淺談隧道碳質頁巖不良地質施工技術

朱增奎

摘? ?要：隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，平原地區(qū)的高速公路建設已趨近飽和，高速公路建設重心已向重丘區(qū)、山嶺地區(qū)轉移。隧道工程因其獨特的結構，具有縮短線路長度、減少征地面積、最大限度的保護生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點，在山區(qū)高速公路工程中特長、長大隧道已屢見不鮮。但因山嶺地區(qū)地質結構復雜，在隧道施工時常常遇到溶洞、斷層、破碎帶等不良地質段落，增加了施工難度與安全風險，因此在隧道施工中，為保證施工安全、提升施工質量，加快施工進度，就要結合差異化地質條件完成施工控制規(guī)劃，確保施工技術應用和管理的合理性，從根本上實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙贏。本文筆者結合自身在貴州都安高速施工實際案例對隧道炭質頁巖不良地質施工技術流程展開了討論，僅供參考。

關鍵詞：隧道炭質頁巖? 不良地質? 施工技術? 初支施工

中圖分類號：U457? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）06（a）-0033-02

1? 案例

本文以貴州都安公路11標毛尖特長隧道項目為例，隧道全長為5.22km，設計為雙向四車道，高速公路等級，設計速度100km/h，隧道的整體結構縱坡為人字坡，縱坡依次為0.5%/1450、-1.848%/3300、-2.8%/1100.867。隧道中段設計一處長571m的施工斜井，隧道后半段有1497m設計為低瓦斯隧道，隧道圍巖主要以頁巖泥質結構，呈現(xiàn)薄層狀，與砂巖、灰?guī)r呈互層狀分布，巖質較為松軟，并且節(jié)理存在裂隙發(fā)育的問題。這就使得開挖過程中出現(xiàn)了裂隙水發(fā)育的問題，軟化后呈現(xiàn)出碎塊狀，掌子面的施工進度受阻，且穩(wěn)定性不良使得初支項目受到了影響，基于此，施工方經(jīng)過專家討論決定利用隧道炭質頁巖不良地質施工技術完成施工處理，提升整體項目的綜合質量水平[1]。

2? 隧道炭質頁巖不良地質施工技術流程

在實際施工項目體系內(nèi)，要結合實際施工現(xiàn)狀進行統(tǒng)籌分析，有效維持現(xiàn)場管理，并且依據(jù)沉降觀測數(shù)據(jù)調整相應的參數(shù)結構，按照三臺階臨時仰拱處理機制和臨時性橫撐法施工機制完成施工操作。

2.1 超前小導管施工

在隧道炭質頁巖不良地質施工工藝規(guī)劃內(nèi)，要保證超前小導管施工過程的合理性，就要按照標準化工序完成對應的操作，確保能提升相應處理工序的合理性和完整性，有效整合技術運維管理效率。

2.1.1 施工準備工作;

2.1.2設備管理，不僅要進行設備的調試和控制，也要結合實際情況完成定點測量，提升設備應用的效率;

2.1.3集中安裝自進式管棚結構;

2.1.4開始進行鉆進處理，并且要結合實際施工要求停鉆接續(xù)長管棚結構，保證鉆進管棚長度適中之后才能繼續(xù)鉆進。需要注意的是，要確保管棚結構到位，然后才能撤掉鉆機設備;

2.1.5直接接通注漿管以及注漿泵完成漿液的配置處理，有效提升相應工序的合理性，只有保證注漿達到設計要求才能進入下一個處理循環(huán)。

2.2 開挖操作

在隧道炭質頁巖不良地質施工技術應用的過程中，要結合實際施工方案落實對應的處理工序，按照標準化要求和流程完善操作工序。需要注意的是，臺階高度中上臺階高度為4m、中臺階高度為3.5m、下臺階高度為3m，而整體項目上中臺階長度都要在5m范圍內(nèi)[2]。

第一，上臺階主要是在施工項目中自進式管棚和超前小導管施工后進行，開挖循環(huán)進尺要維持在1榀鋼架處理范圍內(nèi)，利用C30噴射混凝土，厚度控制在20cm左右。

第二，中臺階和下臺階開挖進尺要結合2榀鋼架完成操作，間距約為1.2m，并且左右兩個方向的臺階也要錯開2m，并且在開挖工作開始后完成初噴混凝土操作，接長鋼架結構的同時，按照上臺階操作方式完成支護處理，有效提升混凝土設計和應用效果。

第三，在仰拱開挖過程中，每次循環(huán)開挖的長度都要控制在3m范圍內(nèi)，開挖后要利用I22a鋼架進行封閉成環(huán)處理，在完成基礎性循環(huán)操作后，就要進行仰拱處理，仰拱的分段長度則要控制在6m左右。

2.3 鋼拱架加工安裝操作

為了維持項目處理和工序的完整性，相關部門主要是采取預制場預制結束運輸?shù)浆F(xiàn)場的方式完成對應的處理工作，鋼拱架要在進行集中加工，主要是借助I22a型鋼結構，利用冷彎機械加工的方式完成處理工序，分段加工平臺上完成焊接控制。另外，要利用裝載設備進行掌子面的處理，人工配合裝卸設備安裝的同時提升焊接連接效果。值得一提的是，相鄰的鋼架之間要架設 22縱向連接筋，環(huán)向間距則要控制在1m范圍內(nèi)，連接筋和鋼拱架焊接過程要盡量沿著縱向完成焊接，搭接焊縫的長度要保證單面焊在10d以上，雙面焊在5d以上[3]。

2.4 噴射混凝土

為了發(fā)揮隧道炭質頁巖不良地質施工技術的優(yōu)勢，相關技術人員要結合具體施工操作流程完善施工行為和應用管理效率，并且按照標準化工序落實對應的控制工作，主要是利用濕噴法噴射進行處理，在拌合站內(nèi)進行混凝土的拌合處理，利用運輸車完成運輸，并且實現(xiàn)分層噴射，每層的噴射厚度要控制在5cm到8cm之間，有效提升具體流程的完整性和綜合質量。

第一，在噴射混凝土施工的過程中，主要是利用錨桿頭外露長度作為混凝土厚度判定的依據(jù)，并且系統(tǒng)風壓要在0.5MPa以上，風量則要在每分鐘10立方米以上。

第二，噴射項目要進行分段處理，并且實現(xiàn)自下而上的連續(xù)進行，確保噴射角度和受噴射面保持垂直效果，從而提升具體應用管理的時效性，噴面頭要距離巖面0.6m到1.8m之間，從而提升應用管控項目的綜合效果。

第三，噴射混凝土要按照分層處理的方式完成，每層拱部要在10cm以內(nèi)，邊墻結構則要在15cm以內(nèi)，有效確保后一層噴射在前一層混凝土終凝結束后進行。需要注意的是，若是終凝1個小時后進行噴射處理，則要進行風水清洗，保證基面平整度和整潔度后完成噴射[4]。

第四，在巖面出現(xiàn)普通滲水問題后，要盡量結合實際應用要求進行速凝劑的摻加處理，有效保證初噴工作結束后不會出現(xiàn)掉落等問題，從而提升實際應用效果。

2.6 二襯施工

為了集中提升隧道炭質頁巖不良地質施工技術的應用效果，相關技術部門要結合施工方案和施工要點完成對應的操作處理，確保操作過程和施工項目質量標準要求相契合，從而維護綜合監(jiān)督管理項目的水平。洞身要進行襯砌處理，主要是借助12m的襯砌臺車進行定位澆筑處理，有效的維持技術應用效果，一般是在洞外進行鋼筋的加工，而在洞內(nèi)完成對應的綁扎和機械連接處理，施工部門要結合隧道炭質頁巖不良地質施工技術要求和施工圖紙完成對應操作。

正是因為隧道本身就是不良地質，因此，巖土破碎以及施工中的溜塌問題較為常見，此時需要結合施工項目的進程進行逃生通道的設置，確保相應設施便于安裝和拆除，目前較為常見的就是利用承插鋼管縱向連接的方式完成處理，能在避免坍塌鋼管沖脫的基礎上，維持整體結構的應用效果。

3? 結語

總而言之，本次案例中施工部門采取隧道炭質頁巖不良地質施工技術方案，保證了施工安全，有效提升了施工項目的綜合質量，也能在規(guī)范項目要求的基礎上保證了安全施工流程，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和社會效益的共贏。

參考文獻

[1] 羅安邦.炭質頁巖滑坡-隧道體系穩(wěn)定性分析與處治技術研究[J].湖南交通科技，2016，42（3）：168-171.

[2] 黃銀豪.寒區(qū)炭質頁巖隧道設計支護參數(shù)及穩(wěn)定性研究[D].重慶交通大學，2016.

[3] 張曉剛.含硫炭質頁巖隧道棄渣自燃機理分析及防治研究[J].鐵道建筑技術，2017（2）：120-123.

[4] 賈英凱.富水易風化炭質頁巖隧道污水處理施工技術[J].鐵道建筑技術，2017（8）：93-96.