淺析淺埋偏壓公路隧道的施工方法及控制

王向配

摘 要：淺埋偏壓公路隧道屬于隧道施工中難度很大的隧道之一，要想在淺埋偏壓隧道施工中確保施工可靠、施工品質(zhì)及其進(jìn)度，本文以具體工程情況為基礎(chǔ)詳細(xì)分析了淺埋偏壓隧道的施工方法，并且對(duì)淺埋偏壓公路隧道的施工技術(shù)進(jìn)行了歸納。

關(guān)鍵詞：淺埋偏壓公路隧道；施工方法；控制

中圖分類號(hào)：U455 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 工程概況

某高速公路工程屬于分離式雙洞隧道，左線隧道長(zhǎng)度870m，右線長(zhǎng)度900m。據(jù)勘查隧道四周環(huán)境得出此隧道巖體被構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響較大，顯示出極其典型的偏壓、破碎問題。為進(jìn)一步掌握工程地質(zhì)形勢(shì)，設(shè)計(jì)工作者對(duì)其進(jìn)行深入勘查，察覺到此高速公路隧道全部的圍巖極其松動(dòng)，穩(wěn)定性極差。就隧道洞頂?shù)孛鏄?biāo)高層面而言，具有埋深較淺的屬性。尤其是左線，根據(jù)測(cè)量洞頂埋深最淺位置小于10m。下文理筆者參考施工環(huán)節(jié)與策略清晰闡述了此類淺埋偏壓隧道，希望給隧道工程施工帶來一定幫助。

2 淺埋偏壓段關(guān)鍵工序施工方法和技術(shù)措施

2.1 地表注漿加固

注漿領(lǐng)域的明確需參考工程的具體狀況，同時(shí)考慮施工因素，也就是孔隙率等，必須整體衡量以上影響因素，方可設(shè)置相對(duì)恰當(dāng)?shù)淖{領(lǐng)域。因不一樣的巖體構(gòu)造的孔隙率有一定差異而導(dǎo)致注漿量也有所不同，而注漿壓力屬于操作技術(shù)重要的掌控部分，針對(duì)水泥漿作用領(lǐng)域的影響同樣較明顯，而施工策略是在參考工程具體狀況的前提下，挑選最佳的注漿操作模式，因此注漿領(lǐng)域明確發(fā)揮著舉足輕重的作用。針對(duì)現(xiàn)階段中國公路隧道工程的施工狀況而言，注漿加固帷幕注漿的半徑普遍設(shè)置成隧道開挖半徑的2～3倍。

此項(xiàng)目的注漿領(lǐng)域明確為長(zhǎng)度90m、寬度28.5m。而在進(jìn)行實(shí)際施工時(shí)注漿孔間距設(shè)置為1.5m×1.5m的梅花狀。同時(shí)，在進(jìn)行注漿的時(shí)候，注漿管材料選擇Φ42鋼管，壁厚4.0mm。為確保漿體的噴注均衡度，在注漿管的前方位置需要鉆注漿孔，設(shè)置注漿孔的半徑是2cm，依舊選擇梅花形布置，然而在注漿管的下端50cm的地方禁止建立注漿孔。此類鉆孔方式的一般作用就是能夠在進(jìn)行注漿時(shí)確保注漿管管身所有孔間的間隙均衡，在水泥漿注入導(dǎo)管完畢時(shí)能夠根據(jù)管體里的注漿孔流進(jìn)巖層，而注漿孔地點(diǎn)的排列直接影響水泥漿的分布狀況。

2.2 洞身開挖

開挖時(shí)需重視的是盡管實(shí)施了一系列的圍巖加固處理，然而因巖體本身的結(jié)構(gòu)屬性，讓其依舊展示出適當(dāng)?shù)钠扑樾蕴攸c(diǎn)，換句話來說就是在洞身開挖的時(shí)候，避免隧道洞身坍塌與冒頂依舊是工程的核心施工環(huán)節(jié)。盡管已對(duì)巖體進(jìn)行了注漿加固處理，然而要想確保施工的可靠性，在所有開挖掘進(jìn)準(zhǔn)備階段勢(shì)必需要對(duì)前端開挖輪廓線四周的圍巖實(shí)施支護(hù)處理，實(shí)際的操作模式就是選擇超前注漿小導(dǎo)管加以注漿加固拱圈。如此一來則可確保在挖掘施工過程中，此領(lǐng)域的巖體能夠擔(dān)負(fù)挖掘過程中形成的應(yīng)力，由于小導(dǎo)管與已加固過的四周巖圈已建立起一個(gè)受力系統(tǒng)，故能夠進(jìn)一步增強(qiáng)此領(lǐng)域巖體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。此外，衡量了進(jìn)口段淺埋偏壓相當(dāng)明顯，超前注漿小導(dǎo)管環(huán)向間距控制在30cm～40cm之間為最佳，管長(zhǎng)4.0m，保證最好的超前預(yù)支護(hù)成效。

在淺埋偏壓段進(jìn)行掘進(jìn)施工時(shí)，需要選擇恰當(dāng)?shù)拈_挖方式，同時(shí)結(jié)合留核心土的方法，由于此類方式能夠全面降低圍巖在開挖完畢支護(hù)前的變形量，同時(shí)降低所有循環(huán)挖掘長(zhǎng)度，把其掌控在0.6cm為最佳，而針對(duì)核心土面積需控制在全斷面面積的一半。在爆破過程中需嚴(yán)格控制炸藥用量，從而降低對(duì)四周巖體的擾動(dòng)，出碴結(jié)束需盡快進(jìn)行初噴，實(shí)現(xiàn)封閉巖體的功能。同時(shí)，在核心土和下臺(tái)階開挖準(zhǔn)備階段，需要做好上臺(tái)階的支護(hù)，防止由于下臺(tái)階施工導(dǎo)致上臺(tái)階坍塌。

在整體衡量了巖體一般結(jié)構(gòu)狀況的前提下，明確選擇“濕噴”的噴射施工技術(shù)，如此在進(jìn)行施工時(shí)能夠全面減少粉塵污染，讓材料得到高效使用。噴射砼施工結(jié)束后較短時(shí)間里，鋼架立即受力，同時(shí)其強(qiáng)度與剛度也能擔(dān)負(fù)松動(dòng)變形壓力，保證松散破碎圍巖開挖完畢后的穩(wěn)固程度。在噴射砼施工過程中掌控好水灰比，這對(duì)施工質(zhì)量控制極為關(guān)鍵。選擇速凝劑能夠在很大程度上增強(qiáng)砼的初始強(qiáng)度，然而還會(huì)減弱混凝土的后期強(qiáng)度，故需深入掌控速凝劑的摻量。針對(duì)作用于工程構(gòu)造強(qiáng)度的砼拌合而言，需要選擇隨拌隨噴的模式，避免時(shí)間太久引起砼的沉淀和離析，進(jìn)而引起噴射失衡。同時(shí)，要想確保噴射砼的品質(zhì)與均衡性，需要選擇分組分層的噴射策略，同時(shí)掌控所有層的噴射間歇時(shí)間，換句話說在噴射作業(yè)分層進(jìn)行過程中，后一層噴射需要在前一層砼終凝基礎(chǔ)之上開展，與此同時(shí)回彈物禁止再一次當(dāng)成噴射砼材料，噴射砼需加以養(yǎng)護(hù)，確保噴射砼品質(zhì)。

2.3 監(jiān)控量測(cè)

隧道支護(hù)構(gòu)造選擇新奧法原理基礎(chǔ)上的復(fù)合式襯砌，規(guī)定在進(jìn)行施工時(shí)需要實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)與超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，對(duì)量測(cè)信息加以研究斷定，對(duì)圍巖和支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定情況實(shí)施監(jiān)控與預(yù)測(cè)，同時(shí)以此為基礎(chǔ)建立有關(guān)的施工技術(shù)和安全方案，從而確保洞室周邊巖體及支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠性。

淺埋偏壓隧道施工監(jiān)測(cè)方式主要包括下述幾類：①地質(zhì)超前預(yù)報(bào)。此隧道項(xiàng)目施工選擇地震波超前預(yù)報(bào)儀，參考地震波的動(dòng)力學(xué)屬性與運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)判斷前端圍巖有沒有斷層、溶洞、破碎帶還有地下水等不好的地質(zhì)狀況，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供決策方面資料，盡快改變施工策略與支護(hù)參數(shù)。②應(yīng)力應(yīng)變量測(cè)。在測(cè)量項(xiàng)目里面所有應(yīng)力指標(biāo)及變量過程中，需通過獨(dú)立的測(cè)量裝置供給信息對(duì)應(yīng)力與應(yīng)變加以研究，從而審核與測(cè)評(píng)支護(hù)成效。③隧道圍巖變形量測(cè)。根據(jù)洞內(nèi)外變形收斂量對(duì)洞室穩(wěn)定情況與隧道變形屬性加以測(cè)量。

結(jié)語

這些年，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展腳步加快，高速公路屬于中國所有地區(qū)的關(guān)鍵交通設(shè)施，施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接作用于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文總結(jié)了此公路隧道的施工技術(shù)，期待給相關(guān)工程帶來參考價(jià)值，進(jìn)而給中國高速公路工程技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]趙學(xué)選.淺談隧道洞口淺埋偏壓段初期支護(hù)施工[J].科技信息，2010（11）.