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摘要：社会进步、经济发展、人们生活水平不断提高，大规模的交通建设势在必行。基于充分利用地下空间与环境保护并行的原则，加之考虑能否充分利用围岩的自承能力，交通建设广泛采用浅埋隧道下穿既有公路施工方法。本文从工程的概述及实施风险与方法进行阐述，讨论如何既加固围岩又保证新建隧道的安全，又使既有公路隧道正常运营。
关键词：浅埋；隧道施工；下穿公路；施工技术
近年来，经济不断发展，人们不断追求高质量生活，出行及旅游需求不断的膨胀，大规模的交通建设是时代与生活所需。交通事业的建设规模不断扩大，建筑用地不断缩减，二者的矛盾要求现代建设不断进行交通事业的革新工作，考虑到交通作为基础设施，其发展要考虑经济与社会功能，于是各种交叉式交通建设规模应运而生。现代社会对地下空间的开发与利用增多，隧道工程重要性与日俱增。早期设计时考虑不周或者沿线快速发展的经济需求，甚至政治因素的影响，都促使了大量的浅埋大跨度隧道下穿既有公路的建设与发展。虽然我国推行浅埋暗挖法已有时日，但施工过程中新建隧道可能会引发既有隧道被破坏的危险，如何不断深入研发施工技术，最大程度降低建设风险、提高建设水平、保证百姓出行安全成为值得关注和研究的课题。
一、浅埋隧道下穿既有公路简述
现代人类不断的利用地下空间，某些地区，在既有的建筑物及地质条件限制下，在地下空间开发的要求下，新建隧道近距离的穿越既有的建筑物或隧道现象频繁出现。基于环境及边坡保护要求，隧道选址遵循可持续发展原则的大前提下，尽量遵循“早进洞，晚出洞”原则，“零”开挖也在部分隧道得到实现。大跨度浅埋的形式下穿既有公路成为大势所趋，在施工过程中，隧道的结构、周围岩壁的稳定性、既有道路通畅程度、地表下沉程度及交通流动荷载对围岩的稳定性影响等都影响到开挖方法、支护措施的选择和实施。关于大跨度的隧道，在具体的实施中证明，施工的稳定性以及地表沉降的控制是难度较大的施工部分。本文选取某一个建造在较软弱的围岩中的三车道高速公路隧道，研究其洞口下穿既有公路的开挖、施工方法，探讨如何保证隧道施工的安全，如何确保既有线路正常运行，同时保证既有隧道稳定的问题。
二、工程简述
1、地质条件
作为具例来研究的隧道，选取了陕西省安康市的郊外，新建隧道所属路线是六车道高速公路，设计的行车速度为80千米/时，左右线隧道的净距约为30米。此隧道地形起伏较大处于丘陵地貌。范围内的地面高程为280～405米，最大高差近120米。山体自然坡度约为15°～40°，植被较为茂盛。洞身围岩为岩体破碎、岩质较软的强风化和中风化千枚岩，这两种围岩的自稳能力较差，容易造成侧壁失稳。岩层倾向因为与地表的方向相反，排水较为不利，在降雨期隧道会呈点滴状或淋雨状漏水。洞口土质为粉质粘土，极易滑动。洞口上方属于居民区，人口较稠密，有容大小型车辆出入的公路。且此地有通讯站、大型工厂、商场等，施工期间需要保证公路正常的通行。
秉承不破坏洞口区域的植被、“零”开挖的原则，进行左右线隧道的平行施工，支护结构需采用复合式衬砌。
2、施工存在的风险
依据围岩的条件、隧道的结构特性，要求在隧道的施工期间，要维护上方公路的运行、维持围岩稳定性、有效控制地表沉降，施工中存在的风险就主要表现在以下方面：
（1）软弱的围岩结构决定了岩体自稳能力差，岩体开挖后因无法自稳不能自然成拱。为保证围岩不出现变形甚至失稳情况，从而影响其他结构的安全，就必须在开挖期间得到较有效超前支护。
（2）因围岩自稳强度低、时间短，必须采用分部进行开挖、及时封闭开挖空间的方法来充分利用围岩自身的自承能力，保证开挖引起的应力重新分布能正向影响围岩的稳定性。这要求制定出合理有序的开挖支护工序。
（3）左右线隧道的净距约为30米，属于小净距的隧道。且此工程有工期限制，平行作业的左、右线隧道，它们开挖引起围岩扰动，范围叠加要求建设者合理组织施工的工序，降低两隧道之间的互相不利影响。
（4）隧道是浅埋下穿既有公路，隧道的埋深较小，公路上大小型车辆等对结构稳定的影响较明显，在施工过程中必须考虑路面活载对围岩的稳定性的影响。
三、具体施工技术与方法
综上所述，施工技术与方法的选择必须考虑施工风险，施工也必须做到以下原则：一要保证既有公路的正常通行；二要做到预案充分、谨慎施工、超强支护，控制路面沉降；三要确保施工的安全，尽量减小对环境的影响；四要确保施工的进度，按时完工。具体的实施方法：
（1）超前大管棚施工
采用热轧无缝钢管超前管棚，要设置于拱部140度范围内。管棚安装的主要环节包括：一，成孔与塌孔处理。主要采用全液压水平钻机和有线导向仪，需严格控制导向精度。在出现塌孔时采用泥浆来作为循环液确保成孔；二，节段拼装与安装。成孔之后钢管顶进之前，要清除孔道内的岩渣、碎石等；三，注浆。注浆前应进行现场的注浆试验，根据具体实际情况调整注浆参数。
（2）超前小导管施工
大管棚位于设计轮廓线外300 mm 以上时，为防止掌子面拱部坍塌，掌子面拱部外缘加设超前小导管注浆加固支护岩体。
（3）双侧壁导坑法开挖工序
依据前述，采用左右隧道平行作业模式。因为开挖断面较大，双洞都采用双侧壁导坑法开挖。具体实施中左线右导先行，右线左导先行。单洞的左、右侧壁导坑都应相互错开十五米，中部核心土要在两侧侧壁导坑的仰拱混凝土封闭完成后滞后最后一组五米处开挖，然后中部下部仰拱开挖。
（4）二次衬砌施作
围岩稳定性差、强度低，要求二次衬砌采用钢筋混凝土结构。二次衬砌施作的时机的依据是初期支护基本稳定。在依据二次衬砌紧跟的原则施工时，开挖与初期支护达到一个衬砌循环九米时就要停止开挖，要等施工完成第二次衬砌后才继续下一轮的开挖、支护施工。
结语
在较软弱围岩中的浅埋大跨下穿既有公路的一系列施工中采用的几种方法，对以后其他的浅埋隧道下穿施工有一定借鉴意义。浅埋大跨度隧道下穿既有公路的施工技术在一定程度上已经趋于完善，广大施工技术人员不断努力使技术不断革新，未来的交通建设施工要秉承提高土地利用效率的同时，最大限度的提高建设水平降低建设风险，最大程度的满足人们出行及运输需要。
参考文献：
[1] 伍振志，傅志锋，王静，等. 浅埋松软地层开挖中管棚注浆法的加固机制及效果分析[J]. 岩石力学与工程学报，2008（6）
[2]韦爱勇.控制爆破技术[J].电子科技大学学报，2009（05）
[3] 王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M]合肥：安徽教育出版社，2004.
[4] 孙亚文，腾汉茹. 基于沉降率的填石路基压实质量控制标准[J]. 筑路机械与施工机械化. 2011（07）
关键词：浅埋；隧道施工；下穿公路；施工技术
近年来，经济不断发展，人们不断追求高质量生活，出行及旅游需求不断的膨胀，大规模的交通建设是时代与生活所需。交通事业的建设规模不断扩大，建筑用地不断缩减，二者的矛盾要求现代建设不断进行交通事业的革新工作，考虑到交通作为基础设施，其发展要考虑经济与社会功能，于是各种交叉式交通建设规模应运而生。现代社会对地下空间的开发与利用增多，隧道工程重要性与日俱增。早期设计时考虑不周或者沿线快速发展的经济需求，甚至政治因素的影响，都促使了大量的浅埋大跨度隧道下穿既有公路的建设与发展。虽然我国推行浅埋暗挖法已有时日，但施工过程中新建隧道可能会引发既有隧道被破坏的危险，如何不断深入研发施工技术，最大程度降低建设风险、提高建设水平、保证百姓出行安全成为值得关注和研究的课题。
一、浅埋隧道下穿既有公路简述
现代人类不断的利用地下空间，某些地区，在既有的建筑物及地质条件限制下，在地下空间开发的要求下，新建隧道近距离的穿越既有的建筑物或隧道现象频繁出现。基于环境及边坡保护要求，隧道选址遵循可持续发展原则的大前提下，尽量遵循“早进洞，晚出洞”原则，“零”开挖也在部分隧道得到实现。大跨度浅埋的形式下穿既有公路成为大势所趋，在施工过程中，隧道的结构、周围岩壁的稳定性、既有道路通畅程度、地表下沉程度及交通流动荷载对围岩的稳定性影响等都影响到开挖方法、支护措施的选择和实施。关于大跨度的隧道，在具体的实施中证明，施工的稳定性以及地表沉降的控制是难度较大的施工部分。本文选取某一个建造在较软弱的围岩中的三车道高速公路隧道，研究其洞口下穿既有公路的开挖、施工方法，探讨如何保证隧道施工的安全，如何确保既有线路正常运行，同时保证既有隧道稳定的问题。
二、工程简述
1、地质条件
作为具例来研究的隧道，选取了陕西省安康市的郊外，新建隧道所属路线是六车道高速公路，设计的行车速度为80千米/时，左右线隧道的净距约为30米。此隧道地形起伏较大处于丘陵地貌。范围内的地面高程为280～405米，最大高差近120米。山体自然坡度约为15°～40°，植被较为茂盛。洞身围岩为岩体破碎、岩质较软的强风化和中风化千枚岩，这两种围岩的自稳能力较差，容易造成侧壁失稳。岩层倾向因为与地表的方向相反，排水较为不利，在降雨期隧道会呈点滴状或淋雨状漏水。洞口土质为粉质粘土，极易滑动。洞口上方属于居民区，人口较稠密，有容大小型车辆出入的公路。且此地有通讯站、大型工厂、商场等，施工期间需要保证公路正常的通行。
秉承不破坏洞口区域的植被、“零”开挖的原则，进行左右线隧道的平行施工，支护结构需采用复合式衬砌。
2、施工存在的风险
依据围岩的条件、隧道的结构特性，要求在隧道的施工期间，要维护上方公路的运行、维持围岩稳定性、有效控制地表沉降，施工中存在的风险就主要表现在以下方面：
（1）软弱的围岩结构决定了岩体自稳能力差，岩体开挖后因无法自稳不能自然成拱。为保证围岩不出现变形甚至失稳情况，从而影响其他结构的安全，就必须在开挖期间得到较有效超前支护。
（2）因围岩自稳强度低、时间短，必须采用分部进行开挖、及时封闭开挖空间的方法来充分利用围岩自身的自承能力，保证开挖引起的应力重新分布能正向影响围岩的稳定性。这要求制定出合理有序的开挖支护工序。
（3）左右线隧道的净距约为30米，属于小净距的隧道。且此工程有工期限制，平行作业的左、右线隧道，它们开挖引起围岩扰动，范围叠加要求建设者合理组织施工的工序，降低两隧道之间的互相不利影响。
（4）隧道是浅埋下穿既有公路，隧道的埋深较小，公路上大小型车辆等对结构稳定的影响较明显，在施工过程中必须考虑路面活载对围岩的稳定性的影响。
三、具体施工技术与方法
综上所述，施工技术与方法的选择必须考虑施工风险，施工也必须做到以下原则：一要保证既有公路的正常通行；二要做到预案充分、谨慎施工、超强支护，控制路面沉降；三要确保施工的安全，尽量减小对环境的影响；四要确保施工的进度，按时完工。具体的实施方法：
（1）超前大管棚施工
采用热轧无缝钢管超前管棚，要设置于拱部140度范围内。管棚安装的主要环节包括：一，成孔与塌孔处理。主要采用全液压水平钻机和有线导向仪，需严格控制导向精度。在出现塌孔时采用泥浆来作为循环液确保成孔；二，节段拼装与安装。成孔之后钢管顶进之前，要清除孔道内的岩渣、碎石等；三，注浆。注浆前应进行现场的注浆试验，根据具体实际情况调整注浆参数。
（2）超前小导管施工
大管棚位于设计轮廓线外300 mm 以上时，为防止掌子面拱部坍塌，掌子面拱部外缘加设超前小导管注浆加固支护岩体。
（3）双侧壁导坑法开挖工序
依据前述，采用左右隧道平行作业模式。因为开挖断面较大，双洞都采用双侧壁导坑法开挖。具体实施中左线右导先行，右线左导先行。单洞的左、右侧壁导坑都应相互错开十五米，中部核心土要在两侧侧壁导坑的仰拱混凝土封闭完成后滞后最后一组五米处开挖，然后中部下部仰拱开挖。
（4）二次衬砌施作
围岩稳定性差、强度低，要求二次衬砌采用钢筋混凝土结构。二次衬砌施作的时机的依据是初期支护基本稳定。在依据二次衬砌紧跟的原则施工时，开挖与初期支护达到一个衬砌循环九米时就要停止开挖，要等施工完成第二次衬砌后才继续下一轮的开挖、支护施工。
结语
在较软弱围岩中的浅埋大跨下穿既有公路的一系列施工中采用的几种方法，对以后其他的浅埋隧道下穿施工有一定借鉴意义。浅埋大跨度隧道下穿既有公路的施工技术在一定程度上已经趋于完善，广大施工技术人员不断努力使技术不断革新，未来的交通建设施工要秉承提高土地利用效率的同时，最大限度的提高建设水平降低建设风险，最大程度的满足人们出行及运输需要。
参考文献：
[1] 伍振志，傅志锋，王静，等. 浅埋松软地层开挖中管棚注浆法的加固机制及效果分析[J]. 岩石力学与工程学报，2008（6）
[2]韦爱勇.控制爆破技术[J].电子科技大学学报，2009（05）
[3] 王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M]合肥：安徽教育出版社，2004.
[4] 孙亚文，腾汉茹. 基于沉降率的填石路基压实质量控制标准[J]. 筑路机械与施工机械化. 2011（07）