冉紅林

重慶中宇工程咨詢監(jiān)理有限責(zé)任公司

淺談軟弱圍巖環(huán)境下隧道開挖施工技術(shù)

冉紅林

重慶中宇工程咨詢監(jiān)理有限責(zé)任公司

近幾年伴隨著我國交通運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展，公路隧道的使用十分的廣泛，公路隧道自身的建設(shè)規(guī)模也在快速的提升，隧道建設(shè)的技術(shù)要求不斷的提升，因此我們應(yīng)該認(rèn)真的對(duì)本文研究的弱圍巖隧道施工中的挖掘技術(shù)進(jìn)行分析，描述了隧道三步七步開挖方法的施工步驟以及施工控制點(diǎn)。在本文里，通過施工監(jiān)測結(jié)果驗(yàn)證了軟巖隧道施工方法的可行性。

軟弱圍巖；隧道施工技術(shù)；開挖處理

1 前言

公路屬于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要命脈，因?yàn)槠渥陨硖赜械撵`活性以及優(yōu)越性，發(fā)揮出了其他運(yùn)輸方式無法替代的積極作用。公路隧道可以說是公路工程結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)成的部分之一，在隧道施工里在遇到軟弱圍巖體的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)軟弱圍巖出現(xiàn)變形以及塌方等有關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害。適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行開挖施工技術(shù)可以說是對(duì)軟弱圍巖隧道治理過程中一個(gè)無法避免的主要技術(shù)問題。本文按照某實(shí)體工程的施工情況對(duì)于軟弱圍巖隧道開挖的施工技術(shù)進(jìn)行研究，希望能夠給同類工程的施工提供一些參考。

2 工程概況

某隧道主要是單向的公路隧道。隧道的地層主要是石英云母片巖里混合這炭質(zhì)片巖為主要的巖層，有著薄層狀?yuàn)A中厚層，節(jié)理裂隙的發(fā)育形勢，片理面比較光滑，巖質(zhì)相對(duì)較軟，層間融合差，易剝落和產(chǎn)生掉塊的問題，局部還混著破碎夾層等形態(tài)。在具體進(jìn)行開挖施工時(shí)候隧道地質(zhì)的情況比較多變，圍巖破碎，主要是Ⅳ和Ⅴ級(jí)圍巖作為注意的巖層，一般都是碳質(zhì)片巖，松散以及破碎并且左右側(cè)巖質(zhì)并不是十分的勻稱，遇水的時(shí)候回成泥，容易產(chǎn)生塌方的問題，巖體比較扭曲，同事揉皺的情況顯著，節(jié)理發(fā)育，巖體節(jié)理面比較光滑有一定的亮澤，經(jīng)常夾雜著石英巖脈侵入體，同事還伴有地下水的滲流，結(jié)構(gòu)面彼此結(jié)合差，經(jīng)會(huì)產(chǎn)生分離剝落。

3 開挖施工的形勢

為處理這一軟弱圍巖炭質(zhì)片巖段的施工上的一個(gè)難題，針對(duì)工程的質(zhì)量給予充分的保障，令工期還有施工可以獲得安全上的保障，經(jīng)過很多年的論證，最后選擇三臺(tái)階七步平行的流水作業(yè)形勢去完成開挖與施工。三臺(tái)階和七步的開挖形式主義是在進(jìn)行隧道開挖的過程中，在三個(gè)臺(tái)階上將其分成了七個(gè)不同的開挖面，其前面以及后面的七個(gè)不同的位置相對(duì)的分步去完成平行開挖的形式，分步平行施作拱墻最初進(jìn)行的支護(hù)，仰拱超前施作盡早的進(jìn)行閉合與成環(huán)，時(shí)期完成支護(hù)的體制，慢慢的完成進(jìn)尺的作業(yè)的形勢。在碳質(zhì)巖石破裂，周圍巖石的自穩(wěn)定能力較弱的區(qū)域，采用預(yù)灌漿固結(jié)，小導(dǎo)管前進(jìn)密封等輔助方式。拱的初始挖掘是由上弧-左右錯(cuò)位挖掘和實(shí)施初始支撐的墻，楊拱后接下一步在應(yīng)用中，盡快閉合成環(huán)以支撐力的系統(tǒng)。三步七步開挖方法的初步支持包括噴漿混凝土，錨（管），鋼網(wǎng)以及鋼框架等。在開挖之后需要立即添加初始支撐，以對(duì)附近巖石的自然承載能力給予保障，在進(jìn)行施工的時(shí)候：開挖→清理巖石表面→第一次噴灑混凝土閉合巖面→操作系統(tǒng)錨，懸掛鋼筋網(wǎng)→安裝鋼架→復(fù)噴霧至設(shè)計(jì)厚度→測量數(shù)據(jù)分析和反饋。

3.1 施工步驟

該方法的主要步驟是首先進(jìn)行上弧形導(dǎo)向坑的挖掘，并對(duì)拱形部分進(jìn)行初始支撐。然后，中間和下一步驟交錯(cuò)并挖掘，并且壁最初被支撐。核心挖掘，隧道挖掘，設(shè)施做隧道的初步支撐。每一步開挖后應(yīng)及時(shí)支撐。其具體七個(gè)步驟如下：上弧導(dǎo)槽開挖的第一步。在拱前支撐，圓弧開挖的上弧導(dǎo)引坑，預(yù)留堆芯土，堆芯土長度應(yīng)為3～5m，隧道開挖寬度的寬度為1/3至1/2。步長控制在3.0～5.0m，高度2.6m，跨度4.58m，滿足矢量跨距比H/L]0.3;挖掘應(yīng)及時(shí)噴灑，錨固，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支撐，鋼架腳高30cm以上，靠近鋼架兩側(cè)用30°角壓緊固定螺栓，拱拱和鋼架牢固焊接，復(fù)雜噴涂到設(shè)計(jì)厚度。二，步驟左右三步開挖。挖掘片應(yīng)按照初始支撐鋼架之間的距離確定最大不可以超出1.5米，開挖的高度通常保持在3到3.5米，左右側(cè)交錯(cuò)1.5～2.5m，開挖后立即噴灑3～5cm混凝土，進(jìn)行噴淋，錨，網(wǎng)系統(tǒng)支撐，然后長鋼架，在鋼拱上方高度30cm，靠近鋼架兩側(cè)沿30°角豎立鎖錨，拱和鋼實(shí)焊，復(fù)噴涂至設(shè)計(jì)厚度。第四，五步為左側(cè)和右側(cè)的臺(tái)階開挖。挖掘片需要按照最初支撐鋼架之間的距離去使其最大不能夠超出1.5m，開挖的高度通常是3～3.5m，左右側(cè)交錯(cuò)1.5～2.5m，開挖后立即噴灑3～5cm混凝土，進(jìn)行噴淋，錨，網(wǎng)系統(tǒng)支撐，然后長鋼架，在鋼拱上方高度30cm，靠近鋼架兩側(cè)沿30°角豎立鎖錨，拱和鋼實(shí)焊，復(fù)噴涂至設(shè)計(jì)厚度。第六步為上下階段保留核心土。每個(gè)步驟挖掘預(yù)留核心土，挖掘畫面和腳步驟是一致的。隧道末期挖掘的第七步。每個(gè)挖掘片段的長度應(yīng)在開挖后2～3m為早期支撐拱，完成兩個(gè)隧道開挖，支撐。最后，施工的時(shí)候需要注意對(duì)于臨時(shí)的排水系統(tǒng)，防止其在建筑施工現(xiàn)場完成浸水拱以及墻和流水，防止基層承載力減低。在地層含水量比較大的時(shí)候，在挖溝面附近挖出側(cè)溝，水流朝著隧道中部以及兩側(cè)進(jìn)行流向。

3.2 施工監(jiān)測

強(qiáng)化施工的監(jiān)測以及測量工作，按照測量的結(jié)果，參照石變與我變的思維，盡可能的對(duì)支撐的參數(shù)給予調(diào)整，并且對(duì)信息化的施工管理加以實(shí)現(xiàn)。軟弱圍巖體碳質(zhì)巖石斷面監(jiān)測測量每3米去建立一個(gè)新的觀察斷面，大變形斷面每2米建立一個(gè)觀測的斷面，測量的頻率保持每天進(jìn)行一次測量。

4 結(jié)語

開挖方法可以說是軟弱圍巖隧道施工里的重點(diǎn)技術(shù)，科學(xué)的開挖方式能夠防止產(chǎn)生大塌方，出現(xiàn)一些不必要的損失。這一隧道軟弱圍段使用三臺(tái)階七步開挖的方式，快速的進(jìn)行了這一軟弱圍巖隧道開挖的施工，在進(jìn)行施工的時(shí)候沒有出現(xiàn)一起塌方的事故，顯示使用的施工開挖處治技術(shù)還是比較成功的，可以有效的對(duì)圍巖自身的穩(wěn)定性加以控制，能夠供相同隧道工程的施工給予參考。

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