宋海萍（甘肅省引洮工程建設(shè)管理局，甘肅蘭州730030）

隧洞含水疏松砂巖段的處理方法

宋海萍
（甘肅省引洮工程建設(shè)管理局，甘肅蘭州730030）

在進(jìn)行隧道施工的過程中，經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的地層，地質(zhì)非常惡劣的底層對(duì)于隧洞的施工有著非常不利的影響，這就需要采取適合的措施對(duì)其進(jìn)行有效的處理，進(jìn)而保證隧洞施工能夠順利進(jìn)行。在我國(guó)的西北地區(qū)進(jìn)行隧洞施工，常常會(huì)遇見含水疏松砂巖段，在這種地質(zhì)的情況下進(jìn)行隧洞施工是非常困難的，這就應(yīng)該采取有效的措施對(duì)含水疏松砂巖段進(jìn)行處理。本篇文章以甘肅省引洮工程7#隧洞的施工為例子，對(duì)隧洞含水疏松砂巖段的處理方法進(jìn)行具體的分析和研究，進(jìn)而為我國(guó)隧洞在含水疏松砂巖段進(jìn)行施工時(shí)提供重要的參考資料。

隧洞；含水疏松砂巖段；處理方法

甘肅省引洮供水一期工程總干渠7#隧洞全長(zhǎng)17 286米，位于甘肅省渭源縣內(nèi)。在對(duì)其進(jìn)行施工的過程中，因?yàn)橛龅胶杷缮皫r地層，導(dǎo)致工程出現(xiàn)停滯。含水疏松砂巖的地質(zhì)具有圍巖巖性非常軟，結(jié)構(gòu)比較疏松，而且遇到水還會(huì)崩裂，成洞條件非常差，其屬于非常不穩(wěn)定的V類圍巖。在進(jìn)行隧洞開挖后，其不能夠保持穩(wěn)定，特別是在飽和時(shí)，如果振動(dòng)過大，就會(huì)是圍巖發(fā)生坍塌現(xiàn)象。因此，就一定要對(duì)底層采取良好的支護(hù)措施，對(duì)其進(jìn)行高效的加固。下文針對(duì)隧洞含水疏松砂巖段采用凍結(jié)法處理方法進(jìn)行分析和研究，并加以闡述。

一、凍結(jié)法中鉆孔施工時(shí)需要注意事項(xiàng)

凍結(jié)法是隧洞含水疏松砂巖段的主要處理方法，在進(jìn)行凍結(jié)鉆孔施工的過程中應(yīng)該主要的事項(xiàng)如下。

在進(jìn)行鉆孔的時(shí)候，要求其深度一定要穿過隧洞的底板，最后的孔為280米深。因此，在鉆孔施工的時(shí)候，必定會(huì)穿過含水疏松砂巖段。含水疏松砂巖段的地層對(duì)于鉆孔有著非常不利的影響，在對(duì)鉆機(jī)和鉆塔的選取時(shí)一定要注意，應(yīng)選用提升性能好，鉆速快，扭矩非常大，速比寬的鉆機(jī)，鉆塔應(yīng)該選取承載力大，進(jìn)而承載鉆具產(chǎn)生的負(fù)荷量，而且還應(yīng)該具有非常大的高度，這樣就能夠促進(jìn)凍結(jié)管的下降時(shí)間有所縮短，承載力應(yīng)大于30噸，高度應(yīng)保持在20米以上，因?yàn)橐桓鶅鼋Y(jié)管的長(zhǎng)度為20米，這樣一來就能夠預(yù)防在鉆孔的過程中出現(xiàn)卡鉆的現(xiàn)象。如果鉆孔時(shí)出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象的話，就會(huì)導(dǎo)致不能夠繼續(xù)進(jìn)行鉆孔施工，之后在鉆孔內(nèi)部進(jìn)行注漿，一直到內(nèi)部基本穩(wěn)定才能夠繼續(xù)進(jìn)行鉆孔施工。

使用凍結(jié)法對(duì)隧洞進(jìn)行施工，在進(jìn)行鉆孔的時(shí)候，必須要提高孔斜的監(jiān)測(cè)，進(jìn)而確保鉆孔的垂直深度以及孔間距符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

測(cè)斜方法：引用陀螺儀進(jìn)行測(cè)斜。測(cè)斜段之間的距離通常為20～30米之間。如果鉆孔在糾偏以后或者處于同于出現(xiàn)傾斜的地層中以及偏斜已經(jīng)接近極限值的時(shí)候，應(yīng)該將測(cè)斜段的距離進(jìn)行減小，進(jìn)而使測(cè)斜的密度更高。在進(jìn)行施工的時(shí)候，一定要對(duì)相關(guān)的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行定期的檢查和核驗(yàn)工作，確保設(shè)施設(shè)備的精準(zhǔn)度以及測(cè)斜數(shù)據(jù)的科學(xué)可靠性。在最后的孔鉆孔完畢之后，一定要對(duì)所有的孔進(jìn)行有效的測(cè)量，之后按照測(cè)量的數(shù)據(jù)對(duì)鉆孔偏斜圖進(jìn)行繪制，進(jìn)而確定下一個(gè)施工環(huán)節(jié)的進(jìn)行。

糾偏工作：針對(duì)比較深的凍結(jié)孔而言，盡管已經(jīng)提高了防騙工作的質(zhì)量和手段，但是還應(yīng)該進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行糾偏工作。如果不這么做的話，就很難確保隧洞工程的施工質(zhì)量以及隧洞工程的施工進(jìn)度。在對(duì)鉆孔進(jìn)行測(cè)斜工作時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)哪個(gè)孔已經(jīng)到了傾斜的臨界值，就必須對(duì)其進(jìn)行良好的糾偏工作。在通常情況下，應(yīng)用比較廣泛的糾偏方式有墊鉆塔糾偏和螺桿鉆具糾偏兩種。如果孔的深度小于100米的時(shí)候，采用墊鉆塔進(jìn)行糾偏，大于100米的時(shí)候，采用螺桿鉆具進(jìn)行糾偏。

二、普通鉆爆法掘進(jìn)施工時(shí)注意事項(xiàng)

在將巖壁完全凍結(jié)以后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行鉆爆法進(jìn)行掘進(jìn)施工。因?yàn)樗矶吹闹車荚O(shè)置有凍結(jié)管，進(jìn)而保證巖壁被完全凍結(jié)。因此，在對(duì)炮眼進(jìn)行布置的過程中，應(yīng)秉承多鉆眼，少放藥的基本原則。如圖一中所示。

鑿巖機(jī)械的選擇，由于此段隧洞巖性屬于疏松砂巖，普通風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)無法鉆孔，因鑿巖機(jī)工作原理為利用棘輪的旋轉(zhuǎn)沖擊巖石，通過沖擊活塞的上下運(yùn)動(dòng)排出的氣體進(jìn)入釬桿中心孔內(nèi)，將沖擊巖石的粉末吹出孔外。由于鑿巖機(jī)釬頭在高速旋轉(zhuǎn)和沖擊時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱量將巖體融化為黃泥，巖石粉末排不出來，所以無法鉆孔。根據(jù)此實(shí)際地質(zhì)情況可選用風(fēng)動(dòng)手持式鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔。因?yàn)榇算@機(jī)適用于軟巖及煤層鉆進(jìn)，它的工作原理主要是通過旋轉(zhuǎn)，同時(shí)它排除巖粉的方式是通過螺旋釬桿將其帶出孔外。所以可選擇大功率風(fēng)動(dòng)手持鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔。

三、支護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量保證

本段支護(hù)的結(jié)構(gòu)形式為兩次襯砌聯(lián)合受力。一次襯砌為400毫米厚C30現(xiàn)澆混凝土支護(hù)，二次襯砌為預(yù)制C45鋼筋混凝土拼裝管片，現(xiàn)主要針對(duì)一次襯砌進(jìn)行闡述。此段巖壁溫度為-20℃左右。所以在施工“一襯”結(jié)構(gòu)時(shí)一定要選擇經(jīng)過質(zhì)檢部門檢測(cè)合格后的建筑材料。由于巖壁溫度過低可在巖壁內(nèi)側(cè)鋪設(shè)一層50毫米厚度木板作為隔溫層，混凝土入模溫度需保證在20℃左右，并嚴(yán)格控制水灰比，控制好混凝土塌落度，如塌落度變化較大，應(yīng)及時(shí)找出原因并立即進(jìn)行調(diào)整。在混凝土澆筑過程中應(yīng)按比例加入“防凍早強(qiáng)劑”。

在進(jìn)行隧洞施工中，針對(duì)含水疏松砂巖段土質(zhì)情況采取水平凍結(jié)的方法能夠保證施工的繼續(xù)進(jìn)行，而且上文中的工程案例就是通過凍結(jié)法進(jìn)行的施工，將含水疏松砂巖的地質(zhì)問題進(jìn)行有效的處理和解決，這樣一來，不僅能夠使隧洞工程能夠順利進(jìn)行施工，還能夠提高施工單位的工作效率，降低工程建設(shè)成本，加快施工進(jìn)度，因此，凍結(jié)法對(duì)于隧洞在含水疏松砂巖段地層中的施工有著非常重要的意義和作用。凍結(jié)法具有科學(xué)合理性，而且施工的過程也非常安全可靠，因此，其可以在今后的隧洞工程施工過程中遇到含水疏松砂巖段地層中廣泛的使用，進(jìn)而提高隧洞工程的整體質(zhì)量。

［1］郭劍虹，朱江波，袁忠銀，等.上海長(zhǎng)江隧道江中段連接通道凍結(jié)法施工［J］.上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，39（04）：390-394.

［2］鮑永亮，鄭七振，唐建忠.上海地鐵10號(hào)線某旁通道凍結(jié)法施工技術(shù)［J］.施工技術(shù)，2011，39（09）：108-110.

［3］鮑永亮，鄭七振，唐建忠.軟土地層聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工技術(shù)［J］.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2011，26（05）：167-169.

［4］張政勃，朱亞坤，李超.地鐵聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工關(guān)鍵技術(shù)［J］.科技信息，2011，27（04）：354-355.

（編輯：魏翔）

收稿日期：2016-04-21

作者簡(jiǎn)介：宋海萍（1982-），女，甘肅白銀人，工程師，主要從事招標(biāo)核算工作。

TV554

B

1673-9019（2016）15-0039-01