王 亮

（中鐵十七局第二工程有限公司，陜西西安 710043）

0 引言

富水白堊系富水砂巖泥質(zhì)松散，膠結(jié)程度低，遇到水流時很容易受到影響成為淤泥，導(dǎo)致施工難以進(jìn)行。受到富水白堊系砂巖的干擾，在實(shí)際施工過程中，增加了多個斜井、豎井，但依然無法很好地解決泥沙問題，而且大大增加了施工成本，阻礙了施工進(jìn)度。對此，需要遵循“超前降水、輔助注漿、加強(qiáng)支護(hù)”的施工工藝，同時，施工時也要根據(jù)施工地點(diǎn)的實(shí)際情況做好調(diào)整。

1 工程概況

某隧道所處底層地質(zhì)組成主要為富水白堊系砂巖，隧道為兩座單線隧道，其中左隧道長5883 m，隧道進(jìn)口與出口皆位于半徑1600 m 的曲線上，進(jìn)口位置961.3 m，出口位置723.53 m，隧道中段1549.33 m 則位于半徑1604.2 m 的曲線上。

2 白堊系砂巖工程特點(diǎn)及施工中的問題

2.1 白堊系砂巖工程特點(diǎn)

白堊系下統(tǒng)洛河組砂巖為長石砂巖，該類砂巖主要呈薄層狀，且為斜層理，質(zhì)地松散，極易崩潰，而整體巖層厚度很大。白堊系砂巖膠結(jié)程度很低，在遇到流水時容易被沖散垮塌，在地表時會受沖擊成深溝，而在空氣中很容易整體巖層崩裂，出現(xiàn)陡壁。白堊系砂巖質(zhì)地極軟，受到強(qiáng)壓時很快崩潰。

2.2 施工中存在的問題

（1）在開挖隧道時，滲涌水現(xiàn)象出現(xiàn)頻繁，對于施工進(jìn)度造成很大影響。由于施工地層主要為白堊系砂巖，質(zhì)地松散抗壓能力差，隧道拱頂與拱腳皆與土層出現(xiàn)脫離，導(dǎo)致施工后工程質(zhì)量降低。而且由于巖層易滲水，導(dǎo)致在施工時噴灌的混凝土受影響十分嚴(yán)重，與周圍巖層的粘合度降低，甚至有混凝土塊開始剝離脫落。這都導(dǎo)致施工進(jìn)度被拖慢，施工成本大大增加，而工程質(zhì)量無法保證。

（2）在完成混凝土的噴射作業(yè)后，滲涌水現(xiàn)象依然存在，地下水從初期支護(hù)表面滲出，導(dǎo)致隧道內(nèi)部的施工地面泥濘不堪，阻礙了施工人員和施工設(shè)備的通行，施工也一度受到影響無法正常進(jìn)行。

（3）在完成仰拱和二襯的施工后，由于砂巖滲水的問題，使隧道基地依然會出現(xiàn)因巖層松垮造成的沉降現(xiàn)象，給工程帶來很大的安全隱患。

3 施工技術(shù)

3.1 隧道洞口以及洞身施工

（1）進(jìn)洞施工。進(jìn)行隧道洞口施工時，提前做好洞口排水系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作，并且施工時段盡量避開降雨季節(jié)，以減少巖層質(zhì)地對施工的影響。通常，隧道洞口的施工都從上至下進(jìn)行，且施工時的支護(hù)采用分層開挖搭建。隧道仰坡與明洞同時施工，以提高施工整體進(jìn)程。之后開始進(jìn)洞施工，可以在開挖出的隧道斷面上架設(shè)鋼拱架以加固施工作業(yè)結(jié)構(gòu)[1]。

（2）明洞施工。明洞施工時很容易因?yàn)閹r層的滲水或沉降而出現(xiàn)施工問題，為此，應(yīng)在施工前做好準(zhǔn)備工作，開挖排水系統(tǒng)，做好引水工作。明洞的開挖一般由外而內(nèi)進(jìn)行，且開挖時并非一次性到底，通常采取分層的形式以便時刻做好支護(hù)。當(dāng)開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高度時要進(jìn)一步檢查隧道的基底是否滿足施工標(biāo)準(zhǔn)，確保沒有問題后可以開始架設(shè)支撐模板，綁扎鋼筋網(wǎng)，隨后開始澆筑混凝土。在確保澆筑完畢的混凝土達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)要求后，對支撐好的拱圈搭設(shè)防水層。明洞回填工作一般以分層夯實(shí)的方式進(jìn)行。

3.2 長短眼結(jié)合鉆爆法開挖施工

為減少隧道洞身周圍巖石對施工的影響，要降低施工時震動的程度，控制好施工開挖作業(yè)的頻率和強(qiáng)度，并采用長短眼結(jié)合鉆爆法施工，具體施工流程如下：

（1）設(shè)置2.4 m 每次開挖進(jìn)尺。

（2）開挖設(shè)備使用風(fēng)動鑿巖機(jī)，并且在開挖前搭建鉆孔臺架，以非電毫秒雷管微差起爆法進(jìn)行爆破作業(yè)。

（3）施工階段做好責(zé)任分配與監(jiān)督工作，做到責(zé)任分配到個人，時刻監(jiān)督好施工人員、施工機(jī)械與施工位置，防止出現(xiàn)問題。

（4）爆破作業(yè)使用的炸藥選取巖石乳化炸藥，藥卷直徑32 mm，每卷炸藥卷的長度都是200 mm，重量恒定在0.2 kg。放置炸藥的槽眼為V 形，爆破材料為1～15 段非電毫秒雷管和塑料導(dǎo)爆管起爆。

（5）掏挖放置炸藥的槽眼要嚴(yán)格按照槽眼間距30～50 cm，周邊眼間距45～50 cm，輔助眼間距80～120 cm 的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

3.3 降排水

（1）超前泄水孔降水。在進(jìn)行掌子面的鉆設(shè)時，很容易因?yàn)橹車鷰r層水量較大時發(fā)生滲涌水現(xiàn)象，導(dǎo)致施工質(zhì)量受影響，施工進(jìn)度減緩，施工成本大大增加。因此要在施工前先鉆設(shè)超前泄水孔以便進(jìn)行降水排水。泄水孔的鉆設(shè)使用管棚機(jī)施工，鉆孔與掌子面互相垂直，孔深40 m，直徑127 mm。圖1 是孔位布置示意圖。

（2）掌子面流水引排。掌子面的工作面很容易產(chǎn)生積水，造成施工困難影響施工進(jìn)度，所以要對掌子面進(jìn)行排水作業(yè)。在掌子面上下兩側(cè)的拱腳部位布置臨時的排水溝渠，將掌子面的積水引流至提前準(zhǔn)備好的集水處。臨時設(shè)置的排水溝呈梯形排列，下口寬30 cm，下口為上口兩倍寬度。排水溝使用挖機(jī)挖掘，溝底鋪設(shè)防水板[2]。

（3）初支背后流水。初期支護(hù)在搭建完畢后容易形成積水，一般在混凝土后。一般在初期支護(hù)拱腳處鉆設(shè)泄水孔，鉆孔深度為3 m，鉆孔完成后導(dǎo)入引水管排水。

（4）順坡排水。順坡排水主要依靠提前開挖好的排水溝來進(jìn)行，通過掌子面的排水溝將水流引到集水井中，而集水井中的污水最后會引流至污水處理池做最后處理。

圖1 超前泄水孔孔位布置

（5）反坡排水。反坡排水比順坡排水難度大，主要依靠排水泵排水，根據(jù)隧道坡度排布水泵。

3.4 淤泥處理

側(cè)溝和集水井內(nèi)的淤泥無法靠設(shè)備進(jìn)行清理，必須依靠人工清理，其余部分需要人工配合清潔設(shè)備清理。

由于掌子面表面容易出現(xiàn)滲涌水現(xiàn)象，施工面的砂巖殘?jiān)鼤粷B出的流水軟化形成淤泥，影響施工通道內(nèi)人員與車輛的通行，導(dǎo)致施工受到影響。對此，一般采取回填碎石的方法，并且在厚約1 m 的碎石表面鋪設(shè)鋼板（圖2）。

圖2 已施工仰拱至下導(dǎo)之間道路回填示意

3.5 初支背后注漿

（1）由于砂巖層質(zhì)地松散，在搭建完初期支護(hù)之后往往會出現(xiàn)支護(hù)背后巖層松垮的現(xiàn)象，為提高圍巖的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，需要對支護(hù)背后進(jìn)行注漿作業(yè)。

（2）初護(hù)背后注漿要點(diǎn)：①時刻控制好注漿壓力，壓力過小注漿效果不佳，壓力過大會造成支護(hù)受力變形；②注漿管與初期支護(hù)接觸位置必須完全封閉，一旦出現(xiàn)空隙造成漏漿，注漿作業(yè)效果無法保證。

3.6 液壓棧橋仰拱及填充施工

仰拱處澆筑的混凝土澆筑完畢后，容易受到荷載壓力影響，導(dǎo)致其在未達(dá)到理想強(qiáng)度前產(chǎn)生形變，因此要對仰拱和填充的混凝土進(jìn)行全幅澆筑。

進(jìn)行大斷面隧道的施工時，必須時刻關(guān)注地質(zhì)預(yù)報并且加強(qiáng)相關(guān)工作。地質(zhì)預(yù)報依靠液壓鉆孔臺車獲取施工場地地質(zhì)情況進(jìn)行，通過鉆孔車的鉆挖及時了解開挖方向地質(zhì)情況，避免出現(xiàn)工程事故。一般來說，鉆孔臺車的挖掘深度≤5 m，另外保留2.5 m 作為探水作業(yè)，防止開挖時出現(xiàn)突發(fā)性漏水滲水。施工時，如果出現(xiàn)突發(fā)性滲涌水現(xiàn)象，并且涌水量超過標(biāo)準(zhǔn)量，需要及時封堵[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，大斷面隧道施工是一個非常復(fù)雜、難度極高的過程，會遭遇各種問題。施工前，必須做好施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)，提升施工技術(shù)，施工時做好監(jiān)督和監(jiān)測，保證工程的質(zhì)量與效率，確保隧道施工建設(shè)順利完成。