黃保站+朱理理+劉鵬

摘要：隨著我國(guó)工程建筑業(yè)的飛速發(fā)展，巖土錨固技術(shù)得到廣泛的運(yùn)用，其應(yīng)用領(lǐng)域主要有鐵路隧道、基坑支擋和巖土邊坡等工程施工。本文就巖土錨固技術(shù)的相關(guān)概念進(jìn)行闡述，分析研究巖土錨固技術(shù)在處理隧道塌方施工中的運(yùn)用效果，以便提高隧道塌方處理的效率。

關(guān)鍵詞：巖土錨固技術(shù)；隧道塌方；施工

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。巖土工程是一門(mén)技術(shù)學(xué)科，在我國(guó)是以工程專業(yè)的學(xué)科被引進(jìn)到課堂中，在我國(guó)的發(fā)展僅有20來(lái)年的時(shí)間，但我國(guó)巖土錨固技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用發(fā)展比較迅速，目前，在該領(lǐng)域中的綜合技術(shù)已經(jīng)成為世界先列，其應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛。隧道塌方是比較常見(jiàn)的事故，塌方對(duì)人的生命安全帶來(lái)較大的威脅，會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，研究出一種有效的處理隧道塌方的方案是非常有必要的。

一、巖土錨固技術(shù)的概況

巖土錨固技術(shù)主要是指埋設(shè)在巖土中的受拉桿件，通過(guò)使用結(jié)構(gòu)物的拉應(yīng)力傳遞給巖土體深部的穩(wěn)定地層或加固不穩(wěn)定的巖土中，從而形成拉桿和巖土之間的相互作用，進(jìn)而同時(shí)進(jìn)行工作的體系[1]。其中巖土錨桿主要類型包括預(yù)應(yīng)力錨桿、非預(yù)應(yīng)力錨桿。其中預(yù)應(yīng)力錨桿的主要功能是將結(jié)構(gòu)物的拉應(yīng)力傳遞到巖土深部的穩(wěn)定地層中，其主要構(gòu)成部分有錨固段、自由段和錨頭。另外，非預(yù)應(yīng)力錨桿主要是用在極度不穩(wěn)定的巖土中的。

巖土錨固的工作特征主要有：（1）地層開(kāi)挖后，能夠及時(shí)的提供主動(dòng)的支護(hù)抗力，對(duì)地層和錨固結(jié)構(gòu)的變形發(fā)展能夠進(jìn)行有效的控制。（2）能夠改變巖土的應(yīng)力狀態(tài)。（3）有利于提高地層軟弱結(jié)構(gòu)面和潛在滑移面的抗剪強(qiáng)度，有利于對(duì)地層的其他力學(xué)性能進(jìn)行改善。（4）便于設(shè)定和調(diào)整錨桿的作用部位、密度、方向和施工時(shí)機(jī)，通過(guò)使用最小的支護(hù)抗力獲得最好的穩(wěn)定效果。（5）其具有良好的延伸性，有利于提高錨固結(jié)構(gòu)物的抗地震和動(dòng)力作用的能力，使得結(jié)構(gòu)物和地層緊密相連，從而形成共同的工作體系。

二、在隧道塌方施工中巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用

本文主要是以西周嶺隧道為例，隧道全長(zhǎng)為七千四百多米，隧道總共穿越九條地質(zhì)斷層帶。其中有一段右洞YK2+476處發(fā)生塌方，塌方的巖土體主要是經(jīng)過(guò)風(fēng)化的砂質(zhì)狀態(tài)的花崗巖。塌方體隧道埋深長(zhǎng)度為16米，高大概為11米，空腔高約9米。通過(guò)多方專家的研究和討論，最終確定使用注漿固結(jié)圍巖管棚輔助技術(shù)處理塌方現(xiàn)象，并取得了較好的效果[2]。

1.巖土錨固技術(shù)在處理隧道塌方中的工作原理

巖土錨固技術(shù)在處理隧道塌方施工中的工作原理主要是加固塌方的巖土體，避免進(jìn)一步塌方的風(fēng)險(xiǎn)。在加固塌方的巖土體的時(shí)候，需要充分運(yùn)用注漿固結(jié)松散的塌方巖土體，使得其成為整體性較強(qiáng)的圍巖土體，然后使用管棚的較強(qiáng)支撐力，配合科學(xué)合理的開(kāi)挖方式，在施工的時(shí)候進(jìn)行全程監(jiān)控和檢測(cè)，綜合運(yùn)用各種施工技術(shù)，保障巖土結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。

2.施工特點(diǎn)

其一，針對(duì)隧道塌方的松散土體，需要進(jìn)行封閉和注漿處理，以便減少再次塌方的可能性，并在加固渣體上回填洞渣，形成相互的作用力，使得巖土體更加穩(wěn)固。另外，還需要建立加固處理作業(yè)平臺(tái)，以便降低處理的風(fēng)險(xiǎn)。其二，在隧道塌方前后設(shè)置過(guò)渡段，使用工字鋼進(jìn)行臨時(shí)加固處理，確保施工安全。其三，使用管棚注漿，對(duì)隧道拱頂處塌方巖土體進(jìn)行加固處理，將鋼管貫穿于隧道塌方土體中，以便加強(qiáng)巖土體的穩(wěn)定性，確保隧道施工安全性。其四，隧道拱頂空腔處，需要使用輕質(zhì)材料填充密實(shí)，使用的材料可以是泡沫或其他較輕的材料，有利于減輕襯砌壓力，避免二次塌方的發(fā)生；另外，還需要使用雷達(dá)監(jiān)測(cè)輔助施工，確保支護(hù)參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。

3. 施工步驟流程

其一，在應(yīng)急段的施工流程。其應(yīng)急段為（YK2+465～YK2+476），為了有效的確保施工人員的安全，規(guī)避因塌腔向洞口方向擴(kuò)展，必須首先對(duì)塌方應(yīng)急段機(jī)械處理，在處理的過(guò)程中，使用直徑為108mm的管棚。然而為了避免在塌方Y(jié)K2+472～YK2+476段系統(tǒng)小導(dǎo)管和管棚發(fā)生摩擦和沖突，應(yīng)該在該段系統(tǒng)小導(dǎo)管等管棚管節(jié)安裝完成后再進(jìn)行施工處理。另外，在塌方的YK2+460～YK2+476段處進(jìn)行封閉和注漿固結(jié)塌方的松散土體[3]。

其二，加固應(yīng)急段的初期支護(hù)。（1）進(jìn)行工字鋼加工和安裝。首先，在加工前期，對(duì)已經(jīng)完成的初支段的斷面進(jìn)行測(cè)量，確定好工字鋼架的加工參數(shù)，使得加工后的工字鋼架能夠完全貼合巖土面，以便達(dá)到鎖口加固的效果。其次，工字鋼架的安裝需要人工配合機(jī)械作業(yè)，工字鋼的縱向間距為1米。安裝的時(shí)候先安裝下部，然后再安裝上部，并將工字鋼架和系統(tǒng)錨桿或者小導(dǎo)管尾部進(jìn)行焊接加固，確保工字鋼架的穩(wěn)定性。（2）系統(tǒng)錨桿的施工流程。鉆孔的時(shí)候需要使用風(fēng)動(dòng)氣腿式鑿巖機(jī)，鉆孔直徑需要大于中空錨桿2cm。鉆孔時(shí)，需要嚴(yán)格按照放樣的孔位布鉆，鉆孔的誤差應(yīng)小于5cm，孔的深度需要大于設(shè)計(jì)錨桿的95%。

其三，加固鎖口段的初期支護(hù)。鎖口段的范圍為（K2+472～K2+476），在已經(jīng)施工完成的鎖口段補(bǔ)打剩余的小導(dǎo)管，加強(qiáng)鎖口段的支護(hù)。其中小導(dǎo)管的間距應(yīng)為1米，縱向間距為1米。施工方法和其他段位的施工方式相同。

其四，塌方區(qū)域和過(guò)渡段初支施工（K2+476～K2+496）。首先，對(duì)塌方區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控和檢測(cè)。采用水平鉆機(jī)在拱頂?shù)膬蓚?cè)拱腰位置探測(cè)3個(gè)孔。塌方區(qū)域的施工使用大管棚支護(hù)下的臺(tái)階法施工方案，對(duì)塌方前后做出相應(yīng)的調(diào)整和檢測(cè)。另外，系統(tǒng)小導(dǎo)管的施工需要進(jìn)行無(wú)縫鋼管加工處理，導(dǎo)管的長(zhǎng)度為5米，縱向間距為0.5米，環(huán)向間距為0.5米，呈梅花狀分布，小導(dǎo)管的施工方案和與上述導(dǎo)管的施工方式相同。

三、總結(jié)

通過(guò)對(duì)巖土錨固技術(shù)的相關(guān)概念進(jìn)行分析，探討巖土錨固技術(shù)在處理隧道塌方施工中的應(yīng)用效果，從巖土錨固技術(shù)的施工步驟和原理以及工藝特點(diǎn)幾個(gè)方面進(jìn)行分析。巖土錨固技術(shù)能夠較好的處理隧道塌方的問(wèn)題，對(duì)塌方土體進(jìn)行加固，其加固作用較好，能夠確保巖土體的穩(wěn)定性，在處理隧道塌方方面具有較高的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]孫鈞.中國(guó)巖土工程錨固技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].城市建設(shè)，2010，13（7）：14-15.

[2]張宏昆.預(yù)應(yīng)力錨索在高邊坡防護(hù)中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)，2010，14（5）：19-21.

[3]徐禎祥.巖土錨固工程技術(shù)發(fā)展的回顧[J].工程勘探，2011，17（5）：16-18.

作者簡(jiǎn)介：

黃保站（1976.1—），山東省巨野縣，青島海巖基礎(chǔ)工程有限公司，中級(jí)職稱

朱理理（1987.8—），山東省昌邑市，青島恒固巖土工程有限公司，初級(jí)職稱

劉鵬（1986.4—），山東省沂水縣，青島恒固巖土有限公司，助理工程師endprint