試析淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)要點

莫祖鴻

(黔東南州交通勘察設(shè)計院)

1 淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工的問題提出

要想對淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)要點做出分析，首先要從其特點進入。隧道淺埋的承載供體相對于深埋隧道的承載供體要困難的多，淺埋隧道的地形多數(shù)會有偏壓、地表層的軟弱堆積物和軟弱圍巖等因素影響。這些影響因素會導(dǎo)致在施工過程中出現(xiàn)拱頂下沉，地表開裂，從而導(dǎo)致承載供體施工失敗。這就要從影響因素各個方面擊破，從而保證施工順利完成。

1.1 導(dǎo)致隧道偏壓的原因

隧道偏壓可理解為由于外界多種因素的影響導(dǎo)致圍巖壓力不對稱，支護隧道的承載供體承受力下降，導(dǎo)致隧道供體變形，受壓等問題的出現(xiàn)，具體的原因應(yīng)從以下幾個方面分析。

(1)施工技術(shù)的原因。施工技術(shù)的專業(yè)性嚴重影響了施工質(zhì)量的穩(wěn)定性，施工方法不當(dāng)會導(dǎo)致開挖斷面發(fā)生局部坍塌，從而打破了圍巖壓力的穩(wěn)定性，造成受壓力不均而引起的隧道偏壓。

(2)地質(zhì)方面的原因。由于特殊的地質(zhì)的原因，也會導(dǎo)致隧道出現(xiàn)偏壓的狀況發(fā)生。隧道施工處圍巖的狀態(tài)傾斜，并在不斷的發(fā)育中，而且其形態(tài)又比較軟弱，自穩(wěn)能力極差。施工過程中很容易受到其影響，這樣就導(dǎo)致巖體隨巖面滑動，從而造成隧道偏壓。

(3)地形方面的原因。隧道建設(shè)多數(shù)都是依山而建，地面的傾斜度比較大，測壓作用力比較大。再加上不同巖層的作用了，隧道埋深度較淺，也是導(dǎo)致隧道偏壓的一個重要原因。

1.2 偏壓隧道判斷分析

偏壓隧道引發(fā)的原因比較多，一是技術(shù)方面的原因，二是地質(zhì)方面的原因，三是地形方面的原因。要根據(jù)不同的原因進行相應(yīng)的解決，這就要求在施工過程中充分的了解施工技術(shù)的難點在哪里，然后再設(shè)定相應(yīng)的解決方案進行解決。地質(zhì)勘探技術(shù)的產(chǎn)生，可以很好的找出隧道偏壓原因，運用高科技的現(xiàn)代化施工技術(shù)進行相應(yīng)的問題解決，從而保證施工質(zhì)量和安全。

2 淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工的研究現(xiàn)狀

由于交通道路建設(shè)的發(fā)展重要性，國內(nèi)外早就對道路建設(shè)中出現(xiàn)的難點進行了各個分析研究。在七十年代以前，我國解決偏壓隧道的技術(shù)方法也比較傳統(tǒng)，采用的導(dǎo)坑分部的方法進行開挖，木支撐是當(dāng)時最主要的支護手段，導(dǎo)坑采用的是扇形框架支撐方法。這種傳統(tǒng)的施工技術(shù)安全威脅系數(shù)比較到，很容易出現(xiàn)下沉和開裂的質(zhì)量方面的問題，因此隧道偏壓技術(shù)的實施比較緩慢。八十年代出現(xiàn)了新奧法，淺埋偏壓技術(shù)引入新奧法的原理，超前支護和鋼架，網(wǎng)噴混凝土快速有效的支護措施等方法的使用加固了圍巖穩(wěn)定性，從而加快了施工的速度，同時安全性和質(zhì)量方面都得到了提高。

隧道地質(zhì)勘探工作是隧道施工的關(guān)鍵因素之一，也得到了很高的重視。國外早就對其進行了相應(yīng)的研究分析，在施工之前詳細的分析地質(zhì)數(shù)據(jù)，道路建設(shè)總是離不開地質(zhì)的勘探，地質(zhì)狀況的分析詳細程度直接影響著道路建設(shè)的完成度。一般配備專門的地質(zhì)勘探部門，來完成地質(zhì)分析數(shù)據(jù)的研究，通過分析研究出來的數(shù)據(jù)進行施工超前預(yù)報以及地質(zhì)測量的工作。隧道施工地質(zhì)預(yù)報工作加上超高水平的施工技術(shù)，可大大減少塌方、泥石流、瓦斯爆炸、巖爆等地質(zhì)災(zāi)害的迫害，保證施工順利安全的完成。還能夠降低施工成本，這是施工方和承包商共同關(guān)注的問題，安全快速低成本的施工方案是最佳的施工方案。

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的支持，各國的施工技術(shù)都在不斷的提高，解決問題的能力也越來越強。就我國目前施工現(xiàn)象來看，施工技術(shù)手段有了很大的提高。施工地質(zhì)預(yù)報工作也被高度重視，勘探方法也在不斷進行更新，鉆孔技術(shù)和物探方法都被大力的推廣，也是勘探工作中常用的方法。其中地震折射波法，聲波反射法也是常見的地質(zhì)預(yù)測預(yù)報方法中常見方法，這都有賴于我國對于道路建設(shè)的重視程度。有效的地質(zhì)勘探技術(shù)可以大大的減少道路建設(shè)過程中出現(xiàn)的隧道偏壓的現(xiàn)象發(fā)生，勘探技術(shù)不僅是做好了施工前的預(yù)報工作，施工過程中的淺埋、偏壓以及軟弱圍巖等技術(shù)的實施也離不開施工預(yù)報的報告數(shù)據(jù)支持。道路施工不是單一方面的施工，它所面臨的問題復(fù)雜多樣性，這就要求各種施工技術(shù)同時進行，從而更好的完成施工任務(wù)。隧道施工技術(shù)也是在這些技術(shù)的前提下進行的，這樣才能保證隧道施工的安全性。

3 淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)要點研究

具體的施工技術(shù)要點還需要具體的研究分析，淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)要點可從工藝流程、具體施工技術(shù)點出發(fā)，從而系統(tǒng)全面的對其進行分析研究。

3.1 施工技術(shù)工藝流程

由于淺埋、偏壓及軟軟圍巖的承載力較低，出現(xiàn)塌方的情況比較嚴重，而且軟弱圍巖又處于淺埋和偏壓段，又大大加劇了施工的難度。要想從根據(jù)解除淺埋偏壓對于隧道施工的影響就要從根本原因出發(fā)，從工藝流程進行細致的分析。工藝流程依次為山體外側(cè)回填、超前支護、環(huán)向開挖、初期支護、安裝型鋼鋼架、開挖核心土、監(jiān)控量側(cè)及加強支護等。要做到各個流程的安全性，以及質(zhì)量保證，才能完成隧道施工的質(zhì)量保證。

3.2 具體施工技術(shù)點

施工技術(shù)流程是由多個不同的施工技術(shù)點組成的，不同的施工階段也會用到不同的施工技術(shù)。下面就從幾個重要的施工技術(shù)點，詳細的分析淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)要點。

(1)超前支護技術(shù)研究

在軟弱圍巖隧道技術(shù)施工工程中一般都會用到超前支護，這可有效的保證施工過程的順利進行。超前支護施工采用鋼管鋼型支架，對于鋼管的選材尤為重要，要抗壓力較好的材料，可有效的起到保護作用。鋼管的質(zhì)量直接影響到鋼管支架的受作用力，也直接影響到隧道施工的技術(shù)要求。鋼管導(dǎo)管的數(shù)據(jù)分析研究報告也十分重要，數(shù)據(jù)研究的準(zhǔn)確度可有效的保證鋼架在制作過程中，不會因為數(shù)據(jù)原因出現(xiàn)鋼縫連接偏差，從而引發(fā)重大施工事故。隧道施工的每一個環(huán)節(jié)都有可能影響到整體效果，所以必須做到萬無一失。

(2)開挖技術(shù)研究

開挖工作是在超前支護工作之后進行施工，由于軟弱圍巖所處淺埋偏壓段，因此在開挖過程中要采用預(yù)留核心土的開挖方式，也就是沿著隧道的輪廓線進行開挖。開挖工程中會受到地質(zhì)巖層的阻礙，對于相對堅硬的巖石開采用弱爆破的方式進行開挖，一方面可有效的爆破堅硬的巖石，另一方面還可以保護隧道不受迫害。開挖方式要根據(jù)不同的地質(zhì)特點采用不同的開挖方式，在順利施工的過程中還要保證施工的安全性，以及完成施工的質(zhì)量要求。

(3)圍巖測量技術(shù)研究

圍巖監(jiān)控測量時軟弱圍巖隧道施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，及時掌握圍巖動態(tài)，可以對圍巖的穩(wěn)定性作出客觀的評價。通過測量計算可以確定隧道施工的支護形式、支護時間及支護參數(shù)等，掌握支護機構(gòu)的應(yīng)力分布于受力狀態(tài)。

施工技術(shù)的要點研究主要是為了在施工做成中提高施工安全系數(shù)，以及施工質(zhì)量。不同的施工階段采用不同的施工技術(shù)進行技術(shù)攻破，這也是現(xiàn)代化科技發(fā)展的支持。

4 結(jié) 語

通過上文的分析研究表明，淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)具有一定的特殊性和復(fù)雜性。要根據(jù)不同的表表形態(tài)，地質(zhì)特征進行相應(yīng)的施工方案，切實做好施工前的地質(zhì)勘探工作，確保施工過程的安全性。高質(zhì)量的施工技術(shù)需要高科技技術(shù)的支持，這也要求在施工過程中選用適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)進行施工，從而完成高品質(zhì)的施工工程。隧道施工的安全性也就是道路建設(shè)的安全性，道路建設(shè)的安全性直接影響了道路質(zhì)量，以及國家發(fā)展的腳步，因此必須得到高度重視。

［1］房志群，林明星.關(guān)于淺埋及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)的探討［J］.中國史新科技新產(chǎn)品，2008，(8).

［2］李志山，范明坤.談淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)［J］.科技資訊，2012，(1).

［3］劉欽.炭質(zhì)頁巖隧道軟弱破碎圍巖大變形機理與控制對策及其應(yīng)用研究［J］.山東大學(xué)，2011，(4).

［4］于跟社.大斷面復(fù)雜地質(zhì)條件隧道施工與信息化技術(shù)的應(yīng)用［J］.西南交通大學(xué)，2005，(3).

［5］楊帆.隧道淺埋偏壓段地表回填注漿及開挖支護施工技術(shù)［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2007，(5).

［6］呂劍云.淺埋遍壓軟弱圍巖雙連拱隧道施工技術(shù)［J］.鐵道工程學(xué)報，2011，(3).

［7］熊華倫.論淺埋、遍壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)［J］.西部探礦工程，2005，(11).