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復雜的高難度施工項目。隧道挖掘常見的難點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，常阻礙施工正常運作，所以，本文主要針對軟弱圍巖地質(zhì)特點及隧道工程特性,結(jié)合相關(guān)實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：U459.2文獻標識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　隨著我國改革開放的不斷深入，我國的經(jīng)濟建設尤其是我國城鄉(xiāng)基礎設施建設取得了突飛猛進的發(fā)展。我國地質(zhì)復雜，有平原也有山脈，全國的地勢比較的復雜，因此我國

3、城鄉(xiāng)的基礎設施建設的難度很大，許多的高速公路、鐵路以及某些城鄉(xiāng)基層公路的建設的難度很大，需要挖隧道，但是我國的地勢又比較的復雜，隧道的建設對于地質(zhì)的要求很高，對于軟弱圍巖公路隧道施工，是對隧道施工者的嚴峻要求，而軟弱圍巖公路隧道施工技術(shù)對于我國隧道的建設和發(fā)展具有至關(guān)重要的作用，也對我國城鄉(xiāng)基礎設施建設具有重大影響。 </p><p>　　二、軟弱圍巖地質(zhì)特點及隧道工程特性 </p><p&g

4、t;　　1、軟弱圍巖地質(zhì)特點 </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。 </p><p>　　2、軟弱圍巖隧道工程的特性 </p><p>　?。?）軟巖由于具有穩(wěn)定性差,易崩塌

5、溜滑等特點。洞口段拉槽施工極易引起大范圍牽連性滑動,因而難以接近仰坡,進洞困難。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>　?。?）軟巖擾動后,自穩(wěn)能力下降,松動圈不斷擴大。圍巖壓力逐漸增加,再次穩(wěn)定的時間很長。支護及襯砌結(jié)構(gòu)承受圍巖壓力,極易引起支護結(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)變化復雜的地帶,因此實地考察和地質(zhì)勘探往往是不完全準確的，因而，隧道施工應該根據(jù)現(xiàn)場圍巖情況，制定相關(guān)的施工方法、支護參數(shù)和工程計劃，施工計劃結(jié)合施工實際進行調(diào)整，不必拘泥于傳統(tǒng)模式。 </p><p>　　（4）軟巖自穩(wěn)時間短,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雜，為了保證工程質(zhì)量就會出現(xiàn)工程進

7、度緩慢，為了保證質(zhì)量也會相應的降低施工速度，因此矛盾重重。 </p><p>　　（5）軟巖隧道施工風險大,因此可能給施工人員，工程領導等全體作業(yè)人員帶來不同程度的心理負擔，所以施工作業(yè)之前應該對所有工作人員進行必要的上崗前培訓，保證每一個作業(yè)人員都具備良好的業(yè)務素質(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，其左線隧道長為2464m，右線隧道長為2565m。施工的隧道區(qū)域的地質(zhì)比較復雜，巖體主要是比較軟弱的碎巖，巖石的強度較低，大部分為強風化的泥灰?guī)r，地表風化嚴重，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、光面爆破及圍巖量測三大要素；軟弱圍巖隧道施工的方針為管超前、短進尺、嚴注漿、緊封閉、強支護及勤測量；該隧道工程的軟弱圍巖為V級圍巖，所采用的是微臺階法進行開發(fā)，為了保證

10、初期的支護及時落底并封閉成環(huán)，以確保初期的支護具有承載能力；在V級圍巖的二次襯砌中主要是按照承載結(jié)構(gòu)進行設計的，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 </p><p>　　控制開挖進尺是確保施工安全的一個重要措施。覆土較淺或圍巖較差時，可通過控制開挖進尺來減小開挖對地面沉降的影響，然后再通過緊跟開挖工作面的較剛性的支撐

11、來滿足整個設計對地面沉降的控制。經(jīng)過綜合討論，V級上臺階循環(huán)進尺為1榀鋼架距離，中、下臺階循環(huán)進尺為2榀鋼架距離。四級上臺階循環(huán)進尺2榀，中下臺階不超過3榀。在該軟弱圍巖的隧道開挖中，所采用的是微臺階法，進行全斷面的上下三層開挖，主要為上臺階、下臺階及仰拱開挖，上臺階的長度應該控制在4-5m，高度的控制為4.8m左右。每次的開挖為一榀，進尺是0.5m；進行下臺階的開挖時，左右兩側(cè)采用錯步開挖法，根據(jù)現(xiàn)場情況，右側(cè)圍巖偏差，先開挖右側(cè)，進

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。進行微臺階的開挖需要對爆破的進尺嚴格控制，并且以上臺階的開挖進尺作為進尺的主要指標，對下臺階進尺進行指導，下臺階的左右側(cè)需要共同推進，還要控制左右錯開的距離，避免同一榀的拱架左右兩腳同時懸空，當出現(xiàn)共同懸空的情況時，是很危險的事件，并且容易引起掉拱及塌方；當圍巖破碎時，也容易發(fā)生坍塌，應該減少進尺，在每循環(huán)內(nèi)只能開挖0.5m。當隧道開</p>&l

13、t;p>　　3、超前小導管的注漿預加固 </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，運用了超前小導管的注漿預加固方法，從而穩(wěn)定圍巖；在注漿的時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，當松散的破碎體膠結(jié)及膠化后，就形成了具有一定強度及抗?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，并讓超前小導管和固結(jié)體形成了具備固定強度的殼體，這樣就可以在殼體保護之下安全進行開挖支護的施工了。 </p><p>　　4、底部仰拱及襯砌 </p><p>　　在微臺階方法施工中，其重要的一條原則就是盡早封閉成環(huán)，進行及時地落底封閉成環(huán)，能夠確保初期的支護承載能力，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，并且開挖后要及時地安裝拱架，同時噴射混凝土來封閉；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用的主要是復合式的防水襯砌，防水的襯砌結(jié)構(gòu)設計應該遵循引排為主，控制排放，防排堵結(jié)合的治理原則，加強結(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，同時輔以防水層來加強防

16、水；襯砌的背后敷設環(huán)向的軟式透水管，在兩側(cè)敷設縱向的排水管。 </p><p><b>　　5、超前地質(zhì)預報 </b></p><p>　　在隧道進行開挖時，應該對地質(zhì)及隧道地質(zhì)進行超前預報，這是對掌子面前方圍巖及地層情況所作出地超前預報，進行軟弱圍巖隧道現(xiàn)場的施工時，時常會遇到設計的地質(zhì)與開挖所揭示的地質(zhì)條件不相符的情況，對隧道施工前方地質(zhì)條件進行準確預報是隧道建設

17、中所迫切需要的，也是確定隧道工程施工方案及對策的關(guān)鍵，更是隧道工程施工的安全前提，關(guān)于超前地質(zhì)的預報，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)預報成果, 布設監(jiān)控量測斷面, 有利于突出監(jiān)控量測重點, 最大限度地獲得量測成果, 為隧道動態(tài)設計施工,提供準確可靠的第一手資料, 確?？焖侔踩┕ぁ?</p><p><b>　　四、結(jié)語 </b></p>

18、<p>　　在軟弱圍巖的隧道施工中，會遇到變形、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，還應該發(fā)揮監(jiān)控量測的作用，對施工方案正確與否及施工中的數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，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： </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, 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》，《中國水運（下半月）》， 2011年08期 </p><p>　　趙?。骸端淼儡浫鯂鷰r淺埋段施工控制技術(shù)》，《科技創(chuàng)新導報》， 2010年19期 </p><p>　　漆國富：《軟弱圍巖隧道大變形施工控制技術(shù)》，《公路與汽運》