淺埋軟弱圍巖大跨隧道的施工技術(shù)分析

王宜楨 王子龍

（中交一公局廈門工程有限公司， 福建 廈門 361000）

0 前言

當?shù)缆房缭缴綆X時，往往需要開鑿隧道。而在隧道施工環(huán)節(jié)，由于軟弱底層地質(zhì)條件特殊，所以淺埋軟弱圍巖大跨隧道施工的復雜性和難度都相對較高。為此，在實踐工作中施工人員應(yīng)該加強對淺埋軟弱圍巖大跨隧道施工技術(shù)的研究，明確其必要性施工流程和作業(yè)原則與方法，為提高施工質(zhì)量奠定良好基礎(chǔ)。

1 工程概況

某隧道位于高速公路中段，為保障該段公路順利穿越山體而建。該項工程的雙向建設(shè)長度達4890 米，周邊地址條件復雜。隧道跨越地帶地形起伏較大，隧道施工范圍內(nèi)存在淺埋圍巖，而且隧道洞口的地質(zhì)條件較為惡劣，是含水量較大的流塑狀淤泥。在這種復雜地質(zhì)條件下開展隧道施工，極容易出現(xiàn)洞口坍塌、拱頂下沉或地表破裂等問題，十分不利于隧道施工的安全開展。所以，為了能降低整體施工風險，提高隧道施工質(zhì)量，在實踐工作當中施工單位決定采用淺埋軟弱圍巖隧道施工技術(shù)作業(yè)

2 淺埋軟弱圍巖隧道施工難點

在淺埋軟弱圍巖隧道施工過程中，極易出現(xiàn)圍巖結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。若在土方開挖環(huán)節(jié)未做好圍巖支護工作，則十分容易引發(fā)塌方等安全事故，不僅會對施工人員的人身安全造成威脅，更會為施工單位帶來極為嚴重的經(jīng)濟損失。所以，圍巖支護工作就是淺埋軟弱圍巖施工的一大難點[1]。在實踐工作當中，由于施工的可操作空間較小，所以對大型機械的使用限制較多，要保證施工質(zhì)量必須合理選擇圍巖支護技術(shù)。同時，淺埋軟弱圍巖隧道施工的難點還表現(xiàn)在地表水滲漏問題上，若在施工時出現(xiàn)地表水滲漏，則會嚴重削減圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和牢固性，所以施工人員必須完善排水系統(tǒng)，才能規(guī)避安全風險。

3 淺埋軟弱圍巖大跨隧道施工方法

為保證淺層軟弱圍巖大跨施工質(zhì)量，在實踐工作當中，相關(guān)工作人員應(yīng)該先理順施工的流程。在實踐工作當中要先做好隧道的支護工作，為隧道施工提供安全穩(wěn)定的環(huán)境，而后要合理進行隧道開挖。這次環(huán)節(jié)應(yīng)該正確評估地質(zhì)狀況以及并選用合適的開發(fā)方法，以避免出現(xiàn)坍塌問有孔洞坍塌問題，然后在施工環(huán)節(jié)，作業(yè)人還需要對隧道進行科學量測以及監(jiān)控，以保證隧道施工的合理性。

3.1 隧道施工原則

相比于普通的隧道施工，淺埋軟弱圍巖大跨隧道的施工復雜性和危險性更高。所以，為了保證施工人員能夠在安全穩(wěn)定的環(huán)境下作業(yè)，在實際工作當中必須遵循規(guī)定的施工原則。

5、要遵循有效支護原則。圍巖支護的穩(wěn)定性將會對圍巖施工安全性和有效性產(chǎn)生深刻影響，而在隧道開挖的具體過程當中，為了能夠盡可能地控制施工對周邊圍巖結(jié)構(gòu)的擾動，保證施工安全，作業(yè)人員必須合理開展支護施工。比如，建立健全圍巖支護體系，為切實提升圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，施工人員可選擇使用混凝土噴射以及錨桿支護等手段來優(yōu)化支護體系，推進其實用價值的攀升[2]。

第二，要遵循嚴格管控原則。在實踐工作當中，嚴格的施工管理是保證施工質(zhì)量和效率的根本方法。所以，為了能夠盡量避免安全事故和意外情況的出現(xiàn)，相關(guān)管理人員必須開展全過程的監(jiān)督管理，嚴格要求各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，加強對施工人員作業(yè)成效的管控，以保障順利、安全地開展施工。在此環(huán)節(jié)，應(yīng)將管控重點放在圍巖支護結(jié)構(gòu)的初期建設(shè)上，管理人員需嚴格監(jiān)督和查驗支護結(jié)構(gòu)的合理性和穩(wěn)定性，以便于保障后續(xù)施工的安全。

3.2 隧道施工要點

為切實提高淺埋軟弱圍巖大跨隧道施工的有效性，在實踐作業(yè)環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員應(yīng)該嚴格遵循施工原則，合理選擇施工方法，進而實現(xiàn)對大跨隧道施工要點的把控，推進作業(yè)成效的提升。

3.2.1 圍巖量測

對于淺埋軟弱圍巖大跨隧道施工而言，圍巖量測工作至關(guān)重要。該項工作的開展代表著新奧法施工的具體落實，能為提高施工整體安全性、科學性和有效性提供保障。圍巖工作的開展，需要依托于信息化技術(shù)和設(shè)備，這樣才能使工作人員及時獲得數(shù)據(jù)，并基于該數(shù)據(jù)實現(xiàn)對施工風險的有效規(guī)避。在實踐中，圍巖量測既能幫助施工人員做好施工準備，又能幫助施工人員優(yōu)化作業(yè)方案。

通常，圍巖量測工作分為施工前量測和施工中量測。在施工前量測的作業(yè)過程中，施工人員通過合理量測實現(xiàn)對施工現(xiàn)場環(huán)境和條件把控，讓他們進一步了解圍巖結(jié)構(gòu)，并以此為依據(jù)評判施工方案的可行性與支護方案的可靠性。在施工中進行量測時，作業(yè)人員需要開展全過程的量測和監(jiān)控，實時獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，為提高作業(yè)有序性和針對性奠定良好基礎(chǔ)。此時開展的量測工作，能為隧道的安全施工提供保障。但施工人員也必須加強對自身作業(yè)規(guī)范性的重視，才能保證該方法應(yīng)用有效。比如，在案例工程的現(xiàn)場量測環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)拱頂出現(xiàn)下沉，所以施工人員立即暫停施工，在找出問題原因和解決對策后才繼續(xù)開始作業(yè)[3]。不僅如此，量測作業(yè)環(huán)節(jié)還應(yīng)該加強對圍巖收斂率和位移情況的重視。比如，當圍巖的水平收斂率超過5mm/d，或其位移大于100mm 時，施工人員也需要停止施工，尋找問題原因并推進問題解決，而后才能進行復工。

3.2.2 支護施工

作為保障淺埋軟弱圍巖大跨隧道施工安全性的基礎(chǔ)工程，支護施工方法的合理性將會對支護體系的安全性和隧道整體施工的質(zhì)量產(chǎn)生深刻影響。為提高支護質(zhì)量，在實踐中可先開展超前支護工作，即在隧道開挖以前講超前錨桿放置在隧道周圍達到預(yù)先支護的效果。而在構(gòu)建初期支護結(jié)構(gòu)后，相關(guān)工作人員可選擇以錨桿加設(shè)和混凝土噴射的方法來提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，減少其出現(xiàn)變形或位移的幾率。同時，在支護施工環(huán)節(jié)，施工人員還應(yīng)該妥善地開展導管注漿工作。大部分情況下，淺埋軟弱圍巖大跨隧道施工都會選擇采用小導管注漿方式作業(yè)。比如，在案例工程中，施工人員就選擇使用5m 長，且壁厚為3.5mm 的注漿小導管來開展雙層注漿作業(yè)，以此來達到提升支護有效性的目的。

3.2.3 地表水處理

在隧道施工階段，施工區(qū)域的水源分布情況將會對施工安全造成深刻影響。若未妥善處理地表水，則十分容易造成地表水滲漏，進而加劇淺埋軟弱圍巖結(jié)構(gòu)的復雜性，使其更易出現(xiàn)變形或位移，引發(fā)安全事故。所以，為了保證施工安全，作業(yè)人員需要合理開展地表水排放工作。比如，采用洞內(nèi)超前排水法減少隧道中的地表水含量。也可通過合理布設(shè)排水溝的方式來預(yù)防地表水滲漏。比如，施工人員可在現(xiàn)場開挖110cm×80cm 的排水溝，為順利排出地表水奠定基礎(chǔ)。

3.2.4 二次襯砌

開展二次襯砌補充施工，是對支護作業(yè)的完善，能進一步增強作業(yè)安全性。在此環(huán)節(jié)，施工人員需要強化對二次襯砌時間的把控，該項工序應(yīng)位于初期支護以后。由于隧道洞口或大變形地段容易出現(xiàn)塌方事故，所以為了加固該區(qū)域結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，施工攻人員需要對這些區(qū)域的地表沉降情況進行嚴格監(jiān)控，并且盡快開展二次襯砌工作。比如，在未出現(xiàn)大幅度初期支護變形時，施工人員就可開展二次襯砌工作，以便用戶保證初期支護和二次襯砌共同受力，實現(xiàn)對施工安全的有效保障。

4 結(jié)論

綜上所述，淺埋軟弱圍巖大跨隧道施工的施工條件極為復雜，也容易出現(xiàn)安全事故。所以，為了保障隧道施工順利開展，相關(guān)工作人員應(yīng)該基于有效支護、嚴格管控的原則作業(yè)。而在實踐中，還應(yīng)該把控圍巖測量、支護施工、地表水處理和二次襯砌等施工要點，為實現(xiàn)安全、可靠、高效的隧道施工提供保障。