論隧道施工技術

張恩軍

(中鐵八局集團第三工程有限公司)

1 目前隧道施工存在的主要問題

(1)施工階段地質(zhì)判釋技術不完善，缺乏有效的判釋方法和手段，靠幾百米鉆一個孔，不過是一孔之見;

(2)隧道施工方法，特別是軟弱破碎圍巖的施工方法的規(guī)范化、機械化程度有待提高，TBM、盾構掘進還不普遍，大部分還是鉆爆法、礦山法;

(3)在施工中沒有牢固樹立“保護圍巖、加固圍巖”的觀點和理念，初期支護不到位，不能有效地保護圍巖的自身承載能力，有效地控制圍巖的變形、松動和坍塌;

(4)“重外表、輕內(nèi)實”，結構存在隱患，如:襯砌背后充填不密實，甚至留有空洞;襯砌厚度不足，有的嚴重不足現(xiàn)象等;

(5)地下水的處理一直沒有找到適當?shù)姆椒?，堵水不徹底，排水不暢通，防水不堅強，漏水、滲水的現(xiàn)象時有發(fā)生，比較普遍;

(6)通風照明不好，工作環(huán)境差，勞動保護意識差，影響施工質(zhì)量、安全和員工的健康;

(7)施工無搶險預案，一旦出現(xiàn)施工災害，就束手無策;

(8)沒有真正地實現(xiàn)動態(tài)管理、動態(tài)施工，沒有石變我變，設計和措施跟著變。

2 安全事故原因分析

(1)突發(fā)性的地質(zhì)災害。在施工的過程中，突發(fā)性的泥地質(zhì)災害的發(fā)生是由于開挖輪廓外側的特大巖溶溶腔發(fā)生壓潰腔或者塌方，另外洞口邊坡突然垮塌，砸傷施工或社會車輛。這種災害的發(fā)生往往會導致人員和經(jīng)濟的巨大損失。

(2)對圍巖穩(wěn)定性判釋不準，設計支護措施偏弱。在勘測設計階段一定要對周圍的圍巖穩(wěn)定性的地質(zhì)情況做到清楚的認識，否則，就會遇到隧道塌方的情況。還有在施工過程中發(fā)生設計的變更，如果支護措施不完善，則會有很大的事故隱患。

(3)由于在施工初期，支護措施的的力度不到位，沒有嚴格按照設計的要求來搭建，或者是有的施工單位在施工過程中擅自改變工法，偷工減料，質(zhì)量不符合標準，還有的就是施工的方法不專業(yè)。

(4)現(xiàn)場施工安全措施不健全，施工管理不到位。由于現(xiàn)場作業(yè)人員的安全意識淡薄，對現(xiàn)場的爆破器材管理不善，鋼筋焊接、用電線路等作業(yè)的安全措施不到位，另外有些隧道是由于洞口邊坡滑塌造成安全事故。

3 隧道施工的基本原則

3.1 保護圍巖

(1)對于硬巖，主要是減少開挖對圍巖的擾動范圍，控制對圍巖的損傷。主要措施有:

①采用控制爆破技術，拱部用光面爆破，邊墻用預裂爆破。②采用導坑超前加周邊擴挖的開挖方法。

③采用非爆破的機械開挖方法，如TBM，單臂掘進機等。

(2)對于軟弱圍巖，主要是控制圍巖的松馳，提高圍巖自支護能力。主要措施:

①超前加固地層采用超前注漿管棚、超前注漿小導管、超淺埋隧道地表注漿加固地層等;

②穩(wěn)定開挖面采用超前支護、開挖面正面錨噴、預留核心土等;

③開挖地段及時閉合成環(huán)盡管縮短臺階長度，及時施作初期支護，設臨時仰拱或橫撐;大跨度隧道施作臨時仰拱有困難時，可采用“三鎖”注漿錨管(桿)替代;設底部錨桿或底部注漿加固;仰拱超前于墻拱施作，盡管靠近下臺階開挖面。

3.2 內(nèi)實外美

內(nèi)實外美是隧道施工質(zhì)量的主要標志，它取決于初期支護和二次襯砌的施作質(zhì)量?！皟?nèi)實”是內(nèi)在質(zhì)量的體現(xiàn)，“外美”是外觀質(zhì)量的體現(xiàn)。內(nèi)實是基礎，兩者融為一體。

內(nèi)實就是要求隧道初期支護和襯砌具有設計耐用期內(nèi)的強度、耐久性、使用性和可靠性，做到“四密實”——噴砼密實、初期支護與圍巖密實(貼)、二襯砼密實、二襯與襯期支護密實(貼)。

外美主要是襯砌表面平整，顏色一致，無錯臺，無蜂窩麻面;三縫處理到位，不滲不漏。

3.3 重視環(huán)境

(1)搞好施工通風除塵和照明，確保洞內(nèi)各作業(yè)面的空氣質(zhì)量、粉塵含量、溫度濕度和亮度，控制在國家勞動衛(wèi)生的標準之內(nèi)，最大限度地減少對作業(yè)人員健康的影響;

(2)保護隧道周邊環(huán)境，控制地表下沉、控制水資源流失、防止工程廢水棄碴污染和影響河流、保護隧道洞口植被等。

3.4 動態(tài)施工

動態(tài)施工就是隧道施工必須根據(jù)地質(zhì)條件和圍巖力學動態(tài)的變化，適時采取相應措施適應這種動態(tài)變化的施工管理過程。它包括動態(tài)變化信息的收集分析、反饋設計和指導施工三方面內(nèi)容。動態(tài)變化信息通過施工地質(zhì)調(diào)查預報、圍巖量測獲取。反饋設計就是根據(jù)獲取的地質(zhì)條件和圍巖力學動態(tài)變化信息，及時修正優(yōu)化進行動態(tài)設計，爾后改進施工方法和施工工藝，最終目的就是達到安全、優(yōu)質(zhì)、快速、降造。

4 結語

由于隧道工程遇到的地質(zhì)條件復雜性及多變性，加之地質(zhì)勘探的局限性，在隧道施工過程中會遇到地質(zhì)突變的情況，使原定的施工方案、技術措施和進度計劃不能正常進行。因此，在隧道施工中應詳細制定出靈活多變實用的隧道施工方案，以適應客觀條件變化，及時地正確處理隧道施工中所遇到的千變?nèi)f化的各種實際問題?？傊谑┕ぶ袘獓栏癜凑账淼佬聤W法“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、早封閉、勤量測”的原則進行施工。

:

［1］肖林萍.李永樹.連拱隧道水平位移控制標準研究［J］.四川建筑科學研究，2010，(1):12-14.

［2］黃福波.不同圍巖條件下隧道施工的合理循環(huán)進尺研究與實踐［J］.安徽建筑，2006，(1):15-16.