淺談不良地質(zhì)的隧道施工技術(shù)

任超

（中鐵十八局集團軌道交通工程有限公司，廣西 南寧 530022）

淺談不良地質(zhì)的隧道施工技術(shù)

任超

（中鐵十八局集團軌道交通工程有限公司，廣西 南寧 530022）

改革開放加快我國社會經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展，公路、交通、資源、能源等多個方面的基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè)是我國長期快速發(fā)展的重要戰(zhàn)略施工技術(shù)要素，交通工程建設(shè)管理中可能會遇到各種突發(fā)式的施工技術(shù)問題，根據(jù)隧道施工中的地址受災(zāi)預(yù)警和處理辦法，對隧道洞口的不良地質(zhì)段水平進行技術(shù)施工考核，分析隧道出現(xiàn)坍塌問題，及時預(yù)警處理，對洞口不良低端的施工進行技術(shù)分析。

不良地質(zhì)；隧道施工；技術(shù)要點

引言

隧道的洞口一般是淺埋段，地質(zhì)施工水平較差，對于隧道的施工路線選擇上需要盡量避免不良地質(zhì)地段。伴隨著我國公路、鐵路交通的快速發(fā)展，以提升運輸質(zhì)量和運輸速度為目標，對鐵路線路的路線的順直性要求不斷提升的同時，不可避免的是地質(zhì)處理難度逐步加大。不良的地址段洞口在施工中及其容易出現(xiàn)坍塌的問題，制約隧道正常的進洞。

一 洞口不良地質(zhì)的基礎(chǔ)類型

埋深程度較淺，地層較弱，口洞用粘土、石塊、軟質(zhì)巖完成堆積。例如京珠高速公路的隧道右側(cè)有多處淺埋軟洞巖段，開挖的時候容易出現(xiàn)變形問題。洞口處于地形較為狹窄的谷底凹槽或峭壁下，洞內(nèi)的排水出現(xiàn)嚴重的苦難問題，容易產(chǎn)生受潮塌陷，泥石流等問題。如高速公路隧道的出洞口位于沖溝地區(qū)，出洞口的坡陡、過長，在雨季集中降水過程中會造成雨季施工困難問題[1]。

二 洞口不良地質(zhì)的有效處理方案

1 地表的預(yù)計加固

洞口是軟弱地層，淺埋段較長，開挖情況極不穩(wěn)定，特別是對于隧道斷面較大的時候，如果只以洞口處理方法，施工的困難大，風險較大?？梢圆捎玫乇眍A(yù)測加工固定的方法，利用地表注漿灌注的方法，用高壓旋轉(zhuǎn)噴鋪的方法對洞口進行地質(zhì)改良。對于洞口堆積的問題需要控制滑坡體或偏壓地段問題。除了卸載減壓，一般采用地表預(yù)計加固樁固定完成其約束。

2 加強支護措施進洞

穿越軟地質(zhì)不良層的時候，需要采用地表預(yù)加固措施施工方案，重視洞內(nèi)支護措施的強化處理過程，對隧道面積較小，跨度低于8m的，需要采用強化支護措施完成進洞。采用的強化支護方式是采用長管棚技術(shù)，提前灌入注漿，完成支護體系的強化管理。

三 不良地質(zhì)的施工方案

不良地質(zhì)的地層包括低強度的軟地質(zhì)層、地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)育不良的松散層、非巖性粘土層、粒狀土層、高地應(yīng)力土層、富水地層中活動強烈的地段。隧道內(nèi)部的施工地質(zhì)變化非常敏感，一旦處理不當一定會出現(xiàn)塌方問題，影響其施工目標的完成。尋找快速穩(wěn)定的地址施工技術(shù)方案，提升全隧道的快速施工目標。

1 膨脹性圍巖施工

膨脹性的潮巖具有一定的濕漲性，干縮復(fù)變性和應(yīng)力具有一定的特性。干燥的土質(zhì)的膨脹性巖層，其土質(zhì)較硬，容易出現(xiàn)破裂問題，會產(chǎn)生明顯的水平或垂直開裂形態(tài)。在被水侵蝕后，裂縫回縮到原有的窄縫狀態(tài)，甚至可以閉合，但是其強度會降低，造成巖石的整體開裂問題，坑道下沉影響圍巖膨脹，出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象。隧道底部出現(xiàn)隆起狀態(tài)，襯砌變形，破壞性極大。施工中開挖前需要對不同地址層段的特性進行規(guī)模分析，研究工程實際可以參考的抗壓比例系數(shù)，認真的學習設(shè)計，對技術(shù)指標進行試驗研究。在施工過程中對圍巖的壓力、流變水平進行充分的分析和研究，認真測量相關(guān)數(shù)據(jù)，及時做好規(guī)劃變化研究，對地下水的分布情況進行分析，了解地下水隧道的施工影響范圍，及時調(diào)整圍巖的動態(tài)處理措施，尋求適合的處理辦法。可以采用短臺階的方式進行中央抗開挖處理，對圍巖施加開挖越蘇條件，采用錨噴結(jié)構(gòu)施工，聯(lián)合鋼結(jié)構(gòu)時間支護作用，當膨脹的壓力過大的時候，可以采用隧道底部加設(shè)錨桿的方法，在隧道頂部的統(tǒng)一范圍內(nèi)打入斜向前錨桿，形成閉合環(huán)。斜向錨桿的外斜角度、間距離桿長度、綜合范圍均按照設(shè)計隧道的施工技術(shù)指標完成。

在施工中需要注意膨脹性巖土層的排水問題，避免出現(xiàn)嚴重的水漫流問題，對排水管道設(shè)置漿砌片石邊溝，防止開挖面出現(xiàn)曬水問題，保證圍巖的干燥性問題。膨脹圍巖的隧道，不論是采用什么形狀的支護，需要確保整體閉合狀態(tài)為非閉合狀態(tài)，否則難以承載足夠的力，需要采用噴射混凝土，鋼拱架聯(lián)合支護的方法，使其平挖面周圍壁可以迅速閉合，從而越蘇圍巖變形的問題，確保盡快形成封閉式的結(jié)構(gòu)。

2 黃土段的隧道施工方案

黃土受到水的長期侵蝕后，會不同程度的首都奧潮濕洼陷問題，產(chǎn)生下沉現(xiàn)象。在開挖后需要對圍巖迅速控制，防止出現(xiàn)穩(wěn)定能力降低的問題，確保支護可以滿足正常變化，防止出現(xiàn)坍塌問題[2]。

3 溶洞段的推導(dǎo)施工方案

溶洞的巖層有的位于隧道底部，其填充的物品較為松軟，隧道底部難以進行處理，溶洞的巖質(zhì)易碎，容易出現(xiàn)坍塌。有時會遇到水嚷或暗河，影響巖溶水或泥沙的水壓力，造成大量碎片融入隧道。當含水填充物不斷的涌入坑道內(nèi)的時候，會出現(xiàn)地表面大面積開裂下沉的現(xiàn)象，山體壓力急劇增加。溶洞、暗河交錯迂回，變化無常，涉及范圍較廣，處理的難度較大。隧道一旦遇到溶洞，施工過程中需依據(jù)相關(guān)資料進場實際分析，調(diào)查溶洞的分布范圍和類型分布，及時對巖層的穩(wěn)定情況進行分析，對不同的巖層情況進行有效的處理。當暗河和溶洞出現(xiàn)水的時候，應(yīng)當采用引排水的方法，固定暗管、小橋設(shè)施的宣泄水流程度，對水洞進行開鑿處理。當水流位置高于隧道上方的時候，應(yīng)當開鑿引流槽，將水位降低確保隧道底部合理引排效果。對于已經(jīng)停止生長的溶洞其徑跨角度較低，物水的溶洞，可以根據(jù)隧道的相應(yīng)位置及時充填，采用混凝土堆砌的方法完成回填封閉。根據(jù)地質(zhì)情況確定是否需要增加邊墻基礎(chǔ)，對拱以上的空溶洞，需要采用錨噴支護的加固方法，加鋪設(shè)護拱，完成拱頂回填，確保整體處理效果。

四 坍塌隧道的預(yù)防和有效處理

在不良地質(zhì)的隧道中因修復(fù)不足、地質(zhì)不良會造成隧道洞頂圍巖出現(xiàn)坍塌問題，側(cè)壁滑動直接影響頂端情況。這種情況在施工中被認為塌方。塌方嚴重威脅人身的安全，容易造成工期延誤，圍巖不穩(wěn)定。在施工過程中，需要及時對施工過程進行預(yù)防，防止塌方問題，逐步減少塌方危險[3]。

1 塌方形成的原因和有效預(yù)防的方法

塌方一般都是因為地質(zhì)不足，設(shè)計方案不合理，施工方法不準確造成的。地質(zhì)條件直接影響隧道的質(zhì)量，與產(chǎn)生塌方問題有直接因素，穿越斷裂帶嚴重的風化破碎帶，堆積層，容易產(chǎn)生塌方問題。水的軟化、潤滑、滲透、張力和壓力對于塌方有直接關(guān)系。在實際現(xiàn)場施工總需要采用合理的施工方法，防止出現(xiàn)直接施工塌方問題。對塌方的問題應(yīng)當及時預(yù)防，需要合理的勘察和規(guī)劃現(xiàn)場水文地質(zhì)、氣候條件變化，施工現(xiàn)場周圍的環(huán)境等等，搜集這些施工材料，在施工前對相關(guān)技術(shù)指標進行設(shè)計分析，對可能產(chǎn)生的各類突發(fā)事件進行有效的預(yù)測，采用合理的預(yù)防措施方法，提前對塌方進行預(yù)警。圍巖突然出現(xiàn)水壓變化、支撐力不足、裂縫水變渾濁、水量加大、邊墻內(nèi)拱，都是可能出現(xiàn)塌方的前兆。在施工中需要認真觀察勘察施工情況，及時預(yù)防分析觀察結(jié)果。

2 塌方的處理方法

一旦發(fā)生談法，需要及時對塌方段進行加固，防止他發(fā)問題擴大，對于小型塌方可以采用支護和回填的方法，主要以清理為主，對于大型塌方，除了對隧道襯砌后回填外，還需要確保塌方上部的圍巖可以保護，不用清理襯砌斷面，保證先護后挖，謹慎施工，穩(wěn)定處理的方法。

結(jié)語

綜上所述，不良地質(zhì)的隧道施工前，需要對施工地質(zhì)進行細致調(diào)查，分析巖堆、滑坡、泥石流等重大不良地質(zhì)產(chǎn)生大型安全隱患，采用技術(shù)經(jīng)濟的方法規(guī)避危險路段，降低工程耗費的成本。及時對施工設(shè)計和施工方案進行調(diào)整，確保施工的準確性和有效性。

[1] 高軍. 鐵路不良地質(zhì)與特殊巖土隧道施工安全及逃生M]. 北京：中國鐵道出版社，2012：25-115.

[2] 錢波. 不良地質(zhì)條件隧道施工技術(shù)[M].北京：水利水電出版社，2012：16-89.

[3] 何發(fā)亮，張玉川. 隧道施工地質(zhì)災(zāi)害與不良地質(zhì)體及其預(yù)報[M]. 西南：西南交通大學出版社，2011：22-109.

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1007-6344（2015）08-0267-01