高速公路軟弱圍巖隧道塌方處理施工技術(shù)研究

羅詩立

深圳市龍光基業(yè)投資咨詢有限公司 廣東 深圳 518101

引言

高速公路施工經(jīng)常遇見軟弱圍巖隧道，由于其地形復(fù)雜，造成施工階段工藝不適合、技術(shù)不匹配、方法不對(duì)應(yīng)以及管理不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那闆r出現(xiàn)。上述問題導(dǎo)致隧道出現(xiàn)塌方、變形等嚴(yán)重事故，對(duì)我國高速公路的使用安全造成嚴(yán)重威脅。因此，需加強(qiáng)相關(guān)工作確保施工安全，促使我國路橋建設(shè)事業(yè)得到穩(wěn)定發(fā)展。

1 高速公路軟弱圍巖隧道塌方原因

（1）地形因素。造成軟弱圍巖塌方的主要因素是地質(zhì)條件復(fù)雜，施工過程中很難避免對(duì)原有地形地貌造成破壞，進(jìn)而導(dǎo)致當(dāng)前地區(qū)塌方等事故的形成。根據(jù)調(diào)查表明，比較容易出現(xiàn)軟弱圍巖隧道塌方的地形，包括鈣質(zhì)泥石巖、風(fēng)化粉質(zhì)砂巖、泥質(zhì)鈣化膠巖以及穩(wěn)定性差的圍巖，其均具備裂縫發(fā)育的特征，導(dǎo)致圍巖無法形成平衡拱形才形成塌方事件。

（2）地下因素。地下滲水也會(huì)導(dǎo)致軟弱圍巖隧道塌方，若當(dāng)前圍巖拱形結(jié)構(gòu)中間、底部以及地下部分中含水量比較大。一定程度上就會(huì)造成圍巖軟化，改變圍巖的物理性質(zhì)。影響其穩(wěn)定性和完整結(jié)構(gòu)的同時(shí)，降低巖體強(qiáng)度最終導(dǎo)致隧道塌方[1]。

（3）施工因素。開展施工工作前，部分管理人員并未對(duì)施工地點(diǎn)的綜合環(huán)境因素進(jìn)行調(diào)研，導(dǎo)致施工計(jì)劃內(nèi)并未設(shè)計(jì)有效的預(yù)防塌方措施，也會(huì)導(dǎo)致塌方的形成。此外，因技術(shù)人員缺少實(shí)踐，所以展開現(xiàn)場(chǎng)具體勘測(cè)的過程并不科學(xué)。未對(duì)現(xiàn)場(chǎng)變化進(jìn)行分析，也會(huì)一定程度上形成事故。

2 高速公路軟弱圍巖隧道塌方處理施工技術(shù)

2.1 地表處理方案

為更加科學(xué)地展開圍巖隧道塌方地區(qū)的地表處理工作，可圍繞以下幾個(gè)方向進(jìn)行綜合施工工作。

進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查后在塌方地區(qū)五米至十分之間的位置設(shè)置截水溝?？蛇M(jìn)一步保障地表積水順利排放，避免地面水滲透至塌方位置導(dǎo)致第二次塌方事故的形成。

土方分層填筑可以解決當(dāng)前問題。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘探后保證無施工危險(xiǎn)的情況下，將土方填筑至塌方拱層水平方向一百二十度、五十厘米的位置，進(jìn)而形成反壓封閉墻，同時(shí)使用噴漿機(jī)向塌方形成初期拱架和底板之間噴灌泥沙，將空隙位置填平。

使用符合施工標(biāo)準(zhǔn)的鋼管裝鎖扣對(duì)地表塌陷地區(qū)進(jìn)行加固。注意鋼管之間距離要設(shè)置為平均兩米，并且鋼管應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定高度確立。保障鋼管強(qiáng)度在十米至三十米之內(nèi)。接近孔短處的三米之內(nèi)不應(yīng)設(shè)置注漿管，管頭部分設(shè)置十五厘米的尖端，中間部分設(shè)置符合標(biāo)準(zhǔn)的注漿管及間距。與此同時(shí)，鋼管內(nèi)部應(yīng)設(shè)置強(qiáng)勁鋼筋采取焊接的方式進(jìn)行連接后，將砂漿注入內(nèi)部即可。

2.2 隧道處理方案

首先，應(yīng)在塌方位置使用大管棚實(shí)時(shí)超前支護(hù)。一般情況下，管棚的長度為三十米、外插角度一度至三度之間、拱部環(huán)向設(shè)置為一百二十度即可、鋼管環(huán)向間距四十厘米，做好前期工作后采取跟鉆管開始施工。鋼花管內(nèi)部應(yīng)設(shè)置四根加勁鋼筋，將水玻璃和混凝土按照相同比例混合、注入管內(nèi)。

其次，展開挖掘工作之前，需采取核心土預(yù)留的工作?？刂祁A(yù)留形變?cè)诙迕字畠?nèi)，保證挖掘工作的穩(wěn)定進(jìn)行。保證具體位置之間的距離，對(duì)支撐材料進(jìn)行加固處理。挖掘公布過程中，出現(xiàn)積水的現(xiàn)象需使用外部的排水溝及時(shí)將其排出，才能避免出水對(duì)拱腳部位造成破壞。

最后，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況在每個(gè)拱腳的部位使用片石將積淤壓實(shí)。增設(shè)面積為一平方米的支墊將中部拱腳進(jìn)一步鞏固，設(shè)置槽鋼對(duì)底部進(jìn)行永久支撐。采取當(dāng)前措施可以很好地避免，相關(guān)工作實(shí)施過程中帶來的安全隱患。

2.3 實(shí)際方案調(diào)整

針對(duì)塌方開挖的過程，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況以及相關(guān)單位提供的檢測(cè)報(bào)告進(jìn)行情況預(yù)測(cè)與研究，保證相關(guān)工作人員可以掌握實(shí)際塌方面積，有效調(diào)整相關(guān)技術(shù)方案，進(jìn)而保證整個(gè)塌方處理工作的有效性和安全性。

例如，某案例中，發(fā)現(xiàn)塌方隧道塌方頂部下沉的實(shí)際范圍嚴(yán)重超出規(guī)定范圍。需進(jìn)行鋼支撐拱腳片石擠淤工作，增強(qiáng)地基的承受力和抗擊壓力。若實(shí)施對(duì)應(yīng)工作后，圍巖形變速率以及超出固定范圍并且出現(xiàn)不同程度的開裂現(xiàn)象。相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的支撐，增強(qiáng)防護(hù)程度形成雙層拱形保護(hù)。可臨時(shí)采取扇形支撐，在每個(gè)拱腳之間設(shè)置穩(wěn)定裝置及混凝土加固，作為永久加護(hù)裝置不再拆除。

3 高速公路軟弱圍巖隧道塌方處理施工策略

3.1 采取先進(jìn)施工工藝、完善安全生產(chǎn)內(nèi)容

進(jìn)行高速公路軟弱圍巖隧道的處理施工過程中，應(yīng)盡早封閉成環(huán)及時(shí)進(jìn)行二次襯砌工作，才能保證初期支護(hù)工作妥善進(jìn)行。一定程度上，避免初期支護(hù)被壓塌而出現(xiàn)隧道坍塌事故。

塌方事故的處理是一件比較危險(xiǎn)的工作，操作期間可能出現(xiàn)諸多意外情況。因此，應(yīng)將工作人員的安全作為首要因素，保障人員安全的前提下進(jìn)行施工。對(duì)施工人員定期進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，提升其自我保護(hù)意識(shí)。加強(qiáng)管理，要求其在施工過程中嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，遇見異常及時(shí)上報(bào)。排除危險(xiǎn)后，即可重新進(jìn)行施工，避免任何安全事故出現(xiàn)[2]。

3.2 及時(shí)處理塌方事故、加強(qiáng)監(jiān)督管理工作

若高速公路出現(xiàn)塌方事故，相關(guān)管理部門需及時(shí)派遣工作人員進(jìn)行事故現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的塌陷的長度、寬度、高度以及穩(wěn)定程度進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)合當(dāng)前位置地質(zhì)條件進(jìn)行，對(duì)施工工程量的預(yù)測(cè)。及時(shí)制定塌方處理方案，降低損失。

施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)高速公路隧道的施工過程監(jiān)管，定期對(duì)圍巖穩(wěn)定程度進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作。若發(fā)現(xiàn)檢測(cè)異常，需及時(shí)進(jìn)行預(yù)防塌方的管理工作。進(jìn)一步預(yù)防塌方事故的發(fā)生，全面提升高速公路施工工程的安全性。

4 結(jié)束語

綜上所述，高速公路施工過程中應(yīng)有效減少軟弱圍巖隧道的塌方情況，避免其對(duì)相關(guān)人員的人生財(cái)產(chǎn)造成威脅。針對(duì)塌方現(xiàn)象的影響因素，相關(guān)部門應(yīng)展開集中分析，采取有效的應(yīng)用對(duì)策，最大限度避免此類事故的出現(xiàn)。全方面保障高速公路安全施工的進(jìn)行，保障現(xiàn)階段我國的道路交通事業(yè)可以得到長遠(yuǎn)發(fā)展。