鄒進波

(貴州橋梁建設(shè)集團有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550000)

軟弱圍巖隧道施工初期支護變形處理控制措施

鄒進波

(貴州橋梁建設(shè)集團有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550000)

主要對軟弱圍巖隧道初期支護及預(yù)加固要求，以及針對性的變形預(yù)防與治理方法進行了詳細(xì)探討，以提升隧道工程建設(shè)的安全性。

軟弱圍巖；支護；控制

1 軟弱圍巖隧道初期支護及預(yù)加固要求

1.1 支護要求

在軟弱圍巖隧道施工期間，工程初期的支護主要目的在于保障隧道工程的安全性和施工效率。在軟弱圍巖隧道工程施工中，采用超前錨桿進行預(yù)加固可起到穩(wěn)定掌子面的作用，并對隧道圍巖松軟變形狀況進行控制，避免發(fā)生巖體失穩(wěn)等現(xiàn)象。

1.2 注漿要求

由于隧道工程所處位置的特殊性，使得地下水成為影響其施工質(zhì)量和施工效率的主要因素。從相關(guān)工程實踐中不難發(fā)現(xiàn)，隧道工程地下水會與地表水形成回路通道，且地下水通常以散水的形式流經(jīng)隧道底部或周壁流出施工現(xiàn)場，這在很大程度上增加了施工人員的工作難度。因此，為了達到地下水排出的目的，通常采用注漿方式對施工現(xiàn)場周邊的松散巖體進行加固，通過這種方式可確保隧道圍巖等級得到提升；或者采用環(huán)形注漿的方式，通過止水帷幕的形成來避免地下水以散水的形式進入施工場地，在確保巖體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，對地下水進行堵截處理。

2 軟弱圍巖隧道初期支護方法

2.1 新奧法原理

新奧法是一種相對成熟的支護手段，主要利用圍巖的自承能力來達到支護的目的；相關(guān)技術(shù)指標(biāo)為：(1)掘進手段：控制爆破；(2)主要支護：噴射混凝土和錨桿；(3)變形控制：利用監(jiān)測手段對圍巖變形進行控制，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對設(shè)計參數(shù)進行調(diào)整。新奧法在軟弱圍巖隧道工程中的具體應(yīng)用為：在初期掘進時，噴射一層混凝土以形成柔性支護；按照要求將錨桿布置在圍巖深處，嚴(yán)格保證錨桿設(shè)置的合理性，確保其能與混凝土噴層、圍巖組成一個承載結(jié)構(gòu)，這種承載結(jié)構(gòu)在施工中多被稱為“外拱”。在外拱施工中，還應(yīng)利用相關(guān)軟件對圍巖變形情況進行監(jiān)測，待圍巖縱向、橫向位移基本保持穩(wěn)定后，可對由錨桿、混凝土噴層與圍巖所組成的支護結(jié)構(gòu)進行封底處理，同時進行第二次噴射，提高噴層的安全系數(shù)，增強整體結(jié)構(gòu)的儲備輕度，復(fù)噴的混凝土層即是“內(nèi)拱”。

2.2 正向施工法

工程實踐中常采用的正向施工法包括：(1)臺階法。該方法在Ⅴ、Ⅵ級圍巖中較為適用，具有機械組合成本低、施工簡單等優(yōu)點，其主要特點是可根據(jù)工程的實際情況，對臺階長度進行調(diào)整；(2)CD和CRD施工法。這兩種方法一般適用于巖土體破碎程度嚴(yán)重的工程中，具體施工方法為：將開挖的一側(cè)進行支護施工，將另一側(cè)作為支護裝備使用，開挖順序為先上后下。

2.3 反向施工法

反向施工法多應(yīng)用于橋梁與隧道的連接處，可顯著加快施工進度、縮短施工工期，普遍性做法為在洞口段地表預(yù)加固階段將施工洞口進行反向挑開；該方法的最大特點是不會對邊仰坡的穩(wěn)定性造成影響，同時在施工中應(yīng)結(jié)合工程實際制定合理的洞口支護和開發(fā)方案，以確保洞口施工的質(zhì)量和效率，盡可能減少對原地層的破壞。

3 軟弱圍巖隧道初期支護變形問題的控制措施

3.1 做好施工準(zhǔn)備工作

在軟弱圍巖隧道初期支護施工前，應(yīng)對項目所處位置的地質(zhì)情況進行勘察，并根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果及所收集的地質(zhì)結(jié)構(gòu)資料，制定適宜的施工方案、選擇合適的施工機械、確定合理的施工工藝等，盡可能確保所開挖揭示的地質(zhì)與設(shè)計提供的地質(zhì)保持一致，進而降低地質(zhì)災(zāi)害事故發(fā)生的幾率。另外，為了確保地表勘察與監(jiān)測工作能有效落實，可在隧道出入口設(shè)置相應(yīng)的地表沉降觀測點，便于工作人員實時了解圍巖的穩(wěn)定情況。

3.2 利用監(jiān)控量測信息指導(dǎo)隧道掘進

將CRD工法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法結(jié)合起來進行開挖作業(yè)；在開挖作業(yè)完成后，采用激光斷面儀對開挖斷面尺寸進行測量，并將測量結(jié)果記錄下來；掘進作業(yè)中，應(yīng)在第三方監(jiān)控量測信息的控制下展開施工。

3.3 組合錨桿施工要求

在隧道掌子面開挖過程中，應(yīng)對每個開挖斷面是否符合施工要求進行檢測，若出現(xiàn)偏差應(yīng)予以修正，直至滿足相關(guān)要求后方能進行下一道工序施工；初噴混凝土過程中，應(yīng)將噴層厚度控制在5 cm范圍內(nèi)，且待其初凝后進行錨桿施工；在錨桿施工前，對錨桿的布置形式、孔深及桿體質(zhì)量等進行檢查，確保符合設(shè)計要求；錨桿鉆孔孔口位置偏差應(yīng)控制在50 mm內(nèi)，同時可將鉆孔直徑是否與桿體形成一種相互匹配的關(guān)系作為衡量鉆孔質(zhì)量的條件；為了保證錨桿施工質(zhì)量，可將桿體放置在錨桿孔位中間，若錨桿的墊板能緊貼與孔口的混凝土，表明錨桿施工達標(biāo)。

3.4 格柵鋼架的安裝要求

格柵鋼架應(yīng)在初噴混凝土強度滿足相關(guān)要求后進行安裝，并在安裝過程中與第一層鋼架保持2～3 cm的距離，以起到保護混凝土的作用；在支護施工中，先安裝格柵鋼架、再分層噴射混凝土，且在格柵鋼架布設(shè)完成后，需將其與中隔墻基礎(chǔ)預(yù)埋好的鋼板進行焊接處理。

4 結(jié) 語

綜上所述，由于隧道工程因地質(zhì)圍巖條件和施工作業(yè)手段等關(guān)系，極易在施工中出現(xiàn)初期支護變形問題，故為了確保施工更加安全、快速和優(yōu)質(zhì)，要求施工單位應(yīng)針對隧道工程初期支護變形的實際情況，采取有效的預(yù)防治理措施進行管控處理，以減少隧道工程作業(yè)帶來的塌方威脅或安全隱患，進而保障整個隧道項目的安全施工。

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U456

C

1008-3383(2017)11-0134-02

2017-09-13

鄒進波(1984-)，男，中級工程師，主要從事工程管理研究。