趙勝祥

摘 ? 要：軟弱圍巖地質(zhì)山區(qū)地形地質(zhì)復(fù)雜，在這個區(qū)域建設(shè)高速公路的隧道施工，往往會面臨諸多困難，另一方面，施工過程中還會出現(xiàn)多種影響到整體施工質(zhì)量的不良因素，因此需要進行科學(xué)設(shè)計和控制。本文重點分析了軟弱圍巖地質(zhì)山區(qū)高速公路隧道工程施工難點，并結(jié)合具體案例提出優(yōu)化隧道施工工藝的方法和措施。

關(guān)鍵詞：軟弱圍巖 ?高速公路 ?隧道工程 ?施工難點

中圖分類號：U45 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）01（a）-0048-02

1 ?工程概況

本文選取某地一段山區(qū)高速公路隧道工程為研究案例，結(jié)合案例實際情況分析軟弱圍巖地質(zhì)山區(qū)高速公路隧道工程的施工難點。本次案例中，隧道工程對應(yīng)的單洞凈寬為15m，為了有效實現(xiàn)對隧道工程的檢查和作業(yè)，在隧道兩側(cè)還建設(shè)了對應(yīng)的專用通道。設(shè)計隧道內(nèi)部輪廓的時候，考慮到隧道凈空以及橫斷面以及通車要求，需要保證隧道高度能夠達到對應(yīng)的行車凈空標(biāo)準(zhǔn);不僅如此，由于隧道內(nèi)基本上沒有光線，還需要在隧道內(nèi)沿線安裝對應(yīng)的照明裝置，同時還需要在隧道內(nèi)部做好相關(guān)的消防設(shè)施建設(shè)，這也是隧道施工建設(shè)過程中必須考慮的問題。本次案例處于軟弱圍巖地質(zhì)山區(qū)，綜合分析高速公路隧道工程的施工環(huán)境，發(fā)現(xiàn)由于當(dāng)?shù)靥厥獾牡刭|(zhì)構(gòu)造，也就是軟弱圍巖地質(zhì)山區(qū)，要求高速公路的隧道工程施工必須達到更高水準(zhǔn)和要求，才能有效實現(xiàn)隧道工程的順利施工，才能保證隧道工程達到相應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)和使用效果。

2 ?力學(xué)參數(shù)分析

由于高速公路隧道工程所在地特殊的軟弱圍巖地質(zhì)特點，受到軟弱圍巖自身強度較低的影響，導(dǎo)致隧道在后續(xù)使用過程中很容易出現(xiàn)不同程度的變形問題，這種情況下，隧道相關(guān)部位的受力值出現(xiàn)顯著改變。為了準(zhǔn)確檢測相關(guān)的數(shù)值，對工程進行現(xiàn)場考察，在此基礎(chǔ)上基于上下臺階法進行計算，結(jié)果顯示，本次工程中，應(yīng)力最大值在開挖邊界的二襯外側(cè)區(qū)域，實際檢測結(jié)果為37MPa。此外，在實施導(dǎo)洞臨時支護的拆除作業(yè)過程中，發(fā)現(xiàn)隧道工程中，仰拱中部出現(xiàn)較為嚴(yán)重的底鼓現(xiàn)象;實地考察還發(fā)現(xiàn)，隧道內(nèi)部開挖邊界的兩側(cè)區(qū)域和對應(yīng)的拱腳區(qū)域，都存在不同程度的應(yīng)力集中現(xiàn)象。施工過程中，如果基于單側(cè)壁法進行施工，這種情況下右側(cè)邊界區(qū)域以及相關(guān)的仰拱部分都出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象。從整體上進行分析，發(fā)現(xiàn)本次隧道工程中二襯受力均在合理范圍以內(nèi)，但是在具體的施工建設(shè)過程中，必須結(jié)合具體工程以及應(yīng)力集中情況做好相關(guān)區(qū)域的支護工作，從而確保工程的順利實施，達到最佳的施工效果，并促使單側(cè)壁法的施工達到更好的實用性和適應(yīng)性。

3 ?數(shù)值模擬分析

3.1 理論模型概述

基于本次隧道工程的實際情況，尤其是具體的軟弱圍巖地質(zhì)條件，綜合考慮多方面因素和數(shù)據(jù)，建立對應(yīng)的理論模型，為后續(xù)施工建設(shè)提供參考。具體實踐方法如下：

在隧道軸線方向選擇長度為87的距離進行研究，基于隧道洞徑大小，在對應(yīng)區(qū)域延展一定寬度，將仰拱與模型底部的距離控制在75m。為了有效提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要保證理論與模型的狀態(tài)相同。在具體分析過程中，還需要充分考慮到邊界效應(yīng)的影響，選擇對應(yīng)的斷面作為分析面，并將各種方案進行對比實驗，最終確定其最優(yōu)施工方案。

3.2 計算模型分析

在具體實踐過程中，首先對上臺階部分進行開挖處理，當(dāng)達到一定深度時，就需要實施錨固和初襯深度的確定，注意確保兩者處于相同水平;在此基礎(chǔ)上實施后續(xù)開挖施工，當(dāng)深度達到10m，就需要展開下臺階的挖掘工作，這種情況下，需要保證上下臺階之間的距離達到一定數(shù)值，具體為10m。進行下臺階施工的過程中，當(dāng)深度達到1m，需要做好相關(guān)的錨固處理和初襯處理;施工過程中，當(dāng)仰拱達到20m，有必要進行二襯的施工。

3.3 具體實施過程

本次高速公路隧道工程的施工，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，需要以V級圍巖段式方法進行施工;施工前，需要在指定位置做好相關(guān)的超前支護等準(zhǔn)備措施，在此基礎(chǔ)上結(jié)合雙側(cè)壁導(dǎo)坑展開后續(xù)施工，針對對側(cè)導(dǎo)洞的施工，需要結(jié)合具體實際選擇對應(yīng)方法，一般選擇正臺階斷面法。開挖過程中，需要結(jié)合斷面預(yù)留法進行，一般情況下需要將開挖速度控制在兩米以內(nèi)。開挖過程中，需要嚴(yán)格遵守弱爆破、強支護的方式，不僅如此，在施工過程中還需要做好相關(guān)數(shù)據(jù)的監(jiān)測，并對其進行分析，以此指導(dǎo)后續(xù)作業(yè)，并幫助施工人員有效掌握隧道工程的施工質(zhì)量。實施二襯施工的過程中，針對拱部和邊墻的施工都需要使用相應(yīng)的混凝土，具體為防水混凝土;需要注意的是，針對仰拱部分的施工，需要使用普通混凝土，這是需要特別關(guān)注的一個細(xì)節(jié)。整體施工過程中，不同環(huán)節(jié)使用的材料和施工方法均存在差異，因此，在施工前必須做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，并注意控制材料的質(zhì)量;施工過程中需要對相關(guān)指標(biāo)進行監(jiān)測，以及時掌握隧道施工質(zhì)量。

3.3.1 土石方開挖技術(shù)

針對軟弱圍巖地質(zhì)山區(qū)高速公路的隧道施工，其中很重要的一個環(huán)節(jié)就是土石方的開挖，這也是關(guān)系到整個工程施工質(zhì)量的一個關(guān)鍵因素。實施土石方開挖技術(shù)的過程中，需要對當(dāng)?shù)剀浫鯂鷰r的實際情況進行深入分析，掌握相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合施工要求和標(biāo)準(zhǔn)對土石方開挖技術(shù)進行優(yōu)化，為實現(xiàn)良好的施工效果打下基礎(chǔ)。尤其是有效避免土石方開挖過程中對當(dāng)?shù)剀浫鯂鷰r造成干擾，從而有效提高其整體安全性。基于軟弱圍巖地質(zhì)山區(qū)特殊的地質(zhì)環(huán)境，一般采用多臺階法進行施工。不僅如此，在施工過程中也可以根據(jù)需要采用2臺階預(yù)留核心土法，而且這種方法的應(yīng)用范圍更廣，還可以達到多臺階的施工優(yōu)勢，在施工過程中降低對相關(guān)圍巖的干擾，避免軟弱圍巖出現(xiàn)嚴(yán)重變形或者松動，為確保整體施工安全提供支持。需要注意的是，土石方開挖過程中，需要做好軟弱圍巖的監(jiān)控，根據(jù)圍巖實際情況控制開挖速度和力度，尤其是需要控制好開挖距離，促使開挖工作的順利開展，為實現(xiàn)良好整體施工效果打下基礎(chǔ)。

3.3.2 隧道掘進技術(shù)

隧道掘進是高速公路隧道工程施工過程中非常關(guān)鍵的一個施工環(huán)節(jié)，也是確保隧道工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵。在實踐施工過程中，要基于軟弱圍巖地質(zhì)山區(qū)實際情況，綜合考慮各種因素，在此基礎(chǔ)上得出最佳的隧道掘進施工技術(shù)。需要注意的是，針對隧道的掘進施工，需要確保相關(guān)的施工安全性，保證掘進施工的整體安全性。具體來講，可以綜合使用爆破開挖和鉆眼相結(jié)合的方式，達到最佳的隧道掘進效果，并實現(xiàn)對隧道變形的有效控制，確保隧道處于相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，并有效控制軟弱圍巖的整體穩(wěn)定性。

3.3.3 超前支護技術(shù)

高速公路隧道工程施工過程中，針對超前管棚和超前小導(dǎo)管進行施工的過程中，需要結(jié)合實際應(yīng)用超前支護技術(shù)。超前支護技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對軟弱圍巖的加固作用，并有效提高軟弱圍巖的整體安全性和穩(wěn)定性，這種情況下，就是在施工條件很復(fù)雜的情況下也可以順利進行施工，并有效提高超前管棚對軟弱圍巖的適應(yīng)性。綜合參考隧道工程的實際狀況，在此基礎(chǔ)上確定出合適的管長，從而保障隧道工程的施工質(zhì)量。

4 ?結(jié)語

綜上所述，文章將軟弱圍巖地質(zhì)條件作為基本背景，圍繞其高速公路隧道施工展開探討，總結(jié)其中的施工難點，綜合考慮工程實際環(huán)境等因素，從而提出了數(shù)值模型分析法。通過對施工技術(shù)方法的探討，所得的施工方案對于軟弱隧道工程而言具有可行性，取得的成果良好。

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