淺析隧道工程進出口段施工中質(zhì)量問題的產(chǎn)生原因和防治措施

張高軍

(甘肅路橋建設(shè)集團有限公司,甘肅蘭州 730000)

淺析隧道工程進出口段施工中質(zhì)量問題的產(chǎn)生原因和防治措施

張高軍

(甘肅路橋建設(shè)集團有限公司,甘肅蘭州 730000)

由于隧道進出口段埋深淺、圍巖破碎以及受地表水等不利因素影響大,往往是整個隧道施工中的一大難題,若有不慎將會發(fā)生變形甚至坍塌等嚴(yán)重后果。所以,在隧道施工前應(yīng)充分考慮圍巖特點,制定行之有效的進洞方案。筆者將通過從事隧道施工的一些心得體會,闡述在常見的一些地質(zhì)條件下,如何安全的進行隧道進口段施工,也為今后相似條件下隧道進口段施工提供依據(jù)。

隧道 進出口段 施工 質(zhì)量 原因 防治

目前，各類隧道工程隨著地質(zhì)、地形以及洞門形式的不同，采取的施工方法也各不相同。通過總結(jié)發(fā)現(xiàn)，要有效防止隧道進出口段施工過程中出現(xiàn)質(zhì)量事故，不外乎從邊仰坡施工、洞身施工和明洞施工三個方面綜合考慮，根據(jù)地質(zhì)、氣候等外界條件，制定有針對性的施工方案和技術(shù)措施。在具體實施過程中嚴(yán)格按既定方案施工，加強現(xiàn)場管理，確保進出口段施工質(zhì)量，保證施工安全?，F(xiàn)結(jié)合我在隧道施工中遇到的實際情況，對隧道進出口段的一些防塌施工心得做一簡要介紹。

1 邊仰坡施工

邊仰坡施工是隧道進出口段施工的重要一環(huán)，在施工中要做好臨時和永久排水。開挖前結(jié)合設(shè)計資料，對現(xiàn)場地質(zhì)情況，以及施工期的氣候條件要了如指掌。施工前還要組織技術(shù)力量論證支護參數(shù)和方案的可行性，對有疑問的地方及時調(diào)整。

1.1 原因分析

邊仰坡在施工以及運營過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題，究其原因主要有：(1)原地面臨時排水和永久性排水不到位，導(dǎo)致在施工和運營過程中，地表水沖刷仰坡，更有甚者雨水通過地表暗穴或縫隙滲入土體，從而造成邊仰坡坍塌；(2)開挖不規(guī)范，造成邊仰坡失穩(wěn)，發(fā)生坍塌。往往施工者未追求進度，每循環(huán)開挖深度過大或?qū)σ验_挖坡面防護不及時，造成邊仰坡失穩(wěn)；(3)防護措施不當(dāng)，導(dǎo)致邊仰坡開裂，甚至坍塌；(4)監(jiān)控體系不健全，存在隱患沒能及時排除，導(dǎo)致邊坡坍塌事故發(fā)生。

1.2 防治措施

(1)洞口開挖前應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，設(shè)置合理的臨時以及永久排水設(shè)施，對地表存在暗穴和裂隙的地面要采取適當(dāng)措施，防止雨水滲入；(2)嚴(yán)格按既定方案確定每次開挖深度，每次開挖不宜過多，對已開挖的坡面進行及時支護。特別是一些膨脹性地質(zhì)條件下的邊坡，要隨挖隨支，嚴(yán)禁長時間暴露；(3)在邊仰坡防護方面，要充分了解地質(zhì)特點，對地質(zhì)與設(shè)計不相符的，及時調(diào)整支護方案。對一些土質(zhì)坡面，還要準(zhǔn)備好臨時防護措施，遇到雨天要對支護不及的坡面進行臨時覆蓋，防止已開挖邊坡失穩(wěn)、坍塌。(4)在邊仰坡施工甚至隧道施工全過程，要對地表沉降進行跟蹤監(jiān)控，掌握坡體沉降情況，對邊仰坡不穩(wěn)定的或長期存在蠕變的，要采取適當(dāng)措施，以防在隧道施工或營運過程中出現(xiàn)坍塌。

2 明洞施工

明洞施工對隧道施工中能否保證安全進洞有著舉足輕重的作用，合理進行明洞施工也是我們隧道進出口段防止出現(xiàn)質(zhì)量問題的措施之一。一些從事隧道施工者，不重視明洞施工，一味追求進度和施工便利，而顛倒施工順序，忽視施工要領(lǐng)，造成隧道進出口段施工中出現(xiàn)邊坡或洞身質(zhì)量隱患時有發(fā)生。

2.1 原因分析

(1)施工順序不當(dāng)，先進洞再修明洞或明洞回填不及時，造成周邊坡體后淺埋段洞身坍塌；(2)施作明洞時基地處理不規(guī)范、不徹底，造成明洞沉降、開裂；(3)端墻和洞門施工時，基礎(chǔ)標(biāo)高控制不嚴(yán)，使得隧道洞口工程完成后，端墻和洞門處于懸空狀態(tài)，使明洞承受過大荷載而出現(xiàn)開裂。

2.2 防治措施

(1)對設(shè)有明洞的隧道，嚴(yán)格按先施作明洞，再掘進暗洞的順序進行施工，以確保隧道安全進洞。對明洞強度以滿足回填的，及時組織回填，回填過程應(yīng)對稱進行，并嚴(yán)格按規(guī)范要求進行。以防由于周圍坡體滑落而影響隧道正常施工；(2)明洞施工時，對基地承載力不符合要求的要及時進行處理，防止明洞產(chǎn)生不均勻沉降，從而影響施工質(zhì)量；(3)端墻和洞門施工時，嚴(yán)格控制基底標(biāo)高，并讓其落在吃力層上，防止端墻和洞門沉降對明洞產(chǎn)生不必要的荷載。

3 洞身施工

隧道進出口段由于埋深淺，圍巖變化復(fù)雜，若不采取恰當(dāng)?shù)氖┕し椒?，很容易對巖體造成不必要的擾動，使其自承能力下降，容易出現(xiàn)變形過大，甚至出現(xiàn)坍塌。所以在隧道進出口段施工中，要做到充分認(rèn)識圍巖特性，并有針對性制定施工方案，以防由于操作不當(dāng)而產(chǎn)生不良后果。

3.1 原因分析

(1)隧道進出口段山體存在偏壓或圍巖為炭質(zhì)頁巖等膨脹性巖體，未分析清楚圍巖變形機理，而盲目進行施工，導(dǎo)致進口段圍巖變形失控；(2)對軟弱圍巖的隧道，進出洞時采用大斷面開挖，或采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑開挖，但開挖順序不正確以及臨時支護不及時，導(dǎo)致襯砌變形或坍塌；(3)隧道進出口段開挖時，采取不合理的開挖方式，以致對圍巖擾動過大，而發(fā)生巖體失穩(wěn)現(xiàn)象；(4)管棚施工不規(guī)范，沒有起到臨時支護的效果，在進出口段施工時，發(fā)生洞身坍塌；(5)初期支護和二次襯砌施工不規(guī)范，存在空洞現(xiàn)象?；蛘吒鞴ば蜚暯硬痪o，支護封閉不及時，從而產(chǎn)生質(zhì)量隱患；(6)反向出洞時，采用大斷面開挖或未及時施做洞口邊仰坡和超前管棚，而發(fā)生洞口坍塌。

3.2 防治措施

(1)偏壓段隧道進洞前進行偏壓處理，山體外側(cè)可先施工反壓墻、明洞等，以減少或消除偏壓后再進行隧道施工。左右洞同時存在偏壓時，應(yīng)先施工外側(cè)洞，等外側(cè)洞二襯封閉成環(huán)一段距離后在進行內(nèi)側(cè)洞施工。對一些膨脹性圍巖，施工前要分析清楚其變形機理，確定隧道拱墻各部位變形特點，對變形大的部位要采取必要措施；(2)根據(jù)圍巖穩(wěn)定情況，合理選擇開挖方法。正確理解側(cè)壁導(dǎo)坑法施工的作用，嚴(yán)格按要求施工，各導(dǎo)坑及仰拱開挖后，立即進行支護并封閉成環(huán)。雙側(cè)壁導(dǎo)坑施工時，應(yīng)在兩側(cè)導(dǎo)坑支護封閉后再開挖中導(dǎo)坑，并拆除臨時支護；(3)在隧道進出口段開挖時，應(yīng)盡量采取機械開挖，不得已需爆破時，要多打眼，放小炮。在堆積體條件下進洞時，開挖過程中若有較大孤石侵限時，不能將孤石挖除，應(yīng)先進行支護，然后鑿除侵限部分，以減少對圍巖的擾動；(4)管棚施工是隧道進出口段施工的重中之重，施工中要嚴(yán)格控制管棚打入角度，保證打入長度，注漿要充分。這樣才能確保隧道進出口段施工質(zhì)量和施工安全；(5)開挖時嚴(yán)格控制超欠挖，初期支護和二次襯砌施工中不能留有空洞，對隧道淺埋段施工來說，襯砌的空洞是致命的。襯砌還要及早封閉且盡快成環(huán)，這樣才能保證施工質(zhì)量；(6)隧道反向出洞時，不能進行大斷面開挖，根據(jù)圍巖情況，可先開通導(dǎo)洞。并及時施做洞口邊仰坡以及超前管棚，以防出現(xiàn)坍塌。

4 結(jié)語

通過對多個隧道進出口施工方案的總結(jié)、分析，使我對各種條件下隧道進出口段的施工質(zhì)量和安全控制有了一定的認(rèn)識。在隧道施工過程中，進出口段的施工是難度最大，風(fēng)險最高的段落，稍有不慎，將出現(xiàn)變形侵限或圍巖坍塌的風(fēng)險，所以正確分析隧道進出口段產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因，采用合理的質(zhì)量控制措施是非常重要的。不但加快了工程進度，保證了工程質(zhì)量，而且也避免了經(jīng)濟效益的損失。

[1]關(guān)寶樹.隧道工程施工要點集[M].北京:人民交通出版社,2003.