蔣沛峰 中鐵十七局集團(tuán)第四工程有限公司

在進(jìn)行鐵路隧道穿越富水?dāng)鄬悠扑閹┕r(shí)，施工單位注意必須加強(qiáng)過程控制，充分利用監(jiān)控測(cè)量、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)等多項(xiàng)措施和方法對(duì)施工進(jìn)行指導(dǎo)和輔助，旨在促進(jìn)項(xiàng)目施工監(jiān)控可以不斷向著動(dòng)態(tài)化、全程化的方向發(fā)展。本文全面的探索并介紹了富水?dāng)鄬悠扑閹攸c(diǎn)，希望可以更好的完善我國鐵路隧道建設(shè)過程，促進(jìn)鐵路隧道和諧發(fā)展。

1.工程概況

本文涉及隧道項(xiàng)目的全長(zhǎng)為13.395km，隧道屬于單洞雙線形式，標(biāo)段施工全長(zhǎng)為7.68km，是隧道施工的重點(diǎn)。隧道施工中，為了更好的預(yù)測(cè)隧道涌水量，應(yīng)用到了降水入滲法和地下水動(dòng)力學(xué)法，經(jīng)過預(yù)測(cè)，隧道正常涌水量和最大涌水量分別是：80871m3/d，136936m3/d，施工標(biāo)段的正常涌水量和最大涌水量分別是69226m3/d，120605m3/d，為了避免發(fā)生涌水或者突水類災(zāi)害問題，本文全面的研究和介紹了富水?dāng)鄬悠扑閹┕ぜ夹g(shù)。

2.富水?dāng)鄬悠扑閹б装l(fā)生事故的原因及特點(diǎn)

2.1 施工中易發(fā)生突泥突水事故的原因

隧道施工中發(fā)生事故的常見原因有，施工設(shè)計(jì)缺乏專項(xiàng)性和針對(duì)性，沒有正確的掌握水壓、涌水量等各項(xiàng)參數(shù)，沒有提前制定好有效的應(yīng)對(duì)語言措施，發(fā)生了涌水突泥事故后，為了盡快恢復(fù)施工，盲目清淤，然后又導(dǎo)致了規(guī)模更大的突水突泥事故。施工實(shí)踐證明，隧道開挖施工中和清淤施工中，常常發(fā)生突泥突水類事故。

2.2 富水?dāng)鄬悠扑閹攸c(diǎn)

長(zhǎng)大隧道施工，難免會(huì)遇到斷層破碎帶等不良地質(zhì)，破碎帶內(nèi)巖體主要由斷層泥、角礫土和碎裂巖，巖性組成情況較為復(fù)雜，穩(wěn)定能力較差，一旦管理不當(dāng)，或者出現(xiàn)了不合理的施工行為，就會(huì)造成坍塌、冒頂、突水、突泥等地質(zhì)災(zāi)害問題。

3.施工準(zhǔn)備

3.1 加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

采用TSP、地質(zhì)雷達(dá)、紅處探水等超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)手段對(duì)圍巖的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行預(yù)報(bào)，了解工作面前方地質(zhì)、地下水情況，掌握斷層的具體位置，然后對(duì)可能存在的斷層以及設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)定的斷層進(jìn)行探測(cè)，應(yīng)用水平地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行超前鉆探，確定巖石的具體情況。然后應(yīng)用輔助預(yù)報(bào)措施，判斷前方還未還開挖地段的斷層情況。

3.2 加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)

監(jiān)控量測(cè)工作具體來說，主要有觀察圍巖的支護(hù)情況、周邊的收斂情況、觀測(cè)拱頂?shù)南鲁燎闆r。監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)布設(shè)要緊隨開挖作業(yè)其后，然后根據(jù)實(shí)際施工情況對(duì)量測(cè)的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。在施工生產(chǎn)計(jì)劃中，將監(jiān)測(cè)管理及監(jiān)測(cè)實(shí)施當(dāng)做一個(gè)重要的工作內(nèi)容進(jìn)行控制，同時(shí)還要保證為監(jiān)測(cè)提供足夠的時(shí)間和空間，制定具有一定可行性的監(jiān)測(cè)實(shí)施方案，并且根據(jù)監(jiān)測(cè)實(shí)施方案埋設(shè)相應(yīng)的保護(hù)措施，并且將其納入到正常的施工進(jìn)度的控制工作中來，嚴(yán)密的監(jiān)控好每一個(gè)工序的環(huán)境情況、變形情況、圍巖以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況等，根據(jù)這些內(nèi)容，對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)整理分析。在日常工作中，對(duì)于特殊情況要每天報(bào)送一次，對(duì)于一般情況，要每周報(bào)送一次。監(jiān)測(cè)報(bào)告需要包含階段性變形值、累計(jì)值、變形速度、繪制位移曲線等，應(yīng)用這些內(nèi)容對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合性的分析和評(píng)價(jià)。

4.穿越富水?dāng)鄬悠扑閹е饕┕し椒?/h2>

4.1 斷面徑向注漿

完成開挖施工后，進(jìn)行斷面徑向注漿施工，對(duì)于涌水量較小，整體性的圍巖結(jié)構(gòu)，在隧道開挖輪廓外設(shè)置環(huán)向止水注漿帷幕。具體來說，就是完成隧道開挖施工后，沿著隧道開挖施工的輪廓線設(shè)置小管道，應(yīng)用環(huán)形布設(shè)的方法進(jìn)行布設(shè)，應(yīng)用純水泥進(jìn)行注漿施工。針對(duì)全斷面徑向注漿，需要應(yīng)用到風(fēng)鉆進(jìn)行開孔，控制孔徑約為φ52mm，孔口管為長(zhǎng)度為1m的φ50mm熱軋無縫鋼管。

4.2 超前預(yù)注漿

漿材料主要以水泥漿液、水泥水玻璃雙液漿為主，并依照相應(yīng)的注漿順序完成施工。由于破碎帶施工時(shí)，塌孔現(xiàn)象較為容易出現(xiàn)，所以可以選用前進(jìn)式注漿的方法。注漿的循環(huán)長(zhǎng)度以30m為宜，并嚴(yán)格控制開挖的舉例，保證不低于25m，剩下的5m將作為止?jié){巖盤的預(yù)留位置。第一個(gè)循環(huán)內(nèi)必須設(shè)備相應(yīng)的比漿墻，其厚度控制在2m，與正洞砌開挖面舉例0.5m位置作為其外輪廓。

準(zhǔn)確的定位注漿鉆孔孔口位置，控制實(shí)際位置和設(shè)計(jì)位置之間的偏差≤5cm，另外還要保證偏角的設(shè)置必須符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，鉆進(jìn)施工中，鉆進(jìn)一段，檢查一段，一旦發(fā)現(xiàn)存在偏差和，立即進(jìn)行糾偏，嚴(yán)格控制孔底位置的偏差≤30cm；先外后內(nèi)進(jìn)行鉆孔，鉆進(jìn)施工中，一旦遇到涌水、卡鉆或者巖層破碎問題，立即停止鉆進(jìn)，徹底清孔后，再進(jìn)行鉆進(jìn)施工。鉆進(jìn)施工中，需要詳細(xì)的記錄實(shí)際情況，特別是要重點(diǎn)記錄實(shí)際出水量。超前預(yù)注漿工藝流程為：注漿設(shè)計(jì)→測(cè)量放孔→鉆機(jī)平臺(tái)固定就位→鉆機(jī)平臺(tái)及俯仰角確認(rèn)固定→開口、安裝孔口管→安裝滅塵器→鉆孔注漿→孔深確認(rèn)→壓水試驗(yàn)→注漿→完成本循環(huán)鉆孔及注漿→鉆注漿效果檢查→滿足注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)→結(jié)束。

4.3 超前管棚支護(hù)

隧道超前支護(hù)方式有很多種，在實(shí)際施工中，注意根據(jù)不同的地質(zhì)情況、圍巖的級(jí)別情況選擇最為合適的超前支護(hù)方式。采用管棚鉆機(jī)將鉆具和套管沖擊旋如軟弱圍巖中，鉆孔施工中，應(yīng)用大扭矩回轉(zhuǎn)套管進(jìn)行鉆進(jìn)和成孔，注意務(wù)必保證孔向精度。將液動(dòng)夾頭設(shè)置在鉆架配置上，方便后續(xù)的加緊和卸擰操作，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。完成管棚支護(hù)施工后，立即開挖隧道，如果破碎帶相對(duì)較差，注意洞內(nèi)管棚一般一循環(huán)施工10m，開挖7米，然后繼續(xù)進(jìn)行管棚支護(hù)循環(huán)作業(yè)，直到恢復(fù)到正常施工。

4.4 開挖及支護(hù)

開挖采用控制爆破技術(shù)，短進(jìn)尺、弱爆破，特別松散的圍巖采用局部松動(dòng)爆破或利用挖掘機(jī)、風(fēng)鎬等進(jìn)行開挖。開挖方法采用小斷面開挖中隔壁交叉法（CRD法），掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺控制在0.5～1.0m之間。

在完成開挖施工以后，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的噴砼封閉巖面施工，之后采用超前小導(dǎo)管、管棚、鋼架、錨網(wǎng)噴、超前預(yù)注漿、開挖后斷面徑向注漿等多種支護(hù)手段，構(gòu)成強(qiáng)支護(hù)體系，然后通過監(jiān)控量測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)支護(hù)的可靠性和圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)。

開挖后隨即澆筑仰拱，形成封閉結(jié)構(gòu)；復(fù)合式襯砌根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果確定施作時(shí)間。

5.結(jié)束語

對(duì)于整個(gè)鐵路隧道施工項(xiàng)目來說，富水?dāng)鄬悠扑閹Р涣嫉刭|(zhì)區(qū)域的施工存在巨大的安全隱患，必須通過超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，超前監(jiān)控量測(cè)，超前支護(hù)等多方措施，做好管理和控制。深入的探索，不斷的實(shí)踐，改進(jìn)和提高富水?dāng)鄬悠扑閹┕ぜ夹g(shù)水平，促進(jìn)鐵路建設(shè)事業(yè)更加和諧的發(fā)展。