軟弱圍巖公路隧道施工技術(shù)

1、<p>　　軟弱圍巖公路隧道施工技術(shù)</p><p>　　摘要：在山區(qū)為了滿足交通運(yùn)輸需要，通常需要挖掘隧道。由于山體的巖石特性不同，山區(qū)的地質(zhì)也有差異，所以隧道挖掘是一項(xiàng)復(fù)雜的高難度施工項(xiàng)目。隧道挖掘常見的難點(diǎn)是軟弱圍巖段的施工,由于該巖體隧道的挖掘難度系數(shù)大，常阻礙施工正常運(yùn)作，所以，本文主要針對(duì)軟弱圍巖地質(zhì)特點(diǎn)及隧道工程特性,結(jié)合相關(guān)實(shí)例論述了軟弱圍巖隧道施工技術(shù)。 </p><

2、;p>　　關(guān)鍵詞：公路隧道、軟弱圍巖、施工 </p><p>　　中圖分類號(hào)：U459.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　隨著我國(guó)改革開放的不斷深入，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)尤其是我國(guó)城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。我國(guó)地質(zhì)復(fù)雜，有平原也有山脈，全國(guó)的地勢(shì)比較的復(fù)雜，因此我國(guó)

3、城鄉(xiāng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的難度很大，許多的高速公路、鐵路以及某些城鄉(xiāng)基層公路的建設(shè)的難度很大，需要挖隧道，但是我國(guó)的地勢(shì)又比較的復(fù)雜，隧道的建設(shè)對(duì)于地質(zhì)的要求很高，對(duì)于軟弱圍巖公路隧道施工，是對(duì)隧道施工者的嚴(yán)峻要求，而軟弱圍巖公路隧道施工技術(shù)對(duì)于我國(guó)隧道的建設(shè)和發(fā)展具有至關(guān)重要的作用，也對(duì)我國(guó)城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有重大影響。 </p><p>　　二、軟弱圍巖地質(zhì)特點(diǎn)及隧道工程特性 </p><p&g

4、t;　　1、軟弱圍巖地質(zhì)特點(diǎn) </p><p>　　軟巖主要是指第四系全新、中更新、更新統(tǒng)的坡殘積土部分。范圍包括江河湖岸和池塘沖積、淤積層。人工雜填土、水田、溶洞充填物、新老黃土、風(fēng)積砂等。普遍具有內(nèi)磨擦角小,粘聚力弱及流滑、蠕變、膨脹、濕陷等不穩(wěn)定的特點(diǎn)。 </p><p>　　2、軟弱圍巖隧道工程的特性 </p><p>　　（1）軟巖由于具有穩(wěn)定性差,易崩塌

5、溜滑等特點(diǎn)。洞口段拉槽施工極易引起大范圍牽連性滑動(dòng),因而難以接近仰坡,進(jìn)洞困難。隧道挖掘工程是一種洞內(nèi)作業(yè)，挖掘過程中，局部力量承受減弱可能引發(fā)隧道坍塌，威脅作業(yè)人員的人身安全，提高工作難度，增加施工成本。 </p><p>　?。?）軟巖擾動(dòng)后,自穩(wěn)能力下降,松動(dòng)圈不斷擴(kuò)大。圍巖壓力逐漸增加,再次穩(wěn)定的時(shí)間很長(zhǎng)。支護(hù)及襯砌結(jié)構(gòu)承受圍巖壓力,極易引起支護(hù)結(jié)構(gòu)變形、收斂、下沉和襯砌結(jié)構(gòu)開裂等事故和病害,同時(shí)往往伴隨

6、地表下沉,失水等環(huán)境問題。 </p><p>　?。?）軟巖常處于地質(zhì)變化復(fù)雜的地帶,因此實(shí)地考察和地質(zhì)勘探往往是不完全準(zhǔn)確的，因而，隧道施工應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)圍巖情況，制定相關(guān)的施工方法、支護(hù)參數(shù)和工程計(jì)劃，施工計(jì)劃結(jié)合施工實(shí)際進(jìn)行調(diào)整，不必拘泥于傳統(tǒng)模式。 </p><p>　　（4）軟巖自穩(wěn)時(shí)間短,一般采取化大為小,分部施工的方法.所以隧道施工的程序比較復(fù)雜，為了保證工程質(zhì)量就會(huì)出現(xiàn)工程進(jìn)

7、度緩慢，為了保證質(zhì)量也會(huì)相應(yīng)的降低施工速度，因此矛盾重重。 </p><p>　?。?）軟巖隧道施工風(fēng)險(xiǎn)大,因此可能給施工人員，工程領(lǐng)導(dǎo)等全體作業(yè)人員帶來不同程度的心理負(fù)擔(dān)，所以施工作業(yè)之前應(yīng)該對(duì)所有工作人員進(jìn)行必要的上崗前培訓(xùn)，保證每一個(gè)作業(yè)人員都具備良好的業(yè)務(wù)素質(zhì)。 </p><p>　　三、軟弱圍巖隧道施工技術(shù) </p><p>　　下文結(jié)合工程實(shí)例深入論述軟

8、弱圍巖隧道施工技術(shù)： </p><p>　　某隧道工程為高速公路中一座雙向分離式四車道，其左線隧道長(zhǎng)為2464m，右線隧道長(zhǎng)為2565m。施工的隧道區(qū)域的地質(zhì)比較復(fù)雜，巖體主要是比較軟弱的碎巖，巖石的強(qiáng)度較低，大部分為強(qiáng)風(fēng)化的泥灰?guī)r，地表風(fēng)化嚴(yán)重，脫落現(xiàn)象較為普遍，局部的碎石土厚度比較大，巖體的完整性也比較差，圍巖的穩(wěn)定性不好，洞口淺埋段容易發(fā)生坍塌事故，需要采取合理的支護(hù)措施，洞頂?shù)膰鷰r厚度比較薄，自穩(wěn)能力極差

9、，洞頂有發(fā)生冒頂及坍落的可能。 </p><p>　　1、軟弱圍巖隧道施工的原理及方針 </p><p>　　軟弱圍巖隧道施工基本原理為新奧法原理，它所指的是新奧地利的隧道施工方法，也能夠叫做錨噴構(gòu)筑法，它主要包括錨噴支護(hù)、光面爆破及圍巖量測(cè)三大要素；軟弱圍巖隧道施工的方針為管超前、短進(jìn)尺、嚴(yán)注漿、緊封閉、強(qiáng)支護(hù)及勤測(cè)量；該隧道工程的軟弱圍巖為V級(jí)圍巖，所采用的是微臺(tái)階法進(jìn)行開發(fā)，為了保證

10、初期的支護(hù)及時(shí)落底并封閉成環(huán)，以確保初期的支護(hù)具有承載能力；在V級(jí)圍巖的二次襯砌中主要是按照承載結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，并且二次襯砌要緊跟在開挖面之后，從而保證隧道施工能夠順利開展。 </p><p>　　2、隧道開挖及初期支護(hù) </p><p>　　控制開挖進(jìn)尺是確保施工安全的一個(gè)重要措施。覆土較淺或圍巖較差時(shí)，可通過控制開挖進(jìn)尺來減小開挖對(duì)地面沉降的影響，然后再通過緊跟開挖工作面的較剛性的支撐

11、來滿足整個(gè)設(shè)計(jì)對(duì)地面沉降的控制。經(jīng)過綜合討論，V級(jí)上臺(tái)階循環(huán)進(jìn)尺為1榀鋼架距離，中、下臺(tái)階循環(huán)進(jìn)尺為2榀鋼架距離。四級(jí)上臺(tái)階循環(huán)進(jìn)尺2榀，中下臺(tái)階不超過3榀。在該軟弱圍巖的隧道開挖中，所采用的是微臺(tái)階法，進(jìn)行全斷面的上下三層開挖，主要為上臺(tái)階、下臺(tái)階及仰拱開挖，上臺(tái)階的長(zhǎng)度應(yīng)該控制在4-5m，高度的控制為4.8m左右。每次的開挖為一榀，進(jìn)尺是0.5m；進(jìn)行下臺(tái)階的開挖時(shí)，左右兩側(cè)采用錯(cuò)步開挖法，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，右側(cè)圍巖偏差，先開挖右側(cè)，進(jìn)

12、尺每次為兩榀，后開挖左側(cè)，并落后三榀，每次開挖也為兩榀；仰拱開挖緊跟在后面。進(jìn)行微臺(tái)階的開挖需要對(duì)爆破的進(jìn)尺嚴(yán)格控制，并且以上臺(tái)階的開挖進(jìn)尺作為進(jìn)尺的主要指標(biāo)，對(duì)下臺(tái)階進(jìn)尺進(jìn)行指導(dǎo)，下臺(tái)階的左右側(cè)需要共同推進(jìn)，還要控制左右錯(cuò)開的距離，避免同一榀的拱架左右兩腳同時(shí)懸空，當(dāng)出現(xiàn)共同懸空的情況時(shí)，是很危險(xiǎn)的事件，并且容易引起掉拱及塌方；當(dāng)圍巖破碎時(shí)，也容易發(fā)生坍塌，應(yīng)該減少進(jìn)尺，在每循環(huán)內(nèi)只能開挖0.5m。當(dāng)隧道開</p>&l

13、t;p>　　3、超前小導(dǎo)管的注漿預(yù)加固 </p><p>　　該隧道工程的圍巖較為松散、軟弱，變形快，壓力又比較大，穩(wěn)定性時(shí)間比較短，在開挖后容易發(fā)生圍巖坍塌的事故，依據(jù)本工程隧道圍巖情況，運(yùn)用了超前小導(dǎo)管的注漿預(yù)加固方法，從而穩(wěn)定圍巖；在注漿的時(shí)候所采用的是水泥漿，其水灰比是1:1，所摻加的外加劑是水玻璃，摻量是水泥重量的5%，將圍巖打入小導(dǎo)管之后，注入水泥漿液，在注漿壓力作用下，漿液被快速滲到破碎松散的

14、巖體中，當(dāng)松散的破碎體膠結(jié)及膠化后，就形成了具有一定強(qiáng)度及抗?jié)B阻水能力固結(jié)體，這樣就提高了圍巖的抗?jié)B性、整體性及穩(wěn)定性，并讓超前小導(dǎo)管和固結(jié)體形成了具備固定強(qiáng)度的殼體，這樣就可以在殼體保護(hù)之下安全進(jìn)行開挖支護(hù)的施工了。 </p><p>　　4、底部仰拱及襯砌 </p><p>　　在微臺(tái)階方法施工中，其重要的一條原則就是盡早封閉成環(huán)，進(jìn)行及時(shí)地落底封閉成環(huán)，能夠確保初期的支護(hù)承載能力，也

15、能夠有效地防止沉降及收斂問題，仰拱初支要緊跟掌子面，開挖不宜太長(zhǎng)，并且開挖后要及時(shí)地安裝拱架，同時(shí)噴射混凝土來封閉；僅有仰拱混凝土沒有初支拱架的地段，仰拱要落后下臺(tái)階15-20m，給出渣車余留一定的倒車空間就可以了。隧道工程中的襯砌所運(yùn)用的主要是復(fù)合式的防水襯砌，防水的襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循引排為主，控制排放，防排堵結(jié)合的治理原則，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的自防水能力及混凝土結(jié)構(gòu)的防滲抗裂能力，并以變形縫及施工縫等為接縫防水的重點(diǎn)，同時(shí)輔以防水層來加強(qiáng)防

16、水；襯砌的背后敷設(shè)環(huán)向的軟式透水管，在兩側(cè)敷設(shè)縱向的排水管。 </p><p><b>　　5、超前地質(zhì)預(yù)報(bào) </b></p><p>　　在隧道進(jìn)行開挖時(shí)，應(yīng)該對(duì)地質(zhì)及隧道地質(zhì)進(jìn)行超前預(yù)報(bào)，這是對(duì)掌子面前方圍巖及地層情況所作出地超前預(yù)報(bào)，進(jìn)行軟弱圍巖隧道現(xiàn)場(chǎng)的施工時(shí)，時(shí)常會(huì)遇到設(shè)計(jì)的地質(zhì)與開挖所揭示的地質(zhì)條件不相符的情況，對(duì)隧道施工前方地質(zhì)條件進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)是隧道建設(shè)

17、中所迫切需要的，也是確定隧道工程施工方案及對(duì)策的關(guān)鍵，更是隧道工程施工的安全前提，關(guān)于超前地質(zhì)的預(yù)報(bào)，現(xiàn)在最常用的是物理勘探的方法，該工程所采用的是隧道地震波法。依據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)成果, 布設(shè)監(jiān)控量測(cè)斷面, 有利于突出監(jiān)控量測(cè)重點(diǎn), 最大限度地獲得量測(cè)成果, 為隧道動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)施工,提供準(zhǔn)確可靠的第一手資料, 確?？焖侔踩┕?。 </p><p><b>　　四、結(jié)語 </b></p>

18、<p>　　在軟弱圍巖的隧道施工中，會(huì)遇到變形、沉降、收斂及坍塌等問題，在施工之前，可以制定詳細(xì)的施工方案，遵循開挖的基本原則，并采取有效的施工方法，保證隧道施工的順利開展。除此之外，還應(yīng)該發(fā)揮監(jiān)控量測(cè)的作用，對(duì)施工方案正確與否及施工中的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，避免隧道變形發(fā)生，保證隧道施工的安全性。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p&

19、gt;　　周建富：《軟弱圍巖隧道施工技術(shù)》，西南交通大學(xué), 2005年 </p><p>　　劉繼南：《淺埋隧道軟弱圍巖段施工控制技術(shù)研究》，《中國(guó)水運(yùn)（下半月）》， 2011年08期 </p><p>　　趙汀：《隧道軟弱圍巖淺埋段施工控制技術(shù)》，《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》， 2010年19期 </p><p>　　漆國(guó)富：《軟弱圍巖隧道大變形施工控制技術(shù)》，《公路與汽運(yùn)》