砂卵石地層暗挖地鐵渡線隧道超前支護(hù)施工技術(shù)探討

蘇慕堯 郭鐵軍

摘 要：文章首先對(duì)舉例分析的隧道施工區(qū)域地質(zhì)情況進(jìn)行概述，重點(diǎn)針對(duì)地質(zhì)層中砂卵石的分布情況來(lái)進(jìn)行。其次重點(diǎn)針對(duì)洞內(nèi)的處理措施來(lái)進(jìn)行分析，詳細(xì)介紹超前小導(dǎo)管、深孔注漿、長(zhǎng)管棚注漿等方面施工方法，并結(jié)合工程實(shí)際情況對(duì)材料的選擇形式做出總結(jié)，為隧道施工提供安全保障。

關(guān)鍵詞：砂卵石地層；暗挖施工；地鐵渡線隧道；超前支護(hù)施工

一、地質(zhì)描述

文章中舉例分析的地質(zhì)區(qū)域內(nèi)，屬于典型的砂卵石地質(zhì)層，其中存在很多的圓形石塊，隧道工程施工需要對(duì)地質(zhì)層中存在的不穩(wěn)定現(xiàn)象進(jìn)行處理，這樣才能夠達(dá)到更高效安全的施工建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。地質(zhì)層中的卵石含量為10%，總厚度達(dá)到20cm。經(jīng)檢驗(yàn)石塊的尺寸比較大，并且分布均勻，直徑在13cm的石塊數(shù)量最多，石層周邊的地質(zhì)層中，含有大量的黏土成分，隧道支護(hù)施工存在阻礙影響，由于土壤的粘性比較大，清理時(shí)也存在很大的難度，并不能達(dá)到使用需求，甚至造成了隧道壁承載能力不足的現(xiàn)象，最終造成嚴(yán)重的質(zhì)量安全隱患。砂卵石雖然比較松軟，但自身也具有一定的強(qiáng)度，檢驗(yàn)該區(qū)域發(fā)現(xiàn)卵石的強(qiáng)度比較大，清理時(shí)要對(duì)原結(jié)構(gòu)采取保護(hù)方案，以免影響到工程管理計(jì)劃的落實(shí)，也能幫助提升使用階段的穩(wěn)定性。地質(zhì)層的滲水能力比較明顯，水分進(jìn)入到地質(zhì)層中，會(huì)影響到受力形式，超前支護(hù)是為施工創(chuàng)造環(huán)境的，要保障地質(zhì)層中的含水量科學(xué)合理，后續(xù)進(jìn)行的施工建設(shè)任務(wù)才能安全高效進(jìn)行，下面文章將針對(duì)超前支護(hù)技術(shù)在砂卵石地層施工中的應(yīng)用形式進(jìn)行詳細(xì)介紹。

二、超前支護(hù)方案設(shè)計(jì)

（一）洞內(nèi)處理措施

1.超前小導(dǎo)管注漿。應(yīng)用注漿技術(shù)能夠有效的提升砂卵石層的穩(wěn)定性，將松動(dòng)的卵石固定住，達(dá)到更理想的使用效果。但如何將漿料注入到砂卵石層卻成為技術(shù)上的難點(diǎn)，洞內(nèi)施工環(huán)境有限，通過(guò)簡(jiǎn)單的方法，難以達(dá)到預(yù)期使用標(biāo)準(zhǔn)。超前小導(dǎo)管技術(shù)的應(yīng)用解決了這一難題，能夠在基層中形成穩(wěn)固的注漿體系，漿料的流動(dòng)形式也更合理，在注漿過(guò)程中，會(huì)間隔一段距離導(dǎo)入小導(dǎo)管，由于導(dǎo)管直徑比較小，并不會(huì)對(duì)砂卵石地質(zhì)層的穩(wěn)定性帶來(lái)影響。在進(jìn)行注漿施工時(shí)，要區(qū)分好砂卵石與巖石，根據(jù)不同位置的松軟程度來(lái)進(jìn)行注漿，技術(shù)人員要對(duì)注漿的過(guò)程進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控，及時(shí)將注漿達(dá)到飽和狀態(tài)的小導(dǎo)管進(jìn)行撤離。注漿后需要一段的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，使?jié){料在巖石層中能夠充分的凝固，這樣才會(huì)發(fā)揮加固效果。

2.超前深孔注漿。當(dāng)砂卵石地質(zhì)層所在位置比較深時(shí)，很難通過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)方法來(lái)將漿料注入到其中，此時(shí)需要應(yīng)用深孔注漿技術(shù)，應(yīng)用機(jī)械設(shè)備對(duì)隧道壁進(jìn)行鉆孔處理，可以采用三角形式來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的布置，充分借助了三角形的穩(wěn)定性，節(jié)省漿料的使用量，在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到更理想的使用效果，要合理控制注漿的先后順序，首先進(jìn)行隧道深層的注漿，孔內(nèi)注漿結(jié)束后注漿向外層延伸處理，達(dá)到更理想的使用效果。當(dāng)石粒的顆粒大小達(dá)到10至20厘米時(shí)，常規(guī)的注漿方法應(yīng)用難度比較大，此時(shí)應(yīng)用深孔技術(shù)能夠使?jié){料深入到深層結(jié)構(gòu)中，對(duì)接下來(lái)將要進(jìn)行的隧道施工也能起到安全防護(hù)作用。該技術(shù)能夠保持結(jié)構(gòu)原有的形狀，在不改變隧道壁承載能力的前提下，達(dá)到加固效果。

3.長(zhǎng)管棚注漿。該技術(shù)方法需要對(duì)地質(zhì)層進(jìn)行挖方處理，將黏土清理掉。隧道內(nèi)部一些風(fēng)化的巖石在承載能力上并不能達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，甚至存在強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象。對(duì)于這部分石層的清理，要結(jié)合工具進(jìn)行鑿除，全部清理干凈后才能進(jìn)行后續(xù)的注漿加固處理，隧道內(nèi)的施工是封閉進(jìn)行的，在相同時(shí)間段內(nèi)，不會(huì)再進(jìn)行其他類型的施工處理。在此環(huán)境下所進(jìn)行的施工任務(wù)，要對(duì)范圍進(jìn)行確定，更高效的應(yīng)用設(shè)備資源，將風(fēng)化巖石清除干凈后，長(zhǎng)管棚方法才能應(yīng)用。隧道內(nèi)壁的漂石受到震動(dòng)影響很容易剝落，造成嚴(yán)重的安全隱患，當(dāng)漂石數(shù)量比較多時(shí)，小導(dǎo)管難以進(jìn)入到其中，通過(guò)這種方法能夠達(dá)到更理想化的使用狀態(tài)。檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)砂卵石的直徑大小超出20厘米時(shí)，最適合應(yīng)用長(zhǎng)管棚技術(shù)，在隧道內(nèi)部能夠形成穩(wěn)固的防護(hù)體系，接下來(lái)所進(jìn)行的隧道施工也能夠確保安全高效進(jìn)行，及時(shí)在接下來(lái)的施工中出現(xiàn)震動(dòng)也不容易造成隧道內(nèi)壁的巖石松動(dòng)掉落，達(dá)到理想化的加固效果。

（二）支護(hù)方式的選擇

選擇支護(hù)方法時(shí)，會(huì)對(duì)隧道工程的內(nèi)部情況進(jìn)行詳細(xì)的考察，了解不同施工段存在的隱患問(wèn)題，并進(jìn)行重點(diǎn)的加固，這樣才能夠確保接下來(lái)的施工計(jì)劃安全進(jìn)行。文章選擇探討的工程中，地質(zhì)層情況比較復(fù)雜，隧道口處的砂卵石層所處位置比較淺，并且取樣調(diào)查結(jié)果顯示石塊的直徑也普遍偏小，適合應(yīng)用超前小導(dǎo)管技術(shù)。隨著施工計(jì)劃的深入進(jìn)行，砂卵石的深度以及石塊大小也有很明顯的增大，需要配合鉆孔技術(shù)來(lái)幫助漿料在其中滲透。因此選擇超前支護(hù)施工技術(shù)時(shí)，將上述幾種方法相互結(jié)合使用，達(dá)到更理想化的效果。

三、砂卵石地層注漿材料

目前的技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)注漿量的精準(zhǔn)控制，并且在漿料預(yù)制階段，也會(huì)合理的添加一些化學(xué)外加劑，以確保在注漿后漿料能夠快速的凝固，并將含水量控制在合理范圍內(nèi)，這樣才能夠?qū)λ淼朗┕て鸬酱龠M(jìn)作用?；瘜W(xué)外加劑的使用加快了施工速率，在預(yù)制工序上也有明顯的簡(jiǎn)便。

普通水泥粒徑較大，粗顆粒多，最大粒徑可達(dá)90～ 100μm，漿液的穩(wěn)定性差，易析水，不能有效灌入細(xì)微裂隙，形成新的滲水通道，因此對(duì)于卵石含量小、砂粒較細(xì)的砂卵石地層可選用粒徑d90≤20μm、比表面積>8000cm2的超細(xì)水泥。因此，在砂卵石地層注漿施工中可分別選用普通硅酸鹽水泥、水泥-水玻璃混合漿液、改性水玻璃漿液。

參考文獻(xiàn)

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