高速淺埋軟弱圍巖隧道施工技術(shù)的嘗試

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摘要:在良好的設(shè)計(jì)理念與施工技術(shù)支持下，我國(guó)高速公路工程的整體建設(shè)規(guī)模正在擴(kuò)大，其中的隧道施工技術(shù)水平有了較大的提升。結(jié)合當(dāng)前高速淺埋軟弱圍巖隧道施工的實(shí)際概況，可知施工中面臨的地質(zhì)條件復(fù)雜，整體的施工風(fēng)險(xiǎn)及施工難度較大，需要注重隧道支護(hù)施工技術(shù)的合理運(yùn)用，促使施工中可能存在的安全隱患得以消除?；诖?，本文將對(duì)高速淺埋軟弱圍巖隧道施工技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)闡述。

關(guān)鍵詞:高速公路工程;軟弱圍巖;隧道;施工技術(shù);地質(zhì)條件

注重高速淺埋軟弱圍巖隧道施工技術(shù)的靈活運(yùn)用，結(jié)合工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況及施工要求，擴(kuò)大這類施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用范圍，有利于增強(qiáng)工程施工質(zhì)量可靠性，全面提升高速公路隧道施工水平，最大限度地降低工程施工中各類問題發(fā)生率。因此，需要從多個(gè)方面對(duì)高速淺埋軟弱圍巖隧道施工進(jìn)行深入分析，運(yùn)用可靠的施工技術(shù)深入推進(jìn)工程施工計(jì)劃，不斷完善工程安全性能，為我國(guó)高速公路事業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1工程概況

某地區(qū)為了促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，全面提升道路交通運(yùn)輸水平，加強(qiáng)了高速公路建設(shè)。高速隧道工程項(xiàng)目雙向全長(zhǎng)為4660m，左右兩幅的長(zhǎng)度分別為2335m及2325m，是該區(qū)域最長(zhǎng)的隧道。項(xiàng)目建設(shè)中由于遇到了淺埋圍巖，使得施工區(qū)域的受力復(fù)雜，加大了隧道施工風(fēng)險(xiǎn)，影響著隧道施工質(zhì)量可靠性。為了改變這種不利的發(fā)展現(xiàn)狀，施工企業(yè)及人員從施工方法、預(yù)防隧道坍塌措施兩方面進(jìn)行了考慮，確保了隧道施工計(jì)劃的順利實(shí)施。

2高速淺埋軟弱圍巖隧道施工方法分析

2．1施工原則

在隧道開挖施工過程中，為了減少對(duì)施工區(qū)域圍巖結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)影響，需要設(shè)置可靠的支護(hù)體系。在支護(hù)體系設(shè)置的過程中，所要遵循的原則包括:(1)支護(hù)體系支持下的圍堰自穩(wěn)能力得以提高;(2)設(shè)置支護(hù)體系中，應(yīng)注重混凝土噴射及錨桿支護(hù)手段的高效利用，優(yōu)化圍巖支護(hù)體系實(shí)踐應(yīng)用中的使用功能;(3)加強(qiáng)對(duì)隧道開挖過程的嚴(yán)格把控，避免產(chǎn)生較多的圍堰擾動(dòng)影響，并增強(qiáng)圍巖與初期支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，確保二次襯砌作業(yè)計(jì)劃安全實(shí)施。

2．2施工中的圍巖量測(cè)方法

在高速淺埋軟弱圍巖隧道施工中，注重圍巖量測(cè)方法的合理運(yùn)用，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。具體表現(xiàn)在:(1)能夠了解圍巖的基本情況，并對(duì)其穩(wěn)定性做出科學(xué)評(píng)價(jià);(2)為專業(yè)支護(hù)體系的合理設(shè)置提供參考依據(jù)，確保支護(hù)體系中各參數(shù)的設(shè)置合理性;(3)提高對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)及受力狀態(tài)的正確認(rèn)識(shí)，保持圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)受力均勻性，并對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性能進(jìn)行科學(xué)評(píng)估。在具體的操作過程中，應(yīng)對(duì)圍巖收斂、地表下沉等進(jìn)行深入分析，在專業(yè)測(cè)量工具的作用下獲取數(shù)據(jù)，促使施工中存在的裂隙問題得以高效處理，設(shè)置處理支護(hù)效果良好的結(jié)構(gòu)。

2．3施工中的支護(hù)施工技術(shù)

為了提高隧道施工質(zhì)量，應(yīng)從這些方面入手:(1)選用壁厚為3．5mm的注漿小導(dǎo)管，作為有效的加固措施，其長(zhǎng)度應(yīng)處于4．5－5．0m的范圍內(nèi)，將環(huán)向間距保持在0．4m左右，采取雙層方式進(jìn)行合理設(shè)置;(2)注重初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)置。在偏壓隧道施工中，開挖與支護(hù)施工應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，若開挖0．6m，對(duì)應(yīng)的支護(hù)也為0．6m，并根據(jù)施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)置性能可靠的支護(hù)結(jié)構(gòu)。在對(duì)上導(dǎo)坑施工時(shí)，為了確保施工安全性，應(yīng)選用40mm的超前小導(dǎo)管，完成注漿作業(yè)，并選用由螺紋鋼筋制成的四肢鋼格柵，最終形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的整體;設(shè)置錨桿時(shí)，選用了長(zhǎng)度為3m，間距為0.8m×1m的豎脂錨桿，并在掛鋼筋網(wǎng)片的過程中，將其間距設(shè)置為18cm×18cm，噴射了C20混凝土，確保鋼格柵實(shí)際作用發(fā)揮;(3)在爆破作業(yè)過程中，為了減少對(duì)圍巖擾動(dòng)影響，加強(qiáng)了爆破用藥量控制;對(duì)施工區(qū)域的洞頂危石進(jìn)行了清除，并將在噴射混凝土的過程中將其厚度控制在5cm左右，并設(shè)置了拱架、錨桿，確?；炷羾娚溆行?當(dāng)洞下施工計(jì)劃完成后，進(jìn)行了一次仰拱混凝土澆筑作業(yè)，澆筑間距為10m。

2．4施工中的地表水處理技術(shù)

該隧道工程在淺埋軟弱圍巖區(qū)域使用中，為了推進(jìn)施工計(jì)劃，對(duì)地表水進(jìn)行了科學(xué)的排水處理。具體的處理技術(shù)要點(diǎn)包括:(1)結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙要求，根據(jù)隧道淺埋段地表的實(shí)際情況，開展了斷面測(cè)量作業(yè)，并制定了相應(yīng)的方案;(2)開展地地表排水作業(yè)。針對(duì)淺埋段隧道施工的實(shí)際情況，修建了排水溝，其是用尺寸為110cm×90cm的漿砌片石砌筑而成的，且凈空寬為50cm，并設(shè)置了長(zhǎng)度與寬度分別為30cm與20cm的輔助排水溝。

2．5施工中的深孔注漿技術(shù)

在隧道開挖作業(yè)計(jì)劃實(shí)施前，為了避免地下水對(duì)隧道開挖施工造成過多影響，需要運(yùn)用深孔注漿技術(shù)對(duì)地下水進(jìn)行處理。具體表現(xiàn)在:(1)落實(shí)好準(zhǔn)備工作。通過對(duì)隧道施工區(qū)域地質(zhì)狀況的深入分析，需要對(duì)鉆孔排渣、鉆孔推進(jìn)壓力、鉆孔長(zhǎng)度等進(jìn)行分析，了解隧道前方地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn);(2)注重注漿參數(shù)的合理選取。為了發(fā)揮出深孔注漿技術(shù)優(yōu)勢(shì)，選用設(shè)置好與之相關(guān)的各種參數(shù)。其中，單液漿與雙液漿凝膠時(shí)間分別控制在2－7h、30s－3min的范圍內(nèi)，漿液的擴(kuò)散半徑在2m左右，注漿過程中的終壓為3－4MPa;(3)止?jié){段設(shè)置及鉆孔作業(yè)。由于軟弱圍巖施工中注漿壓力的動(dòng)態(tài)變化可能會(huì)引發(fā)安全事故，需要合理設(shè)置止?jié){段;在地質(zhì)鉆機(jī)、錨桿鉆機(jī)等不同機(jī)械設(shè)備的支持下，開展鉆孔作業(yè)，并加強(qiáng)整個(gè)鉆孔過程的嚴(yán)格把控;(4)開展注漿作業(yè)。淺埋軟弱圍巖隧道施工中應(yīng)開展注漿作業(yè)，在孔內(nèi)管上設(shè)置注漿混合器，將孔內(nèi)的石渣全部清除，增強(qiáng)注漿通道順暢性。注漿過程中應(yīng)先在軟弱、斷層帶圍巖處進(jìn)行注漿，優(yōu)化注漿作業(yè)流程，充分發(fā)揮注漿施工技術(shù)的實(shí)際作用。

2．6施工中的開挖施工與洞口段施工技術(shù)

該工程隧道施工中應(yīng)注重開挖施工與洞口段施工技術(shù)使用。具體表現(xiàn)在:(1)運(yùn)用環(huán)形開挖方式，確保開挖施工質(zhì)量可靠性，并考慮其中的錨噴支護(hù)強(qiáng)度，對(duì)施工過程進(jìn)行嚴(yán)格控制;(2)洞口段施工中應(yīng)采用套拱施工方式，確保施工安全性，并根據(jù)邊坡、仰坡的實(shí)際情況，合理設(shè)置錨桿掛網(wǎng)，完成混凝土噴射作業(yè)，提升預(yù)加固處理水平。與此同時(shí)，應(yīng)了解正洞施工流程，確保隧道施工質(zhì)量可靠性。

3隧道施工中預(yù)防坍塌現(xiàn)象出現(xiàn)的各種措施

為了避免隧道施工中出現(xiàn)勘塌現(xiàn)象，應(yīng)采取這些措施:(1)注重人工與機(jī)械施工方式的配合使用，減少圍巖擾動(dòng)影響;在先護(hù)頂后開挖原則的指導(dǎo)下，采用超前小導(dǎo)管及大管棚方式進(jìn)行加固;(2)開挖成型后，應(yīng)落實(shí)初期支護(hù)作業(yè)，并根據(jù)特殊段的實(shí)際情況，設(shè)置好加固措施，確保隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并對(duì)地面與洞內(nèi)進(jìn)行數(shù)字化量測(cè)，對(duì)地表沉降進(jìn)行控制，制定出科學(xué)的支護(hù)措施。某高速軟弱圍巖隧道施工工藝流程圖

4結(jié)語(yǔ)

高速淺埋軟弱圍巖隧道施工風(fēng)險(xiǎn)大，施工中各類安全隱患的存在，威脅著工程施工安全性，需要施工人員設(shè)置性能可靠的隧道施工支護(hù)結(jié)構(gòu)，確保工程作業(yè)計(jì)劃的安全實(shí)施，使得高速隧道施工進(jìn)度不受影響，工程的施工計(jì)劃能能在規(guī)定的期限內(nèi)按期完成。實(shí)現(xiàn)工程施工效益最大化目標(biāo)。因此，未來(lái)高速淺埋軟弱圍巖隧道施工中應(yīng)重視施工技術(shù)的合理選擇與運(yùn)用，給予工程施工質(zhì)量充分保障。

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作者:孟雪峰 單位:中國(guó)建筑西南勘查設(shè)計(jì)研究院有限公司