程子洪

摘 要：隨著科技的進步，我國的建設已經進入了一個全面化的狀態(tài)。許多原本難以建設的地區(qū)，在科技的作用下，也開始了建設的路程。其中最為主要的就是隧道的建設，原本我國的隧道大多只是城市隧道，因為城市隧道更好建設。但是現在為了方便人們的出行和運輸，就進行了全面的隧道建設。其中，較為困難的隧道建設類型就是一些復合地層的隧道建設。而本次我們所要探究的富水砂土底層就是一個復合地層。本文就針對當前的復合地層隧道施工技術進行探究，來得出如何更好的建設穿越復雜地層的隧道。

關鍵詞： 松散砂礫石；隧洞；復合地層；綜合施工

中圖分類號：U455 文獻標志碼：A

0 引言

我國是一個國土面積廣闊的國家，因此我國民族眾多，環(huán)境多樣。各種復合型底層更是層出不窮。在這種情況，我國想要進行隧道施工就需要極為豐富的施工技術才能保證施工的可行性。這在過去的幾十年中是無法想象的，施工技術達不到就無法進行施工。而隨著科技的進步，我國的隧道施工技術已經非常的完善了。但是砂礫和富水地層一直都是難以處理的隧道施工地層種類，而當二者結合在一起，更是會對施工造成巨大的阻礙。這就需要施工團隊做好應對方案，提出相應的施工處理技術。接下來我們就以一個實際的案例進行分析。

1 工程概況

干慶隧道是一個典型的富水砂土地層隧道。干慶隧道是大西鐵路客運專線工程長大隧道之一，設計為單洞雙線隧道，全長6693m，最大開挖斷面達187.08m2，隧道大面積穿越富水砂土復合地層，極易出現由涌水涌泥砂引起的塌方或隧道支護大變形，并且如此超大斷面、特長段落富水砂土復合地層隧道在相關工程中尚屬首例。尤其是1號斜井與2號斜井兩作業(yè)面之間長達330m的Ⅵ級圍巖，施工過程中多次呈現突水涌砂及涌泥險象，初期支護沉降收斂控制難度大，施工進度受到嚴重制約。

富水砂土層，這種地質的特色比較明顯，首先是水含量比較多，但是并不是地下水，而是水元素，也就是我們常說的潮濕狀態(tài)。然后其主要的材質為砂土，其主要的構成就是砂礫。這些砂礫是一種碳化物的形狀，因此其自身非常的堅硬而且光滑。這就讓這一層成巖作用變得非常差，不具備一定的強度。可以說，這種復合地形下，想要進行施工，其困難程度是非常大的。而困擾著施工的主要問題就是土層的承載力非常的差，一旦進行開挖，就算在支護工程的掩護下，依舊會產生坍塌、超挖的情況。這樣就會對施工團隊形成巨大的安全隱患。而且開挖后還存在著成洞困難的現象，這個現象會讓隧道無法成型，之前的工作幾乎形同于浪費。

2 隧洞開挖支護

在這次工程中，最為重要的部分就是開挖支護，因為支護承載著隧道安全的重要責任。這樣的土層結構中，如果不能做好支護工作，工程出現問題事小，出現安全問題事大。所以做好支護工作就需要從以下幾個方面入手：

2.1 作業(yè)線施工技術

在進行隧道施工的時候，一般采用的是多條作業(yè)線并行的技術。這樣能夠保證施工的順利進行。一般來說，多條作業(yè)線包括了中墻的建立，中導洞，左右洞4個第一次鑄模作業(yè)，和襯砌這個第二次鑄模作業(yè)。除了兩次作業(yè)之間要考慮先后性，還需要考慮到第一次鑄模中各個部分的先后性。雖然這幾條作業(yè)線被稱為并行作業(yè)線，但是還是有著前后順序的。只是因為其組合為一個統(tǒng)一的部分，才被成為并行。如果施工團隊只理解字面意義，同時進行幾個部分，那么就會造成嚴重的安全隱患。尤其是在第一次鑄模后，圍巖還不夠穩(wěn)固的時候，直接進行第二次作業(yè)的話，就會引發(fā)巨大的災難。

2.2 隧道內通風和防塵控制技術

一般來說，隧道的修建都需要進行爆破。如果爆破后直接進行作業(yè)，就會對施工人員造成極大的身體傷害。因此就需要施工隊采用一定的方法，來降低爆破所產生的煙塵。其中有效的方式就是灑水操作。通過水來中和空氣中的煙塵，這樣能夠保證施工快速進行。而不需要等待煙塵自然散盡。同時，因為爆破只是炸出一個缺口便進行開挖，其內部的空氣稀薄，就需要使用器械進行供氣，否則會導致人員的呼吸困難。

2.3 施工排水控制方法

一般來說，對隧道影響最大的元素就是水。因此在建設隧道的時候需要考慮如何進行防水和排水的處理。這種處理中，施工部門一般采用多種方式結合。將防水、堵水、排水幾個項目整合成一個統(tǒng)一的水系統(tǒng)。這個水系統(tǒng)能夠全方面地針對隧道中出現的水進行處理。尤其是雨水和地下水。這兩種水對于隧道的殺傷最大。如果隧道的防水措施不夠好，很容易在隧道的頂部發(fā)生滲漏，導致頂層結構內部積水，造成隧道頂部的坍塌。而地下水的排除則需要依靠排水溝。如果排水溝設置的不好，就會導致地下積水，在冬季的時候，一旦發(fā)生凍結，就會對路面造成巨大的殺傷，讓路面出現斷裂或者破損的情況。

3 全站儀免棱鏡圍巖監(jiān)控量測

隧洞上臺階開挖時，采用鋼尺收斂儀測量各點間距的變化，計算其相對變形差值作為施工及設計變更的依據。隧洞中、下臺階開挖后，如再用鋼尺收斂儀進行隧洞的監(jiān)控量測，登高作業(yè)多、工作時間受限、施工干擾大。為確保施工安全、保證施工進度，采用了全站儀圍巖收斂監(jiān)測方法。隧洞初期支護后收斂監(jiān)測確定為每50m左右為一監(jiān)測斷面。每個監(jiān)測斷面布設5個監(jiān)測點（5點6線）。

圍巖收斂監(jiān)測主要內容是量測各點間的相對距離，為了便于觀測，把觀測儀器置于收斂量測斷面前后3m范圍內按要求把儀器整平，不用設站、不用后視就可以用免棱鏡直接按其順序分別觀測各個收斂布置點，進行收斂量測的數據采集。然后把采集的收斂量測數據換算成各點間的相對距離就可以進行圍巖收斂情況分析。

4 洞內自動排水技術

砼噴護前，在泥巖與砂卵礫石交接面地下水集中的部位安裝透水盲管，盲管用無紡土工布包扎，防止被噴射砼包裹夾心。盲管用？準10cm橡膠管將巖層孔隙水導出洞外或臨時排水溝。洞內抽水分為兩塊，第一為洞內水匯集，集水坑（每200m設置一處）匯集過濾到抽水坑，然后由抽水坑匯集到移動水箱，第二為洞外排水，即從移動水箱向洞外排放，其中移動水箱一般情況下距離掌子面200m左右。簡易自動抽水裝置設置在抽水坑及移動水箱之中，其自動抽水原理相同，利用開關及浮球進行控制，當水位低于浮球標高時，抽水開關由于浮球重力作用自動斷開，停止抽水，當水位超過浮球標高時，浮球由于水的浮力漂浮于水平面上，抽水開關由于沒有了浮球重力自動合攏，開始抽水。

5 二次襯砌先施作邊頂拱技術

經過實踐，隧洞襯砌先澆筑邊頂拱技術是可行的，邊頂拱砼施工完畢后，集中由內往洞口方向施做仰拱砼，由于隧洞主洞中間設有一條施工支洞，這樣就便于4個工作面同時展開仰拱砼施工，解決了襯砌施工與隧洞開挖相互干擾的問題，加快了施工進度。

結語

在富水砂土符合底層中進行隧道施工，對我國的隧道施工團隊而言是一項巨大的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)在當前來看，都在技術的幫助下完成了，只是這樣的復合地層中進行施工必須要慎重，一旦出現問題，就是對人們生命財產安全造成巨大威脅的大問題。因此，我國隧道施工團隊應該做的任務依舊是大力地發(fā)展當前的施工技術，只有技術夠強才能保證施工的順利完成。

參考文獻

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