淺談黃土隧道開挖與支護(hù)監(jiān)理控制要點(diǎn)

劉政全 李春紅

摘 要：現(xiàn)階段，我國隧道工程的開挖方法根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小等具體條件分為全斷面開挖法、臺階法、分部開挖法等類型，工程技術(shù)人員對隧道圍巖和支護(hù)作用的認(rèn)識逐步深入，各類施工方法得到了系統(tǒng)的研究和應(yīng)用。而對黃土隧道的研究相對滯后，黃土地質(zhì)屬于不良地質(zhì)，其在天然狀態(tài)下處于非壓密狀態(tài)，在受到外界的擾動(dòng)后易變形、坍塌，且遇水產(chǎn)生濕陷性等特點(diǎn)。隨著對黃土特點(diǎn)的認(rèn)識以及支護(hù)技術(shù)的掌握，對黃土隧道的開挖和支護(hù)方法取得了一定的成就。本文結(jié)合延志吳高速公路的黃土隧道實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對黃土隧道開挖與支護(hù)施工要點(diǎn)作詳細(xì)闡述，以期指導(dǎo)黃土隧道施工。

關(guān)鍵詞：黃土隧道;開挖;支護(hù);質(zhì)量控制

1 施工控制要點(diǎn)

1.1 黃土隧道開挖施工控制要點(diǎn)

（1）臺階法開挖施工工藝流程。施工人員要對施工控制工序予以監(jiān)督和管理，尤其是在超前小導(dǎo)管施工過程結(jié)束后，要保證對上半斷面進(jìn)行開挖，在挖深達(dá)到1～1.5倍洞徑時(shí)有效進(jìn)行下半斷面的處理，一般要錯(cuò)開3m到5m的距離。另外，確保能在全斷面開挖工作已經(jīng)距離掌子面40m到50m范圍后開展具體的澆筑仰拱處理工序，從而實(shí)現(xiàn)封閉成環(huán)。先行隧道初期支護(hù)變形穩(wěn)定并施做完仰拱的條件下方可進(jìn)行后行隧道的開挖。

（2）施工工序說明。第一步：開挖①部要結(jié)合實(shí)際施工要求，對上臺階進(jìn)行常規(guī)化修邊處理，并且要對其進(jìn)行工序的約束和監(jiān)督，合理性完善控制工作，初噴4cm厚的砼結(jié)構(gòu)后完成具體的封閉操作。與此同時(shí)，施工人員要保證鋼架架設(shè)效果和錨桿處理過程都能滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保相應(yīng)工序都能符合設(shè)計(jì)厚度，一定程度上完善承載拱的整體質(zhì)量，提升其安全性和穩(wěn)定性。

第二步：結(jié)合實(shí)際施工要求，完成滯后①部控制工作，要在1倍到1.5倍洞徑的具體施工范圍內(nèi)踐行系統(tǒng)化處理機(jī)制，并且完善②部和③部的開挖控制，確保斷面初期支護(hù)工作也能滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

第三步：施工人員要按照工序要求完成滯后①部40m到50m范圍的仰拱處理工作，確保澆筑過程的合理性和完整性，從而實(shí)現(xiàn)封閉成環(huán)的目標(biāo)。

第四步：施工人員要對黃土隧道開挖施工的圍巖進(jìn)行集中量測，結(jié)合具體數(shù)據(jù)判定二次襯砌的應(yīng)用與否。

（3）黃土隧道開挖施工注意事項(xiàng)：

A、開挖方法根據(jù)圍巖條件選擇，減少對圍巖的擾動(dòng)。

B、在鋼拱架安設(shè)前要定出中線、高程控制點(diǎn)，并用紅油漆標(biāo)注。

C、開挖時(shí)嚴(yán)格控制超欠挖，拱腳以上1米范圍內(nèi)嚴(yán)禁欠挖，先用機(jī)械大范圍開挖，在接近開挖輪廓時(shí)，應(yīng)用人工開挖、修邊，減少對圍巖的擾動(dòng)。

D、在實(shí)際操作過程中，要對核心土予以預(yù)留管理，一般而言，預(yù)留面積要在上半斷面開挖面積的一半以上，長度則要約束在4m到6m的范圍內(nèi)。

E、在施工項(xiàng)目的左右兩側(cè)，施工隊(duì)伍要保證交錯(cuò)施工的距離能被控制在3m到5m之間，保證進(jìn)尺處理的時(shí)效性，避免長距離開挖對工程質(zhì)量造成的影響。

F、仰拱距掌子面最大距離，Ⅳ級圍巖不超過50m，Ⅴ級圍巖不超過30m。

G、施工人員在開挖結(jié)束后，要敷設(shè)鋼筋網(wǎng)并且緊貼巖面，主要是借助鋼管和方木完成處理工作，超挖較大的部位要分層掛網(wǎng)，噴射同級混凝土。

H、在隧道處理工序中，要結(jié)合開挖過程對具體問題和具體情況進(jìn)行觀察分析，并且有效描述巖裂隙結(jié)構(gòu)狀況等，從而合理性分析判定設(shè)計(jì)情況，提升穩(wěn)定性。

I、開挖工作完成后，施工部門要結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)要求對具體情況進(jìn)行多元化測定，確保信息量反饋工作的完整程度。

J、在黃土隧道開挖施工項(xiàng)目結(jié)束后，相關(guān)人員要積極建立更加系統(tǒng)化的圍巖支護(hù)封閉處理，從根本上規(guī)避圍巖暴露時(shí)間。

1.2 黃土隧道開挖錨桿施工控制要點(diǎn)

（1）錨桿施工前的準(zhǔn)備：

A、施工人員要對錨桿類型和基礎(chǔ)尺寸規(guī)格進(jìn)行集中校對檢查，對其質(zhì)量和性能予以分析，保證相關(guān)參數(shù)和設(shè)計(jì)要求相匹配。

B、施工人員要依據(jù)具體類型和要求配置對應(yīng)的鉆孔機(jī)具。

（2）鉆孔控制要點(diǎn)。為了保證黃土隧道開挖工作的合理性，要積極建立健全完整的控制規(guī)劃，目前主要采取的是ZM-12T型煤電鉆成孔處理方式，能在有效解決土質(zhì)隧道圍巖遇水軟化現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，提升應(yīng)用質(zhì)量，避免沖擊鉆操作過程不能有效成孔，為成孔操作速度和安全性的全面進(jìn)步奠定基礎(chǔ)。

在錨桿鉆孔工作開展的過程中，要依據(jù)科學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)劃進(jìn)行布孔處理，有效完成垂直結(jié)構(gòu)面或者是初噴砼表面分析控制效果，錨桿孔比桿徑大15mm左右，而整體的誤差深度也要控制在±50mm以下。

（3）砂漿錨桿注漿及安裝。為了提升錨桿注漿安裝處理工序的合理性和安全性，就要對項(xiàng)目應(yīng)用材料進(jìn)行集中準(zhǔn)備，其中，主要的注漿材料是硅酸鹽或普通硅酸鹽42.5水泥，要對其實(shí)際規(guī)格和質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督，粒徑要在2.5mm以下，主要是中砂，相關(guān)人員要利用過篩處理基礎(chǔ)材質(zhì)，并且將膠骨比控制在1：0.5到1：1之間，而實(shí)際的水灰比則要控制在0.38到0.45之間。

在砂漿錨桿作業(yè)工作開展過程中要確保能按照先注漿后放錨桿的處理工序，操作流程如下：1）牛角泵注水，加入砂漿少量，完成初壓水和稀漿濕潤管路工作。2）泵中導(dǎo)入砂漿，并且要將漿管直接放在錨桿的最低端密封準(zhǔn)備。3）打開閥門開始注漿，注意動(dòng)作要輕緩，在氣壓作用下就能完成處理工作，且此時(shí)要緩慢移除注漿管，將其深度保持在埋在砂漿內(nèi)，與此同時(shí)，要用木楔堵塞眼口，提升處理工序的合理性。

1.3 鋼筋網(wǎng)片施工

（1）鋼筋網(wǎng)加工。操作人員要對Ⅰ級φ8鋼筋進(jìn)行焊接處理，有效維護(hù)加工工作的基本水平，利用鋼筋調(diào)直機(jī)完成基礎(chǔ)的調(diào)直處理，并且形成鋼筋條，要結(jié)合搭接長度判定鋼筋網(wǎng)片尺寸。

（2）成品的存放。為了從根本上提高設(shè)備的管理效果，要結(jié)合實(shí)際需求和安全管控標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化具體操作流程，要輕拿輕放，規(guī)避變形。并且，要將相應(yīng)的物品放置在指定的位置上，減少銹蝕問題、污染問題以及變形問題。

（3）掛網(wǎng)。施工人員在操作過程中要結(jié)合施工圖紙有效開展具體工作，確保能按圖紙標(biāo)定的位置掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片，實(shí)際的網(wǎng)片搭接長度盡量控制在1個(gè)網(wǎng)格到2個(gè)網(wǎng)格之間，從而提升整體掛網(wǎng)處理工作的基本效果。

2 黃土隧道開挖與支護(hù)質(zhì)量控制措施

第一，為了從根本上提高質(zhì)量管理水平，要在施工管理體系內(nèi)踐行管超前、短進(jìn)尺的管控基礎(chǔ)，并且要盡量提升支護(hù)水平，有效完成

回填處理，按照工序?qū)崿F(xiàn)封閉控制。

第二，要在墻腳和拱腳處理時(shí)預(yù)留30cm以實(shí)現(xiàn)人工開挖。而在的過程中，要盡量結(jié)合差異化巖石級別完成處理工作的優(yōu)化，一般要控制在0.5m到1.5m之間。

第三，在對實(shí)際施工環(huán)境進(jìn)行分析和判定后，針對濕陷性黃土隧道基底要落實(shí)更加精細(xì)化的處理工序，主要是采用灰土擠密樁以及注漿法完成處理。

第四，為了從根本上提高施工流程的完整性，就要針對施工存在的隱患問題調(diào)整施工方案，確保臨時(shí)支護(hù)項(xiàng)目也能發(fā)揮其實(shí)際價(jià)值。

第五，在坑道頂部時(shí)，極易產(chǎn)生“塌頂”;如果位于側(cè)壁，則極易出現(xiàn)側(cè)壁掉土、片幫，若處理不當(dāng)，常會引起較大的坍塌。在施工中要特別注意觀察垂直節(jié)理，必要時(shí)應(yīng)采取工程措施，防止坍方事故的發(fā)生。

第六，當(dāng)噴射混凝土壓力大時(shí)，混凝土噴射料會黏附土塊一起掉下來。在結(jié)束開挖工作后，施工人員要進(jìn)行及時(shí)性的封閉處理，盡量在噴射混凝土中添加相應(yīng)的合成纖維，利用錨桿、鋼筋網(wǎng)及鋼支撐等進(jìn)行統(tǒng)籌控制和處理，從根本上維護(hù)其應(yīng)用效果。除此之外，在對洞身黃土含水量較大的位置進(jìn)行處理的過程中，施工人員要結(jié)合具體操作工序完善處理路徑，確保能盡量避免操作監(jiān)管不力造成的問題，為了提升處理效果，一般會采用煤礦螺旋鉆，而對應(yīng)的錨桿結(jié)構(gòu)就是藥包式錨桿亦或是早強(qiáng)砂漿式錨桿。

3 黃土隧道開挖與支護(hù)安全及環(huán)保措施

（1）為了從根本上提高防排水系統(tǒng)的合理性，要對陷穴、裂縫等進(jìn)行統(tǒng)籌處理，避免土體坍塌造成的安全問題。

（2）施工人員也要對地下水位以下的黃土層施工過程予以關(guān)注，盡量在洞內(nèi)外排水溝完成鋪砌處理工序，結(jié)合井點(diǎn)降水完成操作控制，盡量規(guī)避水壓的迅速增長，維護(hù)施工質(zhì)量。

（3）為了保證施工基本朔評，施工過程要對拱腳與墻腳處斷面進(jìn)行集中的質(zhì)量校對和核查，利用漿砌片石回填處理完善操作工序，這對土體承載力不足的問題進(jìn)行加設(shè)錨桿加固處理。

（4）為了一定程度上能避免邊墻向內(nèi)位移，施工人員要結(jié)合施工進(jìn)度有效加設(shè)橫梁，針對任何不安全的因素都要進(jìn)行臨時(shí)性支護(hù)，從根本上提高施工質(zhì)量水平。

（5）在應(yīng)用噴射機(jī)時(shí)，壓強(qiáng)要在0.2Mpa以下。

4 結(jié)語

公路隧道的建造是百年大計(jì)，而保證工程質(zhì)量是業(yè)主的基本要求。從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，隧道工程質(zhì)量，包括工程質(zhì)量的控制和檢測技術(shù)，將成為我國隧道工程技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)之一。本文作者結(jié)合工作實(shí)際，闡述了公路黃土隧道開挖與支護(hù)的質(zhì)量控制方法，僅此與公路建設(shè)同行共同探討。

參考文獻(xiàn)：

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