試論隧道不良地質(zhì)段施工技術(shù)及其管理

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)的基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目工程數(shù)量和建設(shè)范圍越來(lái)越大。在不良地質(zhì)段進(jìn)行隧道施工中，施工人員需要根據(jù)科學(xué)的施工技術(shù)和方法進(jìn)行合理、高效的施工，從而保證施工人員的生命安全以及工程項(xiàng)目的質(zhì)量。本文將對(duì)隧道不良地質(zhì)段施工技術(shù)和管理方法進(jìn)行探討和分析。

【關(guān)鍵詞】隧道；不良地質(zhì)段施工；管理；探討

1.隧道不良地質(zhì)段概述

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的規(guī)模和力度不斷加大。在進(jìn)行隧道施工中可能會(huì)遇到不良地質(zhì)段。不良地質(zhì)現(xiàn)象是對(duì)工程建設(shè)不利或有不良影響的動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。它泛指地球外動(dòng)力作用為主引起的各種地質(zhì)現(xiàn)象，如崩塌、滑坡、泥石流、巖溶、土洞、河流沖刷以及滲透變形等，它們既影響場(chǎng)地穩(wěn)定性，也對(duì)地基基礎(chǔ)、邊坡工程、地下洞室等具體工程的安全、經(jīng)濟(jì)和正常使用不利。洞口段山體土質(zhì)為松散的堆積物，且有地下水，施工中極易發(fā)生滑坡坍塌，造成人員傷亡事故和財(cái)產(chǎn)損失。松散地層基結(jié)構(gòu)松散，膠結(jié)性弱，穩(wěn)定性差，且在水的作用下易軟化，在該地層開(kāi)挖隧道時(shí)，應(yīng)采用積極的預(yù)防措施，否則極易發(fā)生滑坡坍塌事故。對(duì)處于此類圍巖的隧道，設(shè)計(jì)和施工預(yù)防應(yīng)遵循的基本原則為先治（堵）水、早預(yù)報(bào)、強(qiáng)支護(hù)、短開(kāi)挖、弱爆破、快封閉、勤量測(cè)。隧道開(kāi)挖前，先向巖體內(nèi)打入鋼釬、鋼管、鋼板等構(gòu)件，如：超前錨桿或超前小導(dǎo)管、超前管棚等，用以預(yù)先支護(hù)松散圍巖，防止隧道掘進(jìn)時(shí)松散巖體發(fā)生坍塌。

2.隧道不良地質(zhì)段施工技術(shù)及其管理探析

2.1隧道不良地質(zhì)段施工方案制定和管理

在隧道施工中若遇到不良地質(zhì)段，施工人員需要根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件和具體情況制定科學(xué)、合理的施工方案。隧道施工中采用長(zhǎng)隧短打的施工方案，隧道按新奧法組織施工，軟弱圍巖地段施工堅(jiān)持“弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的原則，在施工中積極推廣應(yīng)用國(guó)內(nèi)外隧道施工的新技術(shù)、新工藝，投入一流的鉆爆、裝運(yùn)等大型機(jī)械設(shè)備，形成“挖、裝、運(yùn)、錨、襯”等多條機(jī)械化作業(yè)線。洞內(nèi)采用無(wú)軌運(yùn)輸，裝碴用挖掘機(jī)、裝載機(jī)配合，自卸汽車運(yùn)輸；洞口段采用側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖，洞內(nèi)強(qiáng)化風(fēng)及破碎帶打小導(dǎo)管，Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖采取超短臺(tái)階多步法開(kāi)挖，光面爆破，挖掘機(jī)配合汽車出碴；Ⅲ級(jí)圍巖采取上下臺(tái)階或全斷面法開(kāi)挖，光面爆破，裝載機(jī)配合汽車出碴，挖掘機(jī)清理碴底，隧道棄碴用于路基填方或運(yùn)往指定棄碴場(chǎng)。洞口土石方采用分層開(kāi)挖，施工機(jī)械以挖掘機(jī)為主，洞口場(chǎng)地用裝載機(jī)輔以推土機(jī)整平，堅(jiān)硬石質(zhì)地層人工鉆眼弱爆破，運(yùn)輸采用自卸式汽車，挖方棄往指定的棄土場(chǎng)或路基填方段，洞口段開(kāi)挖將充分考慮洞內(nèi)施工需要，合理布置供風(fēng)、供水、供電設(shè)施，材料存放及加工場(chǎng)地、機(jī)械停放場(chǎng)地。隧道襯砌利用大模板臺(tái)車進(jìn)行全斷面襯砌，臺(tái)車長(zhǎng)度9.0m，凡設(shè)仰拱地段，仰拱和填充超前施工，左右側(cè)交錯(cuò)或全斷面進(jìn)行。砼采用自動(dòng)計(jì)量砼拌合站集中拌合，砼罐車運(yùn)輸，輸送泵灌注砼。洞口段防水板及鋼筋的安裝利用鋼管搭設(shè)腳手架，后期利用自制簡(jiǎn)易臺(tái)車進(jìn)行環(huán)向盲溝安裝和防水板的掛設(shè)。隧道洞內(nèi)排水，順坡利用兩側(cè)臨時(shí)水溝，自然排水至洞外，反坡采取挖集水坑，利用抽水機(jī)抽排水，通過(guò)軟管排至洞外。施工中始終把安全放在第一位，正確處理安全與質(zhì)量、工期、效益的關(guān)系，遵循“早進(jìn)洞，晚出洞，短進(jìn)尺，少擾動(dòng)，強(qiáng)支護(hù)，快封閉，勤量測(cè)”以及“巖變我變”的施工原則，嚴(yán)格執(zhí)行隧道施工有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。施工隊(duì)伍選用參加過(guò)大跨度長(zhǎng)大隧道施工，且有經(jīng)驗(yàn)、實(shí)力較強(qiáng)、素質(zhì)較高的隊(duì)伍，進(jìn)口、橫洞各設(shè)一個(gè)施工隊(duì)。把參加過(guò)公司長(zhǎng)大隧道施工的現(xiàn)場(chǎng)副指揮及技術(shù)主管安排當(dāng)洞長(zhǎng)，每個(gè)洞口設(shè)洞長(zhǎng)和技術(shù)主管各一人，并嚴(yán)格崗位責(zé)任制，按勞分酬，從機(jī)制上入手，項(xiàng)目部定期對(duì)隧道各作業(yè)面的施工進(jìn)度質(zhì)量及安全文明施工進(jìn)行評(píng)比，獎(jiǎng)優(yōu)罰劣，確保隧道施工達(dá)到穩(wěn)定高產(chǎn)的局面。

2.2不良地質(zhì)段關(guān)鍵部位施工技術(shù)和管理

施工人員在進(jìn)行不良地質(zhì)段洞口開(kāi)挖施工前，先做好洞口邊仰坡截水溝，截水溝距邊仰坡開(kāi)挖邊緣不小于5m，溝底縱坡不小于3%，截水溝施作完畢后自上而下進(jìn)行邊仰坡開(kāi)挖，按設(shè)計(jì)坡度一次整修到位，在進(jìn)行邊仰坡開(kāi)挖時(shí)要避開(kāi)雨天，邊仰坡錨噴防護(hù)必須緊跟邊仰坡的開(kāi)挖，以防圍巖風(fēng)化及表水體滲入開(kāi)挖面，影響明洞邊坡和成洞面的穩(wěn)定。開(kāi)挖到成洞面附近時(shí)，預(yù)留核心土體，待洞口地質(zhì)明確且進(jìn)洞的一切準(zhǔn)備要素到位后再開(kāi)挖進(jìn)洞。在進(jìn)行洞身施工時(shí)需要在超前錨桿的支護(hù)下，采用超短臺(tái)階法光面爆破施工，塑料導(dǎo)爆管非電起爆系統(tǒng)，毫秒微差有序起爆。由挖掘機(jī)或裝載機(jī)裝碴，自卸汽車運(yùn)輸；鉆孔采用掘進(jìn)臺(tái)車，上臺(tái)階開(kāi)挖超前3～5m，隧道開(kāi)挖后及時(shí)施工噴錨支護(hù)，下半斷面開(kāi)挖支護(hù)緊跟。開(kāi)挖時(shí)，左右邊墻不對(duì)稱開(kāi)挖，需錯(cuò)開(kāi)2～3m。仰拱超前，襯砌緊跟。在超前錨桿的支護(hù)下，采用短臺(tái)階法光面爆破施工，塑料導(dǎo)爆管非電起爆系統(tǒng)，毫秒微差有序起爆。由挖掘機(jī)或裝載機(jī)裝碴，自卸汽車運(yùn)輸；鉆孔采用掘進(jìn)臺(tái)車，上臺(tái)階開(kāi)挖超前5m，隧道開(kāi)挖后及時(shí)施工噴錨支護(hù)，下半斷面開(kāi)挖支護(hù)緊跟。開(kāi)挖時(shí)，左右邊墻不對(duì)稱開(kāi)挖，需錯(cuò)開(kāi)2～3m。仰拱超前，襯砌緊跟。Ⅲ級(jí)圍巖地段采用上下半斷面法光爆施工，塑料導(dǎo)爆管非電起爆系統(tǒng)，毫秒微差有序起爆。由挖掘機(jī)或裝載機(jī)裝碴，自卸汽車運(yùn)輸；鉆孔采用簡(jiǎn)易鉆孔臺(tái)車，上臺(tái)階開(kāi)挖超前5～30m。在爆破作業(yè)中，采用水幕降塵，確保作業(yè)面粉塵含量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。施工中采用“W”型水幕降塵器噴霧降塵。每個(gè)爆破作業(yè)面共設(shè)兩道水幕降塵，距離掌子面分別為20m和40m；每道共設(shè)4個(gè)水幕降塵器，左右邊墻各1個(gè)，基底2個(gè)；在爆破工點(diǎn)炮后離開(kāi)時(shí)逐組啟動(dòng)噴水系統(tǒng)，開(kāi)始水幕降塵作業(yè)。裝碴作業(yè)面和倒運(yùn)碴場(chǎng)，人工配合灑水車灑水降塵，確保施工環(huán)境良好。人工配合專用灑水器灑水降塵，確保洞內(nèi)裝碴作業(yè)面和倒運(yùn)碴場(chǎng)的施工環(huán)境良好。

仰拱施工需要依據(jù)隧道施工要求，混凝土仰拱應(yīng)及時(shí)施作，盡早使襯砌閉合成環(huán)，整體受力，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。施工中，待噴錨支護(hù)全斷面施作完成后，緊跟開(kāi)挖工作面超前混凝土襯砌，及時(shí)開(kāi)挖并灌注混凝土仰拱及部分填充或鋪底，使支護(hù)盡早閉合成環(huán)，并為施工運(yùn)輸提供良好的條件。洞身二次襯砌的施工方法為二次混凝土襯砌采用全斷面鋼模襯砌臺(tái)車、泵送混凝土灌注，襯砌臺(tái)車長(zhǎng)9m；混凝土襯砌施工時(shí)，采用輸送泵左右同時(shí)對(duì)稱灌注?；炷烈r砌泵送灌注施工中輔以插入式振動(dòng)棒搗固。擋頭模板采用制式鋼模，確保施工縫處混凝土質(zhì)量?；炷辽a(chǎn)全部采用在洞外設(shè)的自動(dòng)計(jì)量拌合站拌合。隧道模筑混凝土襯砌前，先做好各種防排水設(shè)施的布置，要在縱向、橫向、環(huán)向設(shè)置三通透水盲管，然后鋪設(shè)防水板，防水板貼著噴錨支護(hù)表面鋪設(shè)，松緊適度，拱部固定點(diǎn)間距0.5m左右，邊墻固定點(diǎn)間距1m左右；上下循環(huán)兩幅防水板接頭處留10cm搭接幅面，用熱焊機(jī)將搭接縫焊好，以保證工程質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，隧道不良地質(zhì)段的施工工藝和技術(shù)亦不斷地進(jìn)步，工程施工人員需要積極學(xué)習(xí)新工藝和新方法進(jìn)行不良地質(zhì)段的施工，從而能夠快速、高效的完成工程。

參考文獻(xiàn)

[1]葛詩(shī)權(quán).隧道施工技術(shù)和質(zhì)量控制[J].化工礦物與加工，2010

[2]關(guān)寶樹(shù).隧道工程施工要點(diǎn)集[M].人民交通出版社，2011

[3]喬增波.淺談隧道膨脹性圍巖施工[C].橋隧論文集，2009

[4]劉淳.五龍嶺隧道中導(dǎo)坑初支變形的分析和應(yīng)對(duì)措施[J].廣東公路交通，2009