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1隧道圍巖預加固機理

1.1加固前后隧道圍巖特征曲線對比分析

目前，我國在隧道支護設計方面主要的設計方式有4種，即收斂約束法、工程類比經驗法、地層結構法以及荷載結構法。而對于特征曲線方式來說，雖然其不能夠很好的對巖土加固的應變狀態、圍巖能力等進行精準、定量的評價，但是其卻能夠較好的對工作面巖體的加固機理以及加固重要性作出很好的解釋。而對于其所具有的力學效果來說，其可以在結合工程實踐的基礎上通過這種特征曲線的方式將力學效果加入到其中，來較好的對圍巖穩定性以及圍巖的力學特征變化進行說明。1號曲線在初始應力場位置為P0，地層則為均一地層中開挖洞室未加固之前所的特征曲線方程P1=P1（c,準，E1，μ1…）所確定的特征曲線，而其中的c，準，E1，μ1則為隧道圍巖加固之前所具有的物理力學參數。同時，對于隧道挖掘前后的收斂值、巖應力來說，其同圍巖自身所具有的摩擦角、粘結力等等都存在很大的聯系，而為了能夠進一步的提升隧道圍巖施工過程中所具有的承載能力，我們則可以在對其實施預加固措施之后將特征曲線向下適當的進行移動。而從圖1中我們也可以看到，在我們采取預加固措施之后，對于圍巖所具有的粘結力以及摩擦角等參數來說則是一種提升，能夠有效的提升了圍巖的自穩能力。

1.2預加固力學機理

當我們在自穩定性較差的隧道中開展挖掘工作之后，為了能夠具有更多的時間對圍巖進行支護工作，則可以先通過減小挖進尺或者分布開挖法的方式進行操作，以此來更好的對地層進行預支護以及加固。同時，此時的圍巖特征曲線雖然能夠對預加固力學工作所具有的效果進行良好的反映，但是通過不同加固的方式其所具有的力學機理也存在著一定的差異。對于注漿預加固的輔助方式來說，其所具有的力學機理就是通過提升地層的力學參數來提高地層的抗破壞強度。

2淺埋暗挖隧道施工技術研究

2.1中洞法暗挖技術

中洞法是我國目前應用較為成熟的一種技術，其首先對隧道的中間區域進行挖掘，由于隧道中洞所具有的跨度通常較大，這就使我們在施工中通常使用CRD、CD等方法進行施工，并嚴格遵守“小分塊、短臺階、早成環、環套環”的施工原則。當我們完成中洞的初支工作之后，則應當立即進行該位置的二次襯砌工作，以此來使地層得到良好的剛性支撐。同時，這種施工二次襯砌的方式使我們也可以通過洞內逆做的方式開展，也能夠較好的幫助我們對初支環節中沉降變形的情況進行控制，且對于鄰近的構筑物來說也具有一定的保護作用。而當中洞環節施工完畢之后，我們則可以對其余方式以測洞法進行施工，并在施工時要保證施工的對稱性，以此更好的幫助我們解決中洞初期支護轉移到梁柱時可能存在的不平衡問題，并以此避免出現地層沉降的情況。在中洞法的施工流程方面，我們需要嚴格遵守下述順序開展：①要先通過預加固的方式加固土體，并根據CRD方式挖掘中洞，且在挖掘的過程中做好初期支護工作；②對底部防水層進行鋪設；③施工鋼管柱；④對頂部防水層進行鋪設，施作頂梁，并對部分的豎向初期支護進行拆除以施作頂拱和仰供；⑤需要對土體進行注漿預加固，并以對稱的方式對測洞進行挖掘、做好初期支護的封閉工作；⑥施作兩側洞二襯；⑦以分布的方式對臨時支撐進行拆除，并最終完成全部的主體結構。另外，對于這種中洞施工的方式而言，由于其已經成型封閉、實現了剛性支撐效果，這就使我們在對測洞挖掘時能夠有效的使中洞可能出現的沉降效果進行減小，更好地幫助我們對地層進行控制。

2.2PBA工法

對于該種方式來說，是我國根據以往施工經驗，以多分離導洞先支護、再加拱的方式進行暗挖的一種技術。其通過這種小導洞的挖掘技術應用，在實際挖掘時不會對施工地層產生較大的擾動，并且在小導洞中進行地下維護狀結構、豎向承載柱結構以及樁頂冠梁結構，能夠在弧拱扣拱完成之后立即形成一種豎向的受力方向，并在此體系的保護下幫助我們更好的開展隧道的后續施工。目前，這種方式在我國各大的高速公路建設中都得到了較好的應用。對于高速公路項目來說，我們可以使用6或者8的導洞方式進行施工：在使用6導洞時，其邊樁可以先以機械成孔，而中樁則以人工的方式挖孔；而在8導洞時我們則可以一直以人工的方式挖掘，其能夠在樁維護以及頂部冠梁的應用下形成一個較好的維護體系。同時，由于在每個導洞中，其所具有的斷面大小都是非常小的，且不同的導洞之間也會以相互獨立的方式存在一定的距離，這就會使兩者之間所存在的影響非常的小，并以此使施工對于地層所能夠產生的擾動范圍得到了縮小?？梢哉f，這種方式的應用能夠產生最小的地層沉降，同時也會因為邊樁的存在更好的對周圍環境起到一個保護的作用。在PBA的施工流程方面，我們需要嚴格遵守下述順序開展：以8導洞法為例，①需要使用小導管并以注漿的方式對導洞土體進行加固，并在小導洞挖掘之后立即對其開展初期支護，在1、4號導洞中施工鉆孔灌注樁、樁頂冠梁；②要將2、3、6、7號導洞作底、頂梁以及中柱；③在對頂部土體挖掘時需要做好初期支護工作；④根據施工需求對1、2、3、4號導洞的初支結構進行鑿除，并進行結構二襯以及頂拱防水層的施工；⑤需要對中樓板以及車站側墻進行挖掘、鑿除5、6、7、8導洞中的初支結構，并最終完成其工序施工。

3結束語

在上文中，我們對于淺埋暗挖隧道中的施工力學原理與施工技術進行了一定的分析與研究，而在實際施工過程中，也需要充分的聯系環境實際以及施工需要，以更具針對性的方式做好隧道施工工作。

作者：劉永 單位：中鐵二十五局集團第四工程有限公司