軟弱圍巖隧道施工技術(shù)

孟憲峰

(黑龍江省公路工程監(jiān)理咨詢公司)

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軟弱圍巖隧道施工技術(shù)

孟憲峰

(黑龍江省公路工程監(jiān)理咨詢公司)

摘要：一般的角度分析了軟弱圍巖隧道的施工技術(shù)及控制措施，實(shí)踐的施工中還需要技術(shù)人員先全面掌握隧道的具體情況，制定相應(yīng)的施工方案及質(zhì)量控制方案，將其落實(shí)到位，才能提高施工的安全新及隧道工程的整理質(zhì)量，使得其在后期的使用中性能強(qiáng)度良好，帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會效益。

關(guān)鍵詞：軟弱圍巖；隧道工程；地質(zhì)特點(diǎn)；施工技術(shù)；質(zhì)量控制；措施；研究

1軟弱圍巖隧道施工技術(shù)

1.1　施工方法及基本原則

一般情況下，隧道施工的方式會運(yùn)用噴錨構(gòu)筑法，并結(jié)合復(fù)合襯砌。該施工方法的基本原理是新奧法，并將巖土力學(xué)原理作為施工的主要理論，充分利用圍巖自身的承載能力，盡量避免開挖隧道的過程中對圍巖形成的擾動，并將圍巖納入支護(hù)體系中，使之成為支護(hù)體系的一部分。另外該施工中還需要實(shí)施監(jiān)控量測，根據(jù)監(jiān)控量測的結(jié)果及時修正施工的各項參數(shù)，正確的引導(dǎo)隧道的設(shè)計及施工活動。為了保障施工的質(zhì)量，需要按照以下幾點(diǎn)基本原則來進(jìn)行施工：(1)支護(hù)方式主要選擇噴射混凝土、錨桿等，如果施工條件極為特殊，可以運(yùn)用鋼架聯(lián)合支護(hù)，開挖之后應(yīng)同步進(jìn)行支護(hù)，及時將其封閉起來，使得圍巖與其他構(gòu)件共同形成完整的支護(hù)體系；(2)全面掌握圍巖的情況并充分利用其承載能力，提高圍巖的穩(wěn)定性。在開挖施工的過程中需要避免造成圍巖的嚴(yán)重擾動，注意隧道輪廓的順滑；(3)圍巖穩(wěn)定性達(dá)到要求，且初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定后才能進(jìn)行二次襯砌。

1.2　洞口段的施工過程

一般隧道的洞口段其埋設(shè)的深度較小，圍巖情況嚴(yán)重破碎，且處于松散狀態(tài)。進(jìn)行開挖后，圍巖無法構(gòu)成自然的拱形，自身穩(wěn)定性不佳，或者自穩(wěn)不能保持較長的時間，極易出現(xiàn)坍塌、圍巖移動的嚴(yán)重問題。該情況下利用套拱還保障進(jìn)洞的安全性。如果隧道的進(jìn)口及出口部位的地質(zhì)條件較為理想，可以先將邊坡、仰坡的雜物徹底清除掉，并采用錨桿掛網(wǎng)及噴混凝土進(jìn)行封閉，該距離邊坡、仰坡拱部3m以內(nèi)，選擇適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置超前錨桿，數(shù)量一般為三排。如果洞口的地質(zhì)條件不佳，屬于地下水、地表水發(fā)育的部位，則需要選擇超前小導(dǎo)管對圍巖實(shí)施預(yù)加固。另外施工作需要在套拱下開展，保障施工的安全性，有效提高工程的進(jìn)度。

1.3　全洞段施工

軟弱圍巖隧道的正面進(jìn)洞施工中，可以采用的技術(shù)較為豐富，包括切坡減載、改善圍巖條件、夯填反壓法、地表超前加固處理、虛擬洞門、接長明洞法、護(hù)拱法等。其具體的施工技術(shù)需要結(jié)合隧道的地質(zhì)條件、地形、自然環(huán)境等合理選擇。一般可以分為以下幾種情況：(1)仰坡邊坡施工 如果軟弱圍巖的仰坡角度較大，且周邊的圍巖存在位移的情況，應(yīng)選擇接長明洞的方式進(jìn)行施工，先對圍巖進(jìn)行相關(guān)的測量，并計算出圍巖平衡側(cè)面的應(yīng)力及正面推力，進(jìn)一步確定長明洞的長度，避免使用一般的拉槽刷坡的方式靠近作業(yè)面，該方法極易出現(xiàn)滑坡情況；在坡面地形陡峭且全斷面不易靠近仰坡的情況下，可以使用擋墻夯填土反壓至邊坡和仰坡，保障其穩(wěn)定性；(2)軟弱圍巖施工 進(jìn)行軟弱圍巖施工的過程中，可以設(shè)置排水導(dǎo)洞，避免水質(zhì)侵泡使得地基的強(qiáng)度下降。如果軟弱圍巖下伏的深度一般，應(yīng)適當(dāng)挖部分軟土，或者將其全部挖除，在利用施工方式使之形成護(hù)拱。如果全斷面無法靠近仰坡，應(yīng)采用鋼拱架等設(shè)置構(gòu)成虛擬洞門，在進(jìn)行施工，保障施工安全。當(dāng)施工地基較軟，且強(qiáng)度達(dá)不到要求時，可以在地表進(jìn)行打樁，強(qiáng)化其承載力。

2施工質(zhì)量控制

塌方、水質(zhì)侵泡等問題是軟弱圍巖隧道施工常見的問題，其會使得設(shè)的隧道軌跡被封堵，圍巖強(qiáng)度及穩(wěn)定性降低等，加大了施工難度，工程進(jìn)度停滯不前，且?guī)碇卮蟮慕?jīng)濟(jì)損失，因此需要將其作為工程質(zhì)量控制的重點(diǎn)開進(jìn)行預(yù)防。具體預(yù)防措施以下幾點(diǎn)：(1)思想意識方面 在進(jìn)行隧道施工是需要對于工程中的地質(zhì)情況、自然條件、工程質(zhì)量的影響因素等有全面的認(rèn)識，并很據(jù)實(shí)際的情況科學(xué)的組織施工活動，在保障工程進(jìn)度的前提下兼顧工程質(zhì)量及施工的安全性。強(qiáng)化施工人員的教育學(xué)習(xí)工作，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)施工安全性，將施工中容易出現(xiàn)的問題及意外情況進(jìn)行講解，分析產(chǎn)生的原因及相應(yīng)的預(yù)防措施等，并清晰的闡述出施工安全、工程質(zhì)量、施工進(jìn)度三者的關(guān)系，使得施工人員對于塌方等問題的嚴(yán)重性有深刻的了解，施工過程中嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，更加認(rèn)真負(fù)責(zé)；(2)施工基本技術(shù)原則 一般情況下，施工中的基本技術(shù)原則是管超前、嚴(yán)格嚴(yán)注漿、控制挖金深度、適當(dāng)爆破、強(qiáng)化支護(hù)、及時封閉、同步量測、迅速襯砌等，保障施工的安全性及穩(wěn)定性，有效避免出現(xiàn)塌方問題，提高工程的進(jìn)度及質(zhì)量；(3)強(qiáng)化規(guī)范管理 在施工現(xiàn)場需要對施工技術(shù)、作業(yè)紀(jì)律等加強(qiáng)管理力度，做好技術(shù)交底工作，現(xiàn)場應(yīng)有專門的人員進(jìn)行監(jiān)督，規(guī)范施工活動，同步進(jìn)行圍巖的量測工作，及時進(jìn)行信息反饋；(4)襯砌防排水工作 使用50 環(huán)向彈簧透水盲管設(shè)置于初期襯砌和無紡布之間，再使用100縱向彈簧透水盲管設(shè)置于兩側(cè)邊墻角上方，各個環(huán)縱向盲管之之間利用T型接頭連接起來，縱向管道和隧道路面排水溝之間則使用100PVC排水管把滲水導(dǎo)入隧道洞內(nèi)預(yù)先設(shè)置的排水溝，蔣欽排至制定隧道外。

3總結(jié)

相較其他的交通工程，隧道工程的性質(zhì)較為特殊，需要進(jìn)行各種開挖工作，包括洞口開挖、正洞開挖等，對于周邊土體的擾動極大，施工中還可能面對軟土圍巖等惡劣的地質(zhì)條件，使得周邊的圍巖極易出現(xiàn)位置移動、滑坡、塌方等問題，嚴(yán)重影響了施工的安全性及工程的質(zhì)量，需要在施工過程中選擇合理的施工技術(shù)，并認(rèn)真做好施工控制工作。

參考文獻(xiàn)：

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收稿日期：2015-01-15

中圖分類號：U445.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2015)08-0152-01