淺埋膨脹巖土隧道施工質(zhì)量控制要點

■鄭惠文

（重慶市軌道交通（集團(tuán)）有限公司重慶401120）

淺埋膨脹巖土隧道施工質(zhì)量控制要點

■鄭惠文

（重慶市軌道交通（集團(tuán)）有限公司重慶401120）

本文通過分析膨脹巖土給隧道施工帶來的危害，然后在此基礎(chǔ)上，結(jié)合我國某隧道工程施工實例，論述了控制淺埋膨脹巖土隧道施工質(zhì)量的要點。

膨脹巖土 隧道 施工質(zhì)量 控制要點

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)化建設(shè)進(jìn)程的深入發(fā)展，我國工程建筑行業(yè)的總體施工水平大幅度提升?，F(xiàn)今，我國社會的城市化發(fā)展促使工程建筑項目越來越多，加之工程建筑結(jié)構(gòu)、材料以及技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，施工管理面臨著巨大的沖擊與挑戰(zhàn)。而隧道工程作為工程建設(shè)項目管理的重點環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量將會直接影響工程項目的整體質(zhì)量，因此，探討隧道工程施工要點十分必要且重要。

1　膨脹巖土給隧道施工造成的影響

1.1圍巖開裂

施工人員在開展隧道開挖作業(yè)時，會釋放圍巖內(nèi)部所含有的原始應(yīng)力，進(jìn)而導(dǎo)致圍巖出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象，土體脫水，不僅會導(dǎo)致圍巖表面出現(xiàn)收縮裂縫，還會導(dǎo)致土體自帶隱裂縫被擴(kuò)大、張開，裂縫在發(fā)育過程中，如果擴(kuò)張實現(xiàn)貫通，便會破壞圍巖的穩(wěn)定性，進(jìn)而引發(fā)圍巖坍塌情況。

1.2拱部下沉

隧道開挖過程中，會破壞拱部圍巖基礎(chǔ)支撐，使其喪失穩(wěn)定性，一旦其所荷載的壓力值較大時，拱部圍巖便會出現(xiàn)下沉變形情況，進(jìn)而給隧道支撐造成較大的擠壓力，擴(kuò)大支撐變形，導(dǎo)致其喪失支撐能效，引發(fā)拱部坍塌問題。

1.3圍巖突出

隧道開挖過程中，會促使膨脹土釋放其內(nèi)部所存在的壓力，進(jìn)而導(dǎo)致膨脹土內(nèi)周邊的土體出現(xiàn)形變。這樣還在很大程度上縮小開挖凈空，加之圍巖壓力、膨脹壓力的雙重作用，局部土地會遭受嚴(yán)重破壞，繼而導(dǎo)致土體出現(xiàn)連續(xù)破壞情況。

1.4底鼓

施工人員完成隧道開挖作業(yè)后，作用于洞底圍巖上的壓力便會得到有效消除，此時圍巖便會出現(xiàn)卸荷膨脹現(xiàn)場，如果隧道內(nèi)部含有一定量的積水，也會誘使圍巖出現(xiàn)浸水膨脹現(xiàn)象，擴(kuò)大洞底圍巖變形突出程度。

1.5襯砌變形

如果圍巖的膨脹壓力較大，在其作用下，拱頂襯砌便極易出現(xiàn)上凸，或是下沉等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致襯砌受拉區(qū)產(chǎn)生縱向裂縫。一旦受壓區(qū)出現(xiàn)脫皮、擠裂以及掉塊等情況，襯砌裂縫便會持續(xù)擴(kuò)大，進(jìn)而導(dǎo)致襯砌發(fā)生錯臺以及張開問題，直至徹底損壞。

2　工程實例質(zhì)量控制要點分析

我國某隧道工程為雙線隧道，總里程為DK221+270～610，全長為340m。該隧道工程以1.4%單面下坡為縱坡，屬于我國V級圍巖偏壓隧道，埋深的最大值為45m，屬于淺埋工程。該隧道施工現(xiàn)場的洞身以及丘坡表層含有大量膨脹巖土，據(jù)探測，膨脹性屬于中等強(qiáng)。該工程在實際施工過程中，為了降低膨脹巖土對工程整體施工質(zhì)量的不良影響，采取了以下幾點措施，對施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制：

第一，在工程正式施工之前，施工人員通過超強(qiáng)地質(zhì)水平鉆孔措施，對工程開挖面的具體地質(zhì)狀況以及地下水含量進(jìn)行超前探測預(yù)報。

第二，利用規(guī)格為108mm的大管棚對該隧道的拱部圍巖進(jìn)行超前支護(hù)處理，其環(huán)向間距約為0.32m，總數(shù)量為50根。單位長度值為34m，搭接長度值是5m，外插角約為1.5°，采取管內(nèi)注漿措施，并以4×20mm螺紋鋼筋對其進(jìn)行加強(qiáng)穩(wěn)固。對于地下水發(fā)育較差的施工地區(qū)，以0.5水泥漿為注水灰比，注漿壓力取值約0.8MPa。對于地下水發(fā)育良好的施工區(qū)域，注雙漿液，注漿壓力取值約0.5MPa。

第三，在實施隧道開挖作業(yè)過程中，施工人員擇取三臺階七步預(yù)留核心土的技術(shù)，并對開挖進(jìn)尺進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保上臺階處的循環(huán)進(jìn)尺單位值不超過常規(guī)鋼架間距，即0.75m，邊墻處的循環(huán)進(jìn)尺單位值不超過1.5m。除此之外，還對臺階的單位長度進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保其實際值介于5m～10m之間，臺階呈左右相錯分布，錯值約為2.5m。完成開挖作業(yè)后，施工人員立即以C20鋼筋纖維混凝土封閉開挖面以及掌子面，封閉厚度值約為50mm。

第四，初期支護(hù)過程中，施工人員以Ⅰ25b型號的鋼材為鋼架，并嚴(yán)格控制其縱向間距在0.75m左右，并取8根40mm×3.0mm、長度值為7m的注漿鎖腳錨管訂于鋼架底部，并將20mm、長度值為1.3m的雙向連接鋼筋焊接與鋼架子，并以0.75m為其間距值。以180mm×180mm的7mm雙層鋼筋網(wǎng)格為鋼筋網(wǎng)，以長度值為7m的自進(jìn)式接長錨桿為系統(tǒng)錨桿，以1m×0.8m為間距值。并以梅花形對其進(jìn)行分布，以C20混凝土封閉，厚度值為30cm。

第五，施工人員在開挖仰拱之前，以注漿鎖腳錨管穩(wěn)定邊墻的鋼架底部，確保其支護(hù)穩(wěn)定性良好。并嚴(yán)格規(guī)定開挖進(jìn)尺值要小于3m，且不可同時開挖仰拱與第三層臺階。仰拱掌子面、開挖面的間距值要小于35m。施工過程中，施工人員還要做到快速封閉成環(huán)。挖成后，施工人員要以碎石墊于仰拱底部，碎石厚度約為50cm，然后逐一連接仰拱與邊墻的支護(hù)鋼架、插錨桿、掛鋼網(wǎng)、C20混凝土封閉厚30cm。

第六，施工人員根據(jù)圍巖實際變形時間擬定二襯施工時間。在二襯施工之前，施工人員對二襯施工背后進(jìn)行了全包防水處理。如果邊墻收斂、拱頂下沉均趨于穩(wěn)定時，施工人員以C30緩凝土進(jìn)行二襯施工，厚度值為75cm。并以20mm、150mm規(guī)格的鋼筋為主筋；構(gòu)造筋為15mm、180mm；箍筋為7m、180mm×180mm。

第七，施工人員按照工程施工設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，對圍巖收斂變形、拱頂下沉頻率進(jìn)行實時觀測，并將觀測結(jié)果繪制成圖，從而把握圍巖變形的基本規(guī)律，進(jìn)而明確拱墻的襯砌澆筑時間。如果觀測頻率約為5mm/d時，或是圍巖位移值超過100mm時，施工人員要立即停止施工，并采取有效措施，強(qiáng)化工程支護(hù)。該工程的施工單位對工程建設(shè)進(jìn)行動態(tài)化指導(dǎo)，有效提高了工程施工彈性，為施工質(zhì)量提供了基礎(chǔ)保障。

3　結(jié)語

現(xiàn)階段，工程建設(shè)過程中，要想確保施工質(zhì)量符合工程實際需求，必須要嚴(yán)格控制隧道工程施工質(zhì)量，而如何有效管控隧道工程的施工質(zhì)量，已成為我國工程管理人員所面臨的主要問題以及關(guān)鍵性任務(wù)。因此，相關(guān)人員必須對隧道工程施工要點給予高度重視，不斷加大科研力度，以此保障整體質(zhì)量。

[1]王鍵.淺埋膨脹巖土隧道施工質(zhì)量控制要點 [J].西部探礦工程,2014（12）.

[2]王清標(biāo),張聰,溫小康,施振躍,呂榮山.膨脹土脹縮機(jī)理及其在控制隧道沉降中的應(yīng)用 [J].地下空間與工程學(xué)報,2014（06）.

[3]馬建,孫守增,趙文義,王磊,馬勇,劉輝,張偉偉,陳紅燕,陳磊,魏雅雯,葉飛.中國隧道工程學(xué)術(shù)研究綜述·2015[J].中國公路學(xué)報,2015（05）.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～436～1