隧道堆積體段開挖支護(hù)施工技術(shù)研究

崔亞光

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550001)

1 工況概況

某隧道工程在施工期間，考慮到周圍環(huán)境，最終決定采用礦山法進(jìn)行施工，右洞出口段地形偏壓、埋深0～25 m，以強(qiáng)風(fēng)化玄武巖和稍密狀碎石為主，隧道工程節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體受周圍環(huán)境，施工作業(yè)和施工技術(shù)影響，巖體容易發(fā)生破碎。

2 工程施工中的保障措施

2.1 提前預(yù)報(bào)

在工程施工作業(yè)時(shí)為了可以提前掌握的巖石情況，施工人員應(yīng)當(dāng)利用地質(zhì)儀，對(duì)工程施工作業(yè)開展前方的具體巖石情況進(jìn)行全面探測(cè)，然后，依據(jù)地質(zhì)工程師提供的預(yù)報(bào)信息，精準(zhǔn)掌握地質(zhì)情況，對(duì)施工作業(yè)開展時(shí)應(yīng)用的具體方案進(jìn)行更新，保證隧道開挖作業(yè)時(shí)的安全性與穩(wěn)定性。

2.2 初期支護(hù)

為了提升工程質(zhì)量，采用濕噴機(jī)械手開展初噴作業(yè)，同時(shí)，在施工時(shí)，要盡量降低施工環(huán)境中的粉塵，盡早對(duì)掌子面進(jìn)行封閉，通過這一處理方式，一方面能夠提升工程質(zhì)量，另一方面也能夠加快工程施工效率，在確保工程質(zhì)量達(dá)到要求基礎(chǔ)上，使工程能夠按期竣工。

2.3 防排水

為了避免積水對(duì)工程施工作業(yè)造成不良影響，制定了一系列防水措施進(jìn)行排水。將截水溝設(shè)置在洞口邊仰坡位置處，對(duì)于洞口附近出現(xiàn)的大量雨水，可以通過設(shè)置專門皮水管道方式，將積水排放到排水管涵中。此外，依據(jù)提前預(yù)報(bào)結(jié)果，如果發(fā)現(xiàn)工程施工現(xiàn)場(chǎng)存在突水地帶，在施工時(shí)，要利用全面堵水注漿法進(jìn)行止水，減少積水對(duì)工程質(zhì)量造成的不良影響。

2.4 遠(yuǎn)程監(jiān)控

將攝像頭安裝在洞口、掌子面附近，通過對(duì)視頻移動(dòng)偵測(cè)和報(bào)警功能，通過對(duì)攝像頭進(jìn)行應(yīng)用，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中存在的各項(xiàng)危險(xiǎn)事情，第一時(shí)間采取合理措施對(duì)出現(xiàn)的各項(xiàng)問題進(jìn)行處理，保證施工作業(yè)順利開展。

3 隧道堆積體段開挖施工重點(diǎn)控制

3.1 混凝土噴射

工程施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)開展期間，施工人員在具體操作期間，操作出現(xiàn)不規(guī)范問題，開挖巖面會(huì)存在不平整現(xiàn)象。噴射混凝土?xí)r經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)以下幾項(xiàng)問題：(1)混凝土噴射量不足。(2)混凝土噴射不均勻。(3)沒有采取合理措施對(duì)地基進(jìn)行處理。(4)背后存在空洞問題。在施工作業(yè)開展期間，上述各項(xiàng)問題的存在，都會(huì)導(dǎo)致初噴混凝土在應(yīng)用時(shí)支護(hù)效果無法得到合理發(fā)揮，這會(huì)影響工程施工質(zhì)量，導(dǎo)致工程無法順利竣工，影響工程竣工后的應(yīng)用。針對(duì)工程施工中存在的松散堆積圍巖，在現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)開展時(shí)，要提高對(duì)噴射混凝土作用內(nèi)容的重視。通過對(duì)隧道工程情況的分析可以發(fā)現(xiàn)，圍巖自穩(wěn)定能力差，在開挖掌子面后，容易發(fā)生掉塊現(xiàn)象，這會(huì)影響工程質(zhì)量，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)超前小導(dǎo)管和鋼拱架施工造成不良影響。因此，在實(shí)際施工期間，為了提升工程質(zhì)量，保證工程竣工后能夠滿足應(yīng)用需求，要在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)掌子面噴混封閉，需要施工人員特別注意的是，在該過程中采用的混凝土要與初噴混凝土標(biāo)號(hào)要保持相同，避免因?yàn)榛炷翗?biāo)號(hào)不同，影響工程質(zhì)量。

3.2 加固地層

因?yàn)樗淼拦こ虈鷰r條件較差，這也就導(dǎo)致掌子面與洞身進(jìn)行開挖后，受周圍環(huán)境因素影響，難以保持穩(wěn)定狀態(tài)，因此，為了確保隧道工程在施工作業(yè)安全性，除了通過噴射混凝土方式對(duì)工作面進(jìn)行封閉之后，還要對(duì)通過預(yù)先加固方式對(duì)隧道所處地層進(jìn)行處理。在施工現(xiàn)場(chǎng)采用的主要措施就是鎖腳小導(dǎo)管和超前小導(dǎo)管進(jìn)行注漿，注漿作業(yè)開展時(shí)， 施工人員必須對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行全面分析， 只有這樣才能確保注漿作業(yè)順利進(jìn)行，以及最終建設(shè)的工程質(zhì)量能夠達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)。

針對(duì)鎖腳和超前小導(dǎo)管注漿能夠在巖體中形成加固圈，該圈必須要具有一定剛度，通過對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，可以使圍巖應(yīng)力狀態(tài)能夠得到改善，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水滲流通道的阻隔，在開挖隧道時(shí)，提高圍巖的具體穩(wěn)定性，提高工程質(zhì)量，減少各種事故的發(fā)生。在隧道施工現(xiàn)場(chǎng)采用雙液水泥漿，水灰比的重量為1∶1，并且加入水泥質(zhì)量為1.5%左右的偏鋁酸鹽。進(jìn)行注漿作業(yè)時(shí)，為了確保注漿作業(yè)順利進(jìn)行，以及工程質(zhì)量能夠達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，要采用0.8～1.0 MPa壓力進(jìn)行注漿。在注漿開展時(shí)，各項(xiàng)參數(shù)要嚴(yán)格依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)各項(xiàng)參數(shù)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)采用的材料進(jìn)行配備比重計(jì)，每次進(jìn)行漿液比重量測(cè)時(shí)，要對(duì)添加劑和制水量進(jìn)行全面控制，針對(duì)注漿量和注漿壓力進(jìn)行重復(fù)控制，確保注漿作業(yè)順利進(jìn)行，保證工程質(zhì)量能夠滿足應(yīng)用需求。

3.3 快速封閉

隧道二次襯砌由多個(gè)部分共同構(gòu)成，而仰拱是其中最重要的一項(xiàng)構(gòu)成部分，在施工時(shí)，該部位的跟進(jìn)時(shí)機(jī)會(huì)對(duì)隧道工程圍巖穩(wěn)固性造成直接影響。因此，要確保步距合理，這一方面能夠使支護(hù)體系作用得到重復(fù)發(fā)揮，另一方面也能夠使圍巖自穩(wěn)能力得到充分調(diào)動(dòng)，加快工程在具體建設(shè)時(shí)的施工進(jìn)度，減少各種材料的應(yīng)用，提高隧道工程在施工時(shí)的安全性。從變形角度對(duì)問題進(jìn)行思考，在IV級(jí)、V級(jí)軟弱圍巖中進(jìn)行隧道工程建設(shè)時(shí)，初期支護(hù)變形超過80%都出現(xiàn)在初期支護(hù)結(jié)構(gòu)封閉成形前，此外，通過減小仰拱距離方式，也能夠起到抑制隧道變形的作用。可見，盡快完成初期支護(hù)，縮短仰拱步距都是控制隧道發(fā)生變形的合理措施，當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)安全步距達(dá)到要求時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行完成開挖仰拱、快速成環(huán)，進(jìn)而提高隧道工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。需要注意的是，進(jìn)行開挖作業(yè)時(shí)，單次進(jìn)尺不得超過3.0 m。

4 結(jié) 語(yǔ)

隧道工程施工期間經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的難題，尤其是隧道堆積體段施工，開挖支護(hù)作業(yè)面臨著較大困難，因此，在具體施工作業(yè)開展期間，施工人員要加強(qiáng)對(duì)支護(hù)開挖技術(shù)的探討，做好相應(yīng)分析工作，保證施工中采用的各項(xiàng)技術(shù)的合理性，在此基礎(chǔ)上，確保工程能夠按期竣工，提升工程質(zhì)量。