黃土隧道淺埋偏壓洞口段施工技術(shù)要點研究

劉江江 劉警陽 張占

1 前言

鐵路的發(fā)展是我國社會迅猛發(fā)展的顯現(xiàn)，鐵路作為一種極為重要的交通工具。與國民的日常生活有著極大關(guān)系。鐵路及鐵路線網(wǎng)的建設(shè)與完善，大大有利于國民的出行，鐵路在我國的交通體系中占據(jù)著極為重要的作用?，F(xiàn)階段，隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們對出行的需求不斷增高，且出行頻率也大幅增加。但是在發(fā)展過程中，仍然可以看到鐵路建設(shè)發(fā)展中的問題，在社會上帶來了較為不好的影響，還造成巨大的經(jīng)濟損失。特別是淺埋偏壓圍巖隧道地形較為復雜，施工難度較大，在施工前期必須做好充分的準備工作，即便如此，在施工過程中由于變性因素較多，所以很容易出現(xiàn)一些突發(fā)事件，這也是鐵路建設(shè)在隧道淺埋偏壓洞口段施工的一大難點。施工前期要準確了解工程所在地的地質(zhì)情況，考慮施工中可能出現(xiàn)的各種問題，并預制可行的解決方案與對策，與此同時，還要對挖掘后的圍巖變形進行精準測量，掌握施工后圍巖的具體情況，推測并掌握圍巖的變形規(guī)律及變形趨勢，并根據(jù)前期的信息資料進行完善，保證施工方案的合理科學，盡可能避免施工中的各種失誤行為，減小危害，推動施工的合理進行。

2 黃土隧道淺埋偏壓洞口的工程概況

一百多年以來，我國在黃土地區(qū)修建了較多的公路鐵路，這些隧道工程是我國交通管網(wǎng)必不可少的一部分，而隨著對黃土隧道的建設(shè)與完善，我國在黃土隧道工程方面已積累了較多的經(jīng)驗，為后來黃土隧道工程的建設(shè)提供充足的經(jīng)驗保障。黃土隧道淺埋偏壓洞口段是工程中較為困難的一段工程，黃土隧道由于其自身的特性，在開挖過程中極易出現(xiàn)地面沉降的現(xiàn)象，有時還會使地表出現(xiàn)裂縫，嚴重影響著黃土地區(qū)的自然環(huán)境和健康發(fā)展。濕陷性的黃土受壓能力較弱，隧道工程的安全性與穩(wěn)定性也不能得到有效保障。黃土隧道的初期的支護工作變數(shù)也較大，極易出現(xiàn)突發(fā)狀況，特別是黃土地區(qū)受降水影響，邊仰坡坡面的穩(wěn)定性也無法得到有效保障。安全性是隧道工程中最為重要的因素，所以要對黃土隧道淺埋偏壓洞口工程進行分析。

3 工程施工方法與施工工藝探析

3.1 超前支護工作

超前支護一般是根據(jù)施工的具體情況選擇合適的大管棚并對黃土隧道淺埋偏壓洞口段進行超前支護。在施工過程中，要在隧道施工的外圍部分整齊安裝一些縱向鋼管。在完成安裝鋼管的工作后，需要往里面注射雙漿液，注射該物質(zhì)的主要目的是想要使充填的鋼管、圍巖與孔壁之間能夠緊密連接，防止內(nèi)部出現(xiàn)孔隙，這樣也在一定程度上增加了安裝鋼筋的耐久性與堅實度。

3.2 鉆孔平臺的搭設(shè)于鉆孔方面相關(guān)內(nèi)容

首先，要搭設(shè)鉆孔平臺，并裝備好鉆機。在鉆孔平臺的搭設(shè)方面，可以選用鋼管腳手架或者枕木作為平臺搭設(shè)材料，要注意搭設(shè)平臺盡量一次性就搭設(shè)完成，同時也可以縮短移動鉆機和搭設(shè)平臺之間的時間與距離，這樣在很大程度上可以方面鉆機的有效定位。平臺搭建必須穩(wěn)固，若是無法保證鉆孔平臺的穩(wěn)定性，就極易出現(xiàn)安全事故，從而造成人力、財力、物力損失。鉆孔平臺要實際著地，連接處也要多重固定，保證連接牢固。這樣也能避免在使用過程中鉆孔平臺出現(xiàn)傾斜、沉降等危險狀況。在選擇鉆孔時，由于隧道周圍土質(zhì)的特殊性，一般會選擇螺旋鉆頭。鉆孔在開始運行時，要做到低速低壓運轉(zhuǎn)，等已經(jīng)有了較為固定的雛形后，再根據(jù)實際情況對鉆頭運行速度進行調(diào)整。一般情況下，隧道周圍巖質(zhì)較好可以一次成孔，但是一些出現(xiàn)坍塌的情況需要對其進行補漿，待填充完畢后才能繼續(xù)鉆孔工作。在鉆孔前期要調(diào)研隧道的巖質(zhì)情況，并進行正確的判斷，并以此作為資料數(shù)據(jù)來指導鉆孔工作。

3.3 管棚工作

長管棚的利用可以有效提高施工的安全性能，要根據(jù)隧道施工的詳細情況來確定使用鋼管的類別，而在管棚安裝過程中，要使各部分之間緊密連接，不可出現(xiàn)松散斷接的狀況，街頭之間要有序的錯開。確定管棚各鉆孔之間的距離，并合理設(shè)置注漿孔。另一方面，管棚頂進一般會采用導向管和鉆機相結(jié)合的施工工藝，這樣也可以合理把控鉆機的實際運行狀況。

3.4 邊坡開挖工作

在進行邊坡開挖工作時，要考慮黃土地區(qū)地質(zhì)的具體情況，查看黃土地區(qū)土壤粉質(zhì)的特點，以及施工時期氣候狀況，特別要查看是否有降水等天氣會影響到黃土隧道淺埋偏壓洞口的開挖工作。若是施工時期有持續(xù)且降水量大的強降水天氣，土壤內(nèi)部含水量增加，較為松散，此時進行開挖工作很可能出現(xiàn)隧道坍塌的現(xiàn)象，造成安全事故，所以在進行黃土隧道淺埋偏壓洞口段的施工時，要盡可能的避開雨季。若是在雨季施工，就要提前做好準備工作，如鋼筋網(wǎng)、仰坡邊護、洞口錨桿等都要預先完善，并且要挖掘截水溝、天溝等，方便排水。而在邊坡開挖工作完成后，需要設(shè)置施工洞口的導向墻。導向墻也是十分重要的，它的具體安裝位置、傾斜度等都會影響到黃土隧道淺埋偏壓洞口的整體施工效果。一般而言，導向墻內(nèi)會選用四榀工字型鋼架作為支撐，并且要用坐標法在鋼架上確定出其具體的位置信息。再以此精準的測出洞口導向墻的傾斜角程度。在焊接導向管時一定要牢固焊接，保證其穩(wěn)定性，避免在使用過程中出現(xiàn)晃動、位移的狀況。

3.5 注漿工作的操作

在注漿工作中，一方面要先確定注漿漿液的選擇，這個要根據(jù)施工的具體情況，盡可能選擇那些漿液膠化固結(jié)時間短的注漿漿液，這樣也可以對漿液的擴散進行有效控制。要注意水泥漿中各原材料的比例，合理配置水泥漿水，使其更好的為施工服務(wù)。一般在操作過程中，會在孔口處設(shè)置一個止?jié){塞，這樣可以防止?jié){液的泄漏與溢出，止?jié){塞的承受力也必須與施工要求相匹配。要注意施工中的注漿順序，注漿順序一般為拱腳到拱頂，但是為了更有利于工程的開挖，保證開挖線外部輪廓的穩(wěn)定，使工程有著堅固堅實的殼體要確保拱腳注漿的承受力和密實度，并且拱腳中的注漿最終壓力一定要高于拱腰。注漿的過程中，主要是在相鄰兩個鉆孔之間進行，這樣可以有效保證施工的效果，提高工程的質(zhì)量與堅實度，同時也能合理控制注漿量。

4 施工中的注意事項及細節(jié)

施工中的管棚工作是極為重要的一環(huán)，在打平行孔的時候盡可能提前做打孔實驗，檢驗打孔的具體效果。因為打孔過程中經(jīng)常會出現(xiàn)鉆孔受鉆機下?lián)嫌绊懚恢孟乱频臓顩r，提前進行打孔實驗可以考察一下具體情況，若是有失誤現(xiàn)象可以及時補正。管棚鉆孔可以探查該區(qū)域地質(zhì)的相關(guān)情況，其整理的數(shù)據(jù)資料可以作為洞身開挖的信息保證。在隧道洞口施工過程中，可以積極采用長管棚施工工藝，這種工藝可以充分發(fā)揮出管棚的支撐作用，且較為堅固，大大提高了施工的安全性與穩(wěn)定性，也在一定程度上保障了隧道的使用壽命。人為的開挖活動在管棚的支撐下可以盡量減少對周圍環(huán)境的影響，減少安全隱患，也可以有效避免因人為活動而造成的地面塌陷、沉降等狀況，更好保證施工質(zhì)量，實現(xiàn)施工的最大效益。

5 結(jié)語

現(xiàn)階段，結(jié)合我國鐵路建設(shè)的具體情況，黃土隧道淺埋偏壓洞口段施工中的重要組成部分，該地段也是建設(shè)中最為困難的一個地段，在施工中一定要嚴謹作業(yè)。做好邊、仰坡的開挖與保護，準確測量管棚參數(shù)，并仔細依照管棚參數(shù)進行安裝。超前支護也是極為重要的一環(huán)，在施工中絕不能忽視。另外，鉆孔的重要性也不言而喻，鉆頭的選取、鉆孔操作方法都要嚴謹細膩?？梢詫⒈O(jiān)控量測作為監(jiān)督、促進施工的一種重要手法，提高施工的現(xiàn)代化、科學化，合理控制施工細節(jié)與流程，積極有效控制險情的進一步推進與發(fā)展，這也是保證隧道安全的一種重要方法。