅埋呢？一般情况下应以隧道顶部覆盖层能否形成“自然拱”为原则，但要确定出界限是困难的，因为它与许多因素有关，因此只能按经验作出概略的估算。深、浅埋隧道分界深度至少应大于坍方的平均高度且有一定余量。一、浅埋偏压隧道的定义深、浅埋隧道的判定原则式中——深浅埋隧道分界的深度；——等效荷载

2、高度值，即坍落拱高度。浅埋偏压隧道施工技术4式中hq——等效荷载高度值（m)；S——围岩级别，如Ⅲ级围岩S=3；——围岩的容重(kN/m3)；——宽度影响系数，＝；B——隧道宽度，以m计；i——B每增加1m时，围岩压力的增减率(以B＝5m为基准)，当B＜5m时取i=0.2，B＞5m时，取i＝0.1。且要结合地质条件、施工方法等因素综合判断。在矿山法施工的条件下，Ⅳ~Ⅵ级围岩Ⅰ~Ⅲ级围岩一、浅埋偏压隧道的定义浅埋偏压隧道施工技术5隧道支护结构两侧的围岩压力相差较大或不对称荷载作用的隧道。公路隧道断面一般呈马蹄形，由于地形不对称、地质岩层、施工等因素，造成隧道结构两面

3、荷载不对称，就形成了偏压。总体上讲，产生“偏压”主要有两种原因：由于地形条件(主要指隧道结构左右两侧覆土高度、围岩级别、结构周围相关建筑物以及不良地质等)不同产生的“地形偏压”和由于施工方法和施工顺序不同产生的“施工偏压”。一、浅埋偏压隧道的定义（2）什么样的隧道为偏压呢？浅埋偏压隧道施工技术6根据对偏压隧道的调查，大多数偏压隧道处于洞口段，属于地形浅埋偏压；在洞身段，偏压较少，且多属于地质构造偏压。由于浅埋偏压隧道多属于破碎、松散类围岩。《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）给出了偏压隧道外侧拱肩山体最大覆盖厚度表（表4.1.5-1），并规定了当地面倾

4、斜时，Ⅳ、Ⅴ级围岩的单线隧道及Ⅲ～Ⅴ级围岩的双线隧道外侧拱肩至地面的垂直距离等于或小于该表所列数值时，应按偏压隧道设计。多车道公路隧道，其跨度往往大于铁路隧道，《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)规定隧道可能产生偏压时，应根据偏压状态和程度采取相应的治理措施。规范仅给出了偏压隧道衬砌荷载的计算方法，但没有指出何种情况下按偏压隧道衬砌荷载计算，即没给出地形偏压临界覆土厚度（偏压隧道外侧拱肩山体最大覆盖厚度）。《公路隧道设计细则》（JTGD70-2010）给出了需按浅埋偏压隧道设计的拱肩覆盖层厚度限值。一、浅埋偏压隧道的定义浅埋偏压隧道施工技术7一、浅埋偏压

5、隧道的定义浅埋偏压隧道施工技术8一、浅埋偏压隧道的定义围岩级别地面横坡坡率1:0.751:11:1.251:1.51:2Ⅲ2020151510Ⅳ石——25252015Ⅳ土————302520Ⅴ————453530表13.4.8-2需按浅埋偏压隧道设计的拱肩覆盖层厚度限值(m)浅埋偏压隧道施工技术9一、浅埋偏压隧道的定义围岩级别地面横坡坡率1:0.751:11:1.251:1.51:2Ⅲ55443Ⅳ石——9876Ⅳ土————1098Ⅴ————151210表13.4.8-3需对地层进行加固处理的偏压隧道拱顶以上地层厚度限值（m)浅埋偏压隧道施工技术10浅埋偏压隧道施工

6、技术浅埋偏压隧道施工常用的处理方法二围岩条件和地层偏压作用是隧道变形、坍塌的主要原因，因此隧道处于严重偏压状态时，应采取措施避免隧道结构发生病害、失稳。施工期间的病害主要是偏压一侧压力大，容易产生大变形，围岩不稳定容易塌方，喷混凝土会产生开裂、掉快、严重的发生坍塌。运营阶段，由于受偏压荷载的影响，隧道结构容易产生开裂、渗漏等病害。11浅埋偏压隧道施工技术浅埋偏压隧道施工常用的处理方法二（一）常用的洞外处理措施对于浅埋偏压隧道，目前国内外对偏压边坡加固处理的方法较多，常见处理措施：削坡排水法、地下水拦截与疏通、回填反压法、地表注浆法、设置抗滑桩(隧道前部和后部)、预

7、应力锚杆和混凝土挡墙等。我国公路规范《公路隧道设计规范》也提出了地表砂浆锚杆、地表注浆加固和墙式遮挡法等地层加固措施。但是各种方法之间经济效益差别显著，取何种方法应根据现场实际情况确定。12浅埋偏压隧道施工技术浅埋偏压隧道施工常用的处理方法二（一）常用的洞外处理措施(1)削坡排水法该方法是最为直接的治理方法之一。通过消弱偏压边坡以减轻下滑力，从而降低边坡偏压对隧道稳定性的影响。但是该方法的治理效果与开挖范围密切相关。倘若开挖范围小，则一方面无法起到很好的治理效果，另一方面则可能引起新一轮边坡滑移的隐患；倘若开挖范围过大，则不但增加了工程造价，而且大大影响了周围环境

8、。此外，边