浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术分析陈标--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术分析陈标

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：陈标

[导读] 摘要：在路桥工程项目建设中，经常需要进行隧道施工。由于隧道施工难度较大，不可控因素较多，隧道围岩支护的稳定性尤为关键。

        安徽省路桥工程集团有限责任公司安徽合肥 230031
        摘要：在路桥工程项目建设中，经常需要进行隧道施工。由于隧道施工难度较大，不可控因素较多，隧道围岩支护的稳定性尤为关键。一旦隧道围岩支护出现纰漏，则可能引发隧道坍塌事故。因此文章以浅埋偏压软弱围岩隧道为研究对象，对其施工技术展开相关论述。
        关键词：偏压软弱围岩；隧道；施工技术
        软弱围岩具有孔隙率大、胶结性差，以及易变性等特点。在隧道施工中，需要采取工程技术方法，对软弱围岩进行有效的加固。这样在隧道开挖后，周边的岩体才能承受来自隧道上部土石结构的重力，保证了隧道的稳固和安全。受到软弱围岩工程特性的影响，在隧道开挖和支护时都必须结合具体情况，制定相应的技术方案，才能保证工程的顺利开展，以及确保隧道质量安全。通过树立全过程控制理念，从隧道前期地质调查与规划设计，到中期开挖与支护，再到后期进行养护和监测，都要严格做好质量监管和技术控制。
        1浅埋偏压软弱围岩隧道必须重视的几个环节
        1.1强化勘察设计
        在隧道勘察设计阶段，务必重视洞口段的详勘工作，根据实际地质、地形从确保安全、质量的角度做出合理的设计，并对施工技术控制要点做出详细的说明或规定。
        1.2合理选择施工技术方案
        虽然说施工单位都是照图施工，浅埋偏压软弱围岩段，是隧道施工安全风险最大的地质段之一，施工技术方案的选择直接影响工程的进度、质量、安全和成本。因此，选择科学合理的施工技术方案尤为重要，根据地勘资料反应的地质情况和实际地形条件，编制合理的施工技术方案，包括施工顺序、开挖方式、工序转换、质量安全控制措施、设备物资保证措施。
        1.3加强超前地质预报和监控量测
        有了合理的施工技术方案，在浅埋偏压软弱围岩段落，超前地质预报和监控量测是来不得半点虚假的工作，必须实时了解隧道内地质情况的变化和周边围岩和初支的位移、变形情况，并对超过正常值得情况提出预警，杜绝贸然掘进，对于初支侵限的选择合适的时候进行换拱处理。
        1.4重视超前支护施工质量
        对于软弱围岩地质，隧道开挖均应设计超前支护（包括管棚），施工时必须严格按照设计要求，控制超前支护锚杆（管棚）的间距、长度、角度和注浆效果，超前支护做好了，会大幅度降低软弱围岩的变形和坍塌风险，确保施工安全、隧道施工质量和施工进度。
        1.5快速施做仰拱和二衬
        对于浅埋偏压软弱隧道段落，必须高度重视仰拱和二衬的快速施做，使之快速闭合成环和得到进一步加固，保证整体稳定，控制围岩和初支变形，浅埋偏压软弱围岩地质段，开挖、初支和二衬必须三个环节节必须紧凑安排，杜绝按常规的安全步距控制。
        2 工程实例
        2.1 工程概况
        某隧道工程项目的埋深较浅，节理裂隙发育，局部岩体呈现出破碎状。主线隧道限界净宽为 10.5m，三车道隧道限界净宽为 14.5m，车行横洞建筑限界净宽 4.5m，人行横洞建筑限界净宽2.0m，净高 2.5m。为确保施工安全、有序进行，提出有效的开挖及合理的支护方案。
        2.2软弱围岩隧道开挖技术
        2.2.1开挖方法的选择
        影响软弱围岩隧道开挖方法的因素较多，例如隧道的参数（长度、高度等），断面形状以及周围的水文地质特点等等。因此，设计人员需要综合现有的调查资料，同时结合施工需求，对比几种常用的开挖方法，然后择优选取。常用的开挖方法有三种，分别是：（1）明挖法。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

适用于一些浅埋隧道，其优点是施工工序、技术操作相对简便，安全性、经济性较好。缺点是开挖过程中可能会对周边的土层结构造成扰动，因此隧道周边如果有其他建筑物或已经建成的隧道，则不宜使用。（2）暗挖法。对于不适合采取明挖法的隧道，可以考虑暗挖法。其优点在于开挖量小，施工周期短。（3）盖挖法。如果隧道线路从建筑物下穿过，可以在靠近建筑物的附近，选择向下开挖至一定深度，然后将顶部封闭。
        2.2.2 隧道断面作业方法
        根据围岩特性、施工环境的不同，可以选择的隧道断面作业形式有以下几种：（1）三台阶法。按照分步开挖、分步支护的方式，在三台阶上分别设置若干数量的钻孔，然后先钻孔内装药并爆破，清理爆破后产生的岩石，并对爆破后形成的作业面进行简单的处理，喷射混凝土完成支护。这种作业方法的优点在于作业面更大，方便进行机械化施工。同时上台阶可以为中台阶、下台阶提供支撑，保障了作业安全。（2）CD 法（中壁法）。将隧道断面分为左右两侧，先进行一侧的断面施工，同时做隔壁墙。然后在墙的另一侧继续完成剩余部分的断面施工。这种方法的优点在于提高了断面承载力，在防沉降方面优势突出。但是施工工序繁多，且无法使用大型机械。
        2.3 软弱围岩隧道支护技术
        软弱围岩隧道支护技术种类繁多，在本工程中，最终确定选用锚杆支护技术。
        2.3.1支护准备工作
        锚杆支护也是软弱围岩隧道支护的一种常见形式。同样的，选择锚杆支护也需要做好前期准备工作。一方面是机具设备的准备，主要用钻孔机、锚杆、钻头等。钻机的功率、钻孔的直径、锚杆的材质和长度等等，都需要符合隧道支护方案中的要求。另外，结合前期的调查结果，还应当在隧道断面上选择合适位置作为钻孔点。钻孔的布设位置也要提前设计好，检查设备是否能够正常运行。完成上述准备事项后，开始进行锚杆支护作业。
        2.3.2支护技术要点
        将钻孔机移动至标记点，调整机身、钻头的角度，使其与断面保持垂直，然后启动钻机开始钻孔。钻孔过程中要注意观察机器上的仪表盘，如果发现钻进速度减慢，需要观察是否遇到坚硬岩石，此时需要重新调整钻探方法，避免钻头受损或是卡掉。钻孔完成后，需要重新检查成孔质量。重点检查孔壁是否有开裂问题，钻孔倾斜率是否超标，钻孔深度是否达到要求等。如果成孔质量较差，则视为废孔，需要重新选取位置钻孔。对于符合要求的钻孔，进行清理理工作，为锚杆支护创造良好条件。本次工程中所用锚杆主要有 3 种，分别是普通的水泥砂浆锚杆、中空注浆锚杆，以及药包锚杆。对于前两者，只需要按照施工方案完成安装即可，施工比较简便。而药包锚杆则对操作工序有严格要求。对药包锚杆进行施工前，应当先对药包进行检验，可采取泡水的方法，药包不得存在结块的现象。
        2.4软弱围岩隧道施工中的其他注意事项
        （1）重视隧道工程的地质勘察和规划设计，选择科学的开挖方式及支护方案，并做好技术交底工作。特别是在支护作业中，即便是已经完成了支护任务，施工单位也需要安排专人，定期对支护区域开展巡视。如果发现支护破损，则需要立即上报。在分析问题原因后，选择重新支护，更换支护形式等措施，保证支护的稳固性。（2）开展必要的技术培训工作。对所有参与隧道开挖、支护施工的人员，在施工前组织集中培训，明确开挖、支护的技术要点，并且强化质量安全意识。完善施工质量及安全管理的责任意识，保障隧道内部各项作业活动高效率、高质量的开展。（3）隧道的洞口与平导连接处，是支护施工的重点和难点。应当重点关注支护效果。在支护完成后需要利用现代仪器进行连续监测，保证不出现支护失效的情况。
        综上所述，浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术具有一定的复杂性和特殊性，在实际施工中需要对施工地段的地质结构做好充分的了解，选择出最为合理的施工方法，做好实时监控，确保施工过程的安全性。
        参考文献：
        [1]王金.基于软土地基的桥梁隧道施工技术研究[J].绿色环保建材，2020（05）
        [2]何正轩.软弱围岩隧道开挖及支护施工技术探究[J].科技创新与应用，2020（14）
        [3]韩立志.浅埋偏压隧道双侧壁导坑法开挖数值模拟研究[J/OL].公路，2020（05）