黃土地質(zhì)隧道施工技術(shù)要點(diǎn)控制

范肖哲

（河北省沙河市交通運(yùn)輸局，河北邢臺 054100）

1 黃土地質(zhì)隧道的施工特點(diǎn)

黃土地質(zhì)多具有濕陷、脆弱的特點(diǎn)，承載力度、強(qiáng)度明顯不足，甚至還有不可逆、非連續(xù)變形的情況，在遇到黃土潮濕的作業(yè)環(huán)境時，容易出現(xiàn)黃土土體軟化、塌方、拱架掉落、下陷等問題。因此，黃土地質(zhì)隧道施工過程中普遍存在施工環(huán)境復(fù)雜、施工工藝特殊的特點(diǎn)。加之黃土地質(zhì)隧道通常處于地表（如圖1）、埋藏淺顯、地質(zhì)復(fù)雜且破碎，因此，其開挖掘進(jìn)是較為復(fù)雜的施工，且會經(jīng)常遇到局部變形問題，加大了黃土隧道的施工難度。

圖1 常見黃土隧道

黃土地質(zhì)隧道施工需要各工序之間相互溝通協(xié)調(diào)、密切協(xié)作推進(jìn)。因此，需要在隧道施工時結(jié)合工程實(shí)際情況，按照工程體系推進(jìn)規(guī)范性操作，最大限度地掌握各施工階段的施工要點(diǎn)，最終確保工程順利完工。

2 黃土地質(zhì)隧道工程施工技術(shù)

2.1 洞口施工技術(shù)分析

在挖掘隧道時，通常是在黃土峁梁位置開洞，常會遇到線位較高、坡面較陡等問題。施工前需要勘察洞口位置是否存在滑坡、淺埋等問題，為下一步建立高效排水系統(tǒng)提供解決措施。因此，需要采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施，包括以下方面：第一，當(dāng)隧道洞口處存在滑坡情況時，需要及時判斷具體原因，并對坡體穩(wěn)定性能進(jìn)行評估，同時結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況采取安全管控措施；第二，當(dāng)隧道洞口存在淺埋情況時，需要適當(dāng)延長明洞長度；第三，當(dāng)隧道洞口存在較大偏壓情況時，可以采取支擋、減載、反壓等措施，避免開挖隧道初期洞口出現(xiàn)變形或裂縫等問題。

2.2 洞口段施工技術(shù)分析

黃土地質(zhì)隧道洞口段的施工對整體隧道所在山體的穩(wěn)定性、整體性都有影響。為確保隧道施工在擾動狀態(tài)下順利推進(jìn)，需要遵循穩(wěn)步推進(jìn)的施工理念。在進(jìn)洞施工時，可以采取分臺階、分部開挖或者支護(hù)等方式進(jìn)行，確保支護(hù)效果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。此外，還需要確保掌子面處于規(guī)定距離之內(nèi)，以便為后續(xù)仰拱施工提供保障。

2.3 洞體開挖施工技術(shù)分析

隧道施工中的洞體開挖是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)中，最容易遇到濕陷、坍塌等安全問題。

2.3.1 開挖方式

在開挖隧道過程中，有多種開挖方式可供選擇，如圖2所示，在掘進(jìn)過程中需時刻關(guān)注現(xiàn)場的施工情況。洞體開挖時必須確保臺階兩側(cè)同時推進(jìn)，以此確保必要的安全距離和洞體的穩(wěn)定性。

圖2 隧道開挖方式

在開挖隧道洞體時，施工人員應(yīng)與挖掘機(jī)械相互配合。采用機(jī)械挖掘時應(yīng)預(yù)留厚度約20cm的修正面，隨后由施工人員結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行修正，使其最終成為標(biāo)準(zhǔn)斷面，以此避免機(jī)械挖掘過程中出現(xiàn)一步到底而不能修正的情況。

2.3.2 嚴(yán)格控制超挖現(xiàn)象

在挖掘隧道洞體過程中，要密切觀察、記錄挖掘?qū)鷰r擾動情況的變化，最大限度降低機(jī)械擾動土體的程度，確保挖掘工作順利進(jìn)行。此外，要避免機(jī)械多挖、超挖，一旦遇到此類現(xiàn)象要盡快采取噴射混凝土等方式填平。

2.3.3 嚴(yán)格控制拱架安裝、鎖腳注漿

在挖掘隧道洞體過程中，要高度重視拱架落底支撐和鎖腳注漿施工。

通常情況下，黃土土質(zhì)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性較弱，在安裝拱架或噴混凝土作業(yè)過程中經(jīng)常會遇到拱架下陷、移位等問題，危及隧道穩(wěn)定性，影響臺階拱架連接，嚴(yán)重時會發(fā)生拱架連接不緊密、不穩(wěn)定或鼓包等問題，最終形成安全隱患。

在施工過程中，由于作業(yè)面狹窄，施工設(shè)備在作業(yè)過程中空間有限，致使鎖腳安裝受到約束，降低了鎖腳承載拱架的作用。此外，由于黃土緊密性的影響，還容易出現(xiàn)鎖腳暴露在外的情況，降低了鎖腳的承載性能。因此，為預(yù)防這些問題的出現(xiàn)，在安裝拱架時，應(yīng)在具體位置上增設(shè)較大截面混凝土或鋼板，提高支墊作用，便于鎖腳位置不受限制，進(jìn)而增加鎖腳支撐能力，確保拱架穩(wěn)定，防止鎖架下陷、偏移。

2.3.4 嚴(yán)格控制隧道防水排水

在黃土隧道工程施工中，引水、排水、防水等各個環(huán)節(jié)都容易出現(xiàn)問題。例如拱底積水、拱底裂縫、二襯漏水等都是明顯的安全隱患，容易對隧道施工造成安全風(fēng)險，影響工程施工質(zhì)量。因此，在隧道防排水作業(yè)時，要明確防排水系統(tǒng)建設(shè)，嚴(yán)格檢查各個連接處的排水流量和效果，采取科學(xué)合理的技術(shù)措施，強(qiáng)化拱底壓縮緊實(shí)程度，杜絕黃土松散造成的隱患。此外，還可以采取在隧道中心設(shè)置排水溝和在拱底位置增設(shè)排水盲溝的方法，嚴(yán)格控制接觸面的坡度、平整度，進(jìn)一步提升排水效果。

2.3.5 合理安排隧道施工工序與監(jiān)控量測

在黃土地質(zhì)隧道施工中，采用高壓旋噴樁、鋼管樁等措施，加固整個拱底或拱腳部分，可以提高其承載力。根據(jù)隧道開挖工序的要求，采取拱底加固措施，必然會延長成環(huán)時間，增加安全風(fēng)險，因此，施工時必須短進(jìn)尺施工，根據(jù)各工序的施工時間調(diào)整挖掘長度，為后續(xù)工作預(yù)留時間。開挖量越大，風(fēng)險越大，因此不得盲目開挖。

以往由于各種原因，對黃土地質(zhì)隧道工程主要控制方法的監(jiān)控和量測重視程度不足，斷面和量測頻率難以滿足要求，還存在較大的改進(jìn)空間。監(jiān)控量測是保證施工安全的重要措施，現(xiàn)場施工必須按要求進(jìn)行，堅持多觀察、多觀測、多進(jìn)行數(shù)據(jù)比對的原則，及時形成現(xiàn)場施工指導(dǎo)意見，以避免因延誤而引起的安全問題。

2.4 嚴(yán)格控制附屬洞室施工

附屬洞室的施工重點(diǎn)是初期防護(hù)，此時不應(yīng)同時推進(jìn)二襯施工。為避免隧道施工結(jié)束以后附屬洞室頂部出現(xiàn)裂紋危及整個洞體安全的問題，需要及時檢查和控制安全技術(shù)。

3 黃土地質(zhì)隧道施工安全問題的管控分析

3.1 建立健全管理體系

為更好地管理和控制黃土地質(zhì)隧道的安全問題，應(yīng)建立一個相對完善的管理體系，在施工過程中正確把握整個工程的施工特點(diǎn)和細(xì)節(jié)。各施工單位應(yīng)充分考慮隧道工程的實(shí)際施工特點(diǎn)，對工程施工各階段可能存在的潛在問題和事故隱患進(jìn)行詳細(xì)、全面的排查。針對項目可能存在的重大危險源，制定精準(zhǔn)的識別應(yīng)對方案，相關(guān)施工人員還應(yīng)熟悉具體的識別管理方法，以便更有效、更順利地管理施工安全。

3.2 開展第三方監(jiān)測

為提高整個黃土地質(zhì)隧道的安全運(yùn)行效率和質(zhì)量，開展第三方監(jiān)測是非常重要的，也是整個工程的安全保障。對黃土地質(zhì)隧道進(jìn)行監(jiān)測尤為重要，只有將監(jiān)測工作貫穿于整個施工過程中，才能最大限度地把握工程各階段的實(shí)際施工情況，發(fā)現(xiàn)可能存在的質(zhì)量問題和安全隱患。

3.3 認(rèn)真落實(shí)現(xiàn)場安全管理

（1）管理人員應(yīng)將管理要求傳達(dá)給所有施工人員，使每個人都具有安全意識，一旦發(fā)現(xiàn)隱患要采取有效措施消除隱患。

（2）實(shí)施安全生產(chǎn)應(yīng)充分利用各種物資儲備，例如口罩、手電筒、消防設(shè)施和隧道照明設(shè)施。

（3）人的問題是安全管理的核心要素，要提高全體員工的安全意識，進(jìn)行相關(guān)情況的培訓(xùn)教育。

（4）定期檢查施工過程中的設(shè)備、管線、管路，結(jié)合不定期抽查，確保設(shè)備正常使用、管線正常維護(hù)、管路暢通。

（5）合理實(shí)施安全生產(chǎn)，合理調(diào)整生產(chǎn)進(jìn)度和安全管理要求，不能忽視安全而片面追求施工進(jìn)度。

4 結(jié)語

黃土地質(zhì)隧道施工過程中，施工單位應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行洞口、洞口段、洞體以及附屬洞室工程的安全技術(shù)控制。加強(qiáng)工程安全管理，最大限度地提高施工整體質(zhì)量和效率，確保黃土地質(zhì)隧道在規(guī)定時間內(nèi)順利完工。為此，要制定科學(xué)有效的施工安全控制措施，最大限度地降低安全風(fēng)險，建立健全管理體系、開展第三方監(jiān)控，以此提高黃土隧道工程的施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。