趙艷峰
(路橋集團國際建設股份有限公司)
軟弱圍巖隧道施工技術(shù)探析
趙艷峰
(路橋集團國際建設股份有限公司)
在隧道施工過程中遇到軟弱圍巖,通常會讓施工組織與技術(shù)人員感到有壓力。軟弱圍巖作為隧道工程中重點且難點控制的工程,軟弱圍巖施工技術(shù)控制對工程的安全、質(zhì)量等有比較大的影響。通過分析軟弱圍巖地質(zhì)工程的特點,進一步闡述其施工方法,對軟弱圍巖隧道施工技術(shù)的重點控制進行了探討。
軟弱圍巖;施工技術(shù);防水
軟弱圍巖主要指的是第四系全新、中更新、更新統(tǒng)的坡殘積土部分,涵蓋江河湖岸和池塘沖積、淤積層、人工雜填土、溶洞充填物等。它們普遍都有著流滑、蠕變、膨脹、濕陷等不穩(wěn)定的特點。
軟弱圍巖被擾動之后,它自身的穩(wěn)定能力還會降低,軟弱松動的范圍會加大,圍巖的壓力不斷增大,恢復到穩(wěn)定狀態(tài)的耗時也比較長,支護以及襯砌結(jié)構(gòu)因受到圍巖的壓力很容易引起變形、下沉等危害。由于軟弱圍巖本身具有穩(wěn)定性差,容易滑塌等特點,工程洞口段若拉槽施工就非常容易導致相當大范圍的牽連性滑動,使得工程施工進洞比較困難。若在洞內(nèi)施工,也會因圍巖的承載力不夠,會使支護結(jié)構(gòu)下沉,同時圍巖的穩(wěn)定性比較差,可能會出現(xiàn)坍塌等危險現(xiàn)象,給安全施工增加了很大的困難。因軟弱圍巖的自穩(wěn)時間比較短暫,需要采取化大為小和分部施工的方法。軟弱圍巖的地質(zhì)比較復雜,施工時,需要隨時根據(jù)具體地質(zhì)情況作出施工方法調(diào)整。軟弱圍巖的施工環(huán)境給人極度的精神壓力,施工風險極度大,給施工隊伍最嚴峻的考驗。
如果遇到軟弱圍巖的地形比較緩,而正面比較難接近暗挖,通常會在地形有條件的時候采用橫洞、平導、斜井等輔助作業(yè)面,先避開軟弱圍巖,在圍巖條件比較好的地段先施工,之后,利用鋪底襯砌成環(huán)步步緊跟的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)作后盾,穩(wěn)步掘進軟弱圍巖。
軟弱圍巖施工中正面進洞技術(shù),通常是根據(jù)地形以及地質(zhì)條件的差異來靈活選擇。一般有接長明洞法、夯填反壓法、改善圍巖條件、切坡減載、地表超前加固處理、虛擬洞門與護拱法等施工技術(shù)的方法。如果軟弱圍巖的仰坡比較陡峭,存在滑動面的情況,一般就不能用拉槽刷坡方法來靠近作業(yè)面,這樣的情況以接長明洞的方法為宜,根據(jù)圍巖平衡側(cè)面以及正面推力來確定長明洞的長度。當坡面比較陡而全斷面不容易接近仰坡時,可以將擋墻夯填土反壓邊仰坡來施工。軟弱圍巖施工時,可以打設輔助泄水導洞,防止水流過多軟化地基。如果軟弱圍巖向下伏的深度比較淺時,可以將軟土全部或者部分挖掉,然后通過施作護拱的方法進行。在軟弱地表打樁也可以加固施工地基。當全斷面沒有辦法靠近仰坡時,可以利用鋼拱架等形成虛擬洞門來施工。
軟弱圍巖隧道施工當中比較常見塌方,一旦發(fā)生塌方不但帶來經(jīng)濟損失還給施工增加了比較大的困難,所以預防隧道塌方非常重要。施工隊伍在進入到軟弱圍巖施工的時候,需要對地質(zhì)情況有比較深入的認識,依照地質(zhì)情況合理地安排施工進度與施工方法,全面預防塌方的出現(xiàn)。定期地對施工人員進行培訓,灌輸安全意識,讓施工人員認識到塌方對安全、工程質(zhì)量有直接的影響,堅持標準化的流程來施工,培養(yǎng)施工人員好的行為習慣。施工過程中堅持“不坍就是進度”的思想,樹立施工安全與質(zhì)量保障意識。避免塌方,還需要我們在施工過程中強化施工技術(shù),嚴律施工紀律,規(guī)范施工管理,認真落實技術(shù)交底,做好地質(zhì)情況的超前預報工作。
爆破超欠挖控制在軟弱圍巖隧道施工中影響著工程的質(zhì)量、進度與效益,需要重點控制。開挖是隧道施工當中的關(guān)鍵工序。超挖過多的話,不僅會因出渣量和襯砌量增多而提高工程造價,而且由于局部超挖會產(chǎn)生應力集中,影響圍巖穩(wěn)定性。欠挖則直接影響襯砌厚度,處理起來費時、費力,所以隧道開挖必須控制好超欠挖,以利于下一道工序的正常進行。爆破效果則直接影響著超欠挖,控制好爆破,對控制超欠挖有非常大的作用。
隧道結(jié)構(gòu)的襯砌防排水一般采用“以防為主、防排結(jié)合”的原則。在隧道施工的初期襯砌之后就需要采取防排水措施,設置彈簧透水盲管,將水通過溝槽排出。在初期支護和二次襯砌之間,需要鋪滿PE防水板等材料,把水阻礙到模筑襯砌的外面。同時,在二次襯砌施工的時候采用抗?jié)B標號為S8的防水混凝土。隧道施工縫隙以及施工交接處,需要使用防水性能好的橡膠,保證混凝土施工過程中止水帶不會發(fā)生移位。隧道防水層施工需要注意的要點還比較多。在隧道主體結(jié)構(gòu)施工過程中,所噴射的混凝土表面一般會出現(xiàn)不平整,那么在防水板的鋪設之前,需要注意處理粗糙處、排管以及鐵絲等位置,保證混凝土表面的干凈。施工時的防水板接縫處理,一般情況是將防水板與防水板的邊緣搭接,然后熱熔加壓使相互粘結(jié)。防水板鋪成之后,禁止穿帶釘子的鞋行走在其上面。施工當中,鋼筋的綁扎也需要格外小心,不得破壞防水層。如發(fā)現(xiàn)防水板的小部分部位水板遭到損壞的時候,應該采用雙層補丁來補焊。當需鋼筋焊接的時候,為防止所冒出的火花損壞防水層,必須在焊接的周圍部位都用石棉板來遮擋開,焊接完之后,不得馬上撤離石棉板,需等待鋼筋冷卻之后才可以撤走。隧道混凝土施工過程中振搗時,必須嚴加注意振搗棒的使用,嚴禁接觸防水層。
軟弱圍巖隧道施工因地質(zhì)的特性與工程特性,必然給施工的安全控制、工程質(zhì)量控制、工程進度控制以及效益控制帶來比較大的難題。軟弱圍巖隧道施工一般需要根據(jù)實際工程情況,靈活采用施工方法,重點控制好各個施工技術(shù)階段的難點。堅持在確保施工安全的情況下,最大限度地發(fā)揮施工人員的施工技術(shù)水平與施工機械的最大性能,實現(xiàn)安全與效益的雙贏局面。隨著科學技術(shù)的日益進步,相信會有更多更好的施工防塌方辦法、爆破技術(shù)以及防排水材料應用到軟巖隧道施工當中來,為解決軟弱圍巖施工帶來便利。
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