軟弱圍巖公路隧道施工技術(shù)

王麗波

[摘 要]文章介紹了軟弱圍巖隧道地質(zhì)的工程特點(diǎn)，重點(diǎn)對軟弱圍巖公路隧道施工工藝和施工方法進(jìn)行了分析，以便更好的指導(dǎo)施工。

[關(guān)鍵詞]軟弱圍巖；隧道；施工技術(shù)

中圖分類號：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）14-0156-01

1 軟弱圍巖的劃定

根據(jù)《工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)》（GB50218-94）有關(guān)規(guī)定，按巖石的堅(jiān)固性分類，把單軸極限抗壓強(qiáng)度大于30MPa的新鮮巖石劃分為硬質(zhì)巖石；小于30MPa的劃分為軟質(zhì)巖石，其中小于5MPa的劃歸為極軟巖石。

2 軟弱圍巖隧道地質(zhì)工程特點(diǎn)

軟弱圍巖隧道是一項(xiàng)重難點(diǎn)控制工程，影響著施工的安全、質(zhì)量、進(jìn)度以及效益。隧道圍巖的劃分，無論是鐵路隧道、水工隧洞，還是公路隧道的圍巖類別劃分主要是根據(jù)圍巖結(jié)構(gòu)完整狀態(tài)及其穩(wěn)定性為基本因素，結(jié)合考慮圍巖巖石強(qiáng)度、地下水作用及風(fēng)化程度等因素，將圍巖劃分成不同的等級，編制成具有定性定量指標(biāo)的隧道圍巖分類表。實(shí)際施工中，通過各種地質(zhì)勘探手段取得的資料，與圍巖分類表比較以確定圍巖類別。

2.1地質(zhì)特點(diǎn)。

軟弱圍巖，主要是指第四系全新、中更新、更新統(tǒng)的坡殘積土部分，范圍包括江河湖岸及池塘沖積、淤積層，人工雜填土、溶洞充填物、水田、風(fēng)積砂及新老黃土等。軟弱圍堰的特點(diǎn)有：內(nèi)磨擦角小粘聚力弱；容易產(chǎn)生不穩(wěn)定情況，比如蠕變、流滑、濕陷或者膨脹等。南北方地區(qū)的軟巖的特點(diǎn)也各有不同，北方地區(qū)的軟巖含水量比較小，浸水后飽，失水后呈固態(tài)狀流動，所以很容易崩塌，失去應(yīng)有的承載力；而南方軟土的含水量比較大，擾動后容易液化，呈液態(tài)狀流動。

2.2工程特性。

根據(jù)軟弱圍巖的特點(diǎn)，相應(yīng)的隧道工程也比較特別，容易出現(xiàn)問題，這類工程的特性主要表現(xiàn)在四個方面：

2.2.1由于軟巖的穩(wěn)定性比較差，容易崩塌，在洞口的施工容易引起牽連性的滑動，很難接近仰坡，所以進(jìn)洞比較困難；由于軟巖地區(qū)的承載力比較弱，在洞內(nèi)施工時支護(hù)結(jié)構(gòu)容易下沉收斂，很容易發(fā)生危險；

2.2.2由于軟弱圍巖擾動后自穩(wěn)能力比較差，需要采取分步施工和化大為小的施工方法，但是由于工序繁多，形成封閉環(huán)的時間長，可能會影響工程的進(jìn)度；

2.2.3由于軟巖一般都處在地質(zhì)比較復(fù)雜比較多變的地帶，很難一次就摸清地質(zhì)，導(dǎo)致施工的方法和設(shè)計參數(shù)也會隨之改變，增加了施工的困難；

2.2.4施工時遇到了軟弱圍巖，施工的危險系數(shù)就會增加，這無疑會給企業(yè)的管理者以及作業(yè)人員帶來比較大的壓力，考驗(yàn)著施工的技術(shù)和施工的質(zhì)量。

3 軟弱圍巖隧道施工方法

隧道一般采用噴錨構(gòu)筑法施工、復(fù)合襯砌，這種構(gòu)筑法時依據(jù)新奧法原理得出的，它的基礎(chǔ)是巖土力學(xué)原理，充分利用圍巖的自穩(wěn)的能力，開挖隧道時盡可能避免擾動圍巖，把圍巖變成支護(hù)體系的重要組成部分。噴錨構(gòu)筑法的重點(diǎn)在于監(jiān)控量測，監(jiān)控量測的作用是指導(dǎo)隧道的設(shè)計和施工。

施工中必須遵循的原則有：第一，要利用圍巖的自穩(wěn)的能力來保持圍巖的穩(wěn)定；第二，以噴射混凝土、錨桿作為主要支護(hù)手段，結(jié)合鋼架進(jìn)行支護(hù)，讓圍巖也成為支護(hù)體系的組成部分；第三，進(jìn)行開挖作業(yè)時，盡可能地不要擾動圍巖，開挖隧道時還要保持隧道輪廓比較圓順；第四，在初期支護(hù)和圍巖處于穩(wěn)定的前提下才可以進(jìn)行二次襯砌。軟弱圍巖隧道施工方法主要有以下幾種。

3.1洞口段施工

洞口段的施工是整個隧道工程的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，做好洞口段的施工對于全面提高隧道施工質(zhì)量具有重要的影響作用。

為了能夠安全進(jìn)洞，一般都采用套拱，在進(jìn)出口選擇地質(zhì)條件較好的地段清理出邊仰坡，并錨桿掛網(wǎng)和噴混凝土把邊仰坡封閉；另外，針對洞口地段的地下水、地表水比較豐富的情況，可以使用超前小導(dǎo)管對對圍進(jìn)行加固，確保在套拱下作業(yè)時的安全。軟弱圍巖施工中洞口施工的技術(shù)，一般有地表超前加固處理、切坡減載、虛擬洞門以及護(hù)拱法等方法，必須要依據(jù)地形以及地質(zhì)條件的差異來靈活選擇，避免危險的發(fā)生，減少進(jìn)洞的困難。

3.2、正洞施工

軟弱圍巖施工時，要設(shè)置輔助泄水導(dǎo)洞，防止水流過多軟化地基；如果軟巖向下伏的深度比較淺，就先將部分或全部軟土挖掉，采用護(hù)拱的方法逐步前進(jìn)；另外，還可以采用超前錨桿的辦法，穩(wěn)定圍巖，如覆蓋層比較薄，圍巖松散破碎時，采用超前小導(dǎo)管進(jìn)行預(yù)加固，正洞的施工講究步步穩(wěn)扎，確保整個巖洞的安全。在軟巖隧道施工的過程中，具體情況會有比較大的差別，選擇施工方法的時候應(yīng)該充分結(jié)合該地段圍巖的特點(diǎn)，制定操作性比較強(qiáng)的施工方案，靈活地調(diào)整施工方案，還應(yīng)該借鑒以往的施工經(jīng)驗(yàn)，增加方案的可行性，避免犯重復(fù)的錯誤。

4 軟弱圍巖隧道施工技術(shù)的重點(diǎn)控制

4.1隧道塌方預(yù)防

塌方是軟弱圍巖隧道施工中比較容易出現(xiàn)的情況，塌方會給施工帶來很大的困難，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的話還會造成人員傷亡，所以在施工的過程中一定要做好預(yù)防塌方的工作。施工隊(duì)伍在確認(rèn)遇到軟弱圍巖以后，首先要通過勘探取樣充分了解該軟巖的特質(zhì)，然后根據(jù)地質(zhì)的情況選擇施工的方法，制定施工進(jìn)度計劃，防止出現(xiàn)塌方。

因此，在隧道塌方預(yù)防工作中，為了盡量避免塌方事故的產(chǎn)生，建設(shè)企業(yè)就要在預(yù)防方面下大功夫，通過科學(xué)有效的方法給予準(zhǔn)確預(yù)測，將塌方事故的產(chǎn)生幾率降至最低，以更好的保障公路的暢通運(yùn)行。

4.2爆破超欠挖控制

爆破超欠挖控制是軟弱圍巖公路隧道施工的重要環(huán)節(jié)，這對于整個工程質(zhì)量與安全作業(yè)都具有重要的影響。因此在此環(huán)節(jié)一定要提起高度注意，確保工程施工質(zhì)量。在隧道的開挖過程中，挖的太多或者挖的太少都會影響整個隧道工程的正常有序施工，造成圍巖的穩(wěn)定性下降，同時還有可能造成成本的提高，因此，在爆破開挖的過程中，精準(zhǔn)控制尤為重要，只有控制好爆破的范圍以及程度，才能從根本上控制好超欠挖，以確保工程建設(shè)的順利進(jìn)行。

4.3襯砌防排水

與防坍塌事故一樣，預(yù)防為主，防治結(jié)合是襯砌防排水工作的重要原則，做好防排水對于襯砌具有重要的意義。這就需要在初期襯砌完成后設(shè)置彈簧透水盲管，并將水從溝槽中排出。在初期支護(hù)以及二次襯砌之間，要用PE防水板進(jìn)行準(zhǔn)確鋪設(shè)，以確保水無法深入到襯砌中去。然后，在進(jìn)行二次襯砌的時候要用防水混凝土進(jìn)行有效施工，確保襯砌的防排水工作有效完成。在進(jìn)行鋼筋焊接的過程中，要在周圍放置石棉板，以更好的阻隔火花濺到防水層中，一旦濺入到防水層可能將導(dǎo)致防水層的不同程度損壞。在焊接完之后再將石棉板撤走。同時在進(jìn)行混凝土施工過程中，也要注意放置混凝土振搗作業(yè)觸碰到防水層，以免造成防水層的損害，以影響到正常的施工作業(yè)。

5 結(jié)語

綜上所述，強(qiáng)化軟弱圍巖的公路隧道施工技術(shù)的科學(xué)有效應(yīng)用對于確保公路隧道的施工質(zhì)量、安全以及進(jìn)度具有重要的影響，這就需要建設(shè)企業(yè)能夠從工程建設(shè)實(shí)際情況出發(fā)，從隧道塌方預(yù)防、爆破超欠挖控制、襯砌防排水等施工難點(diǎn)等方面強(qiáng)化施工技術(shù)的規(guī)范應(yīng)用，同時從洞口以及正洞全過程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化施工，以從根本上保障隧道施工質(zhì)量，減少安全隱患，為軟弱圍巖的公路隧道工程的順利竣工提供重要的質(zhì)量保障，為我國的道路交通事業(yè)的更進(jìn)一步發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。

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