大斷面軟弱圍巖偏壓隧道洞口施工技術(shù)

1、大斷面軟弱圍巖偏壓隧道洞口施工技術(shù)摘要：在隧道工程施工過(guò)程中，受地形、地貌等環(huán)境因素的影響，許多隧道洞口存在淺埋、軟弱圍巖、偏壓、穩(wěn)定性差等不良地質(zhì)情況，導(dǎo)致施工難度增加，為了保證施工的安全、質(zhì)量、進(jìn)度等目標(biāo)，需要根據(jù)工程的現(xiàn)場(chǎng)情況采取相應(yīng)的施工技術(shù)。本文以實(shí)際工程為背景，通過(guò)采用合理的施工技術(shù)措施，順利地解決了隧道洞口不良地質(zhì)的施工難點(diǎn)，對(duì)大斷面軟弱圍巖偏壓隧道洞口施工具有一定的參考價(jià)值。Abstract ： During the tunnel construction process ， due to the influence of environmental factors such

2、as topography and geomorphology ， many tunnel openings have unfavorable geological conditions such as shallow burial ， weak surrounding rock ， bias pressure and poor stability ， resulting in increased difficulty in construction. In order to ensure the quality ， progress and other goals ， it is neces

3、sary to adopt corresponding construction technology according to the site conditions of the project. This article takes the actual project as the background ， and adopts reasonable construction technical measures to successfully solve the construction difficulties of the bad geological conditions at

4、 the tunnel entrance.關(guān)鍵詞：軟弱圍巖 ;偏壓 ;加固處理Key words ： weak surrounding rock;biaspressure;reinforcement treatment中圖分類(lèi)號(hào)： U455.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2020） 15-0136-020 引言隧道洞口段施工往往作為隧道工程的主要控制工程段。由于隧道洞口段覆蓋層較薄，且多為風(fēng)化較嚴(yán)重的圍巖或土體， 圍巖情況一般情況下較差， 且常為偏壓地段， 分析發(fā)現(xiàn)，這種地段自身穩(wěn)定性較差，而且受力相對(duì)復(fù)雜，這也為施工建設(shè)增加了難度。在施工過(guò)程中，如果控制不當(dāng)，容易產(chǎn)生各種災(zāi)害

5、，不僅影響到施工的進(jìn)度，也會(huì)危及施工人員人身安全。因此，在隧道洞口施工過(guò)程中如何控制隧道洞口變形，提高隧道洞口整體穩(wěn)定性，變得尤為重要。本文以兩河口水電站的1# 公路隧道洞口施工為依據(jù)，闡述了大斷面軟弱圍巖偏壓隧道洞口施工技術(shù)。1 工程概況兩河口水電站為典型的 V 級(jí)圍巖，隧道長(zhǎng)度為 542m ，其中圍巖主要由粉砂質(zhì)板巖和絹云母板巖組成，巖體存在嚴(yán)重風(fēng)化。地下水含量較少，主要來(lái)自基巖裂隙水和孔隙水。2 圍巖變形原因分析該隧道出口段屬于軟弱圍巖偏壓且松散堆積體，整體性差，隧道開(kāi)挖前，沒(méi)有對(duì)山體采取超前加固措施，且在施工過(guò)程中出現(xiàn)多次圍巖變形，對(duì)隧道出口段的偏壓引起的變形積極采取了有效的加固處理，

6、以確保工程安全。3 洞口鋪筑方案及措施為了防止隧道出現(xiàn)滑坡、坍塌、塌頂，進(jìn)洞前對(duì)洞口的邊仰坡進(jìn)行處理，對(duì)洞身范圍松散堆積體進(jìn)行加固。為防止山體失穩(wěn)、整體滑坡、洞身開(kāi)挖坍塌，塌頂防止安全事故， 選擇最經(jīng)濟(jì)且便利的超前小導(dǎo)管施工方案 ;通過(guò)小導(dǎo)管超前預(yù)支付及預(yù)加固，改善松散堆積土體的力學(xué)性能，提高圍巖的自承能力，在隧道開(kāi)挖輪廓線外形成 23m厚較連續(xù)的受力拱圈后，通過(guò)合理的施工方法成洞，且確保了自然邊坡的穩(wěn)定性。4 偏壓引起的隧道出口變形的處理4.1 隧道出口變形開(kāi)裂情況隧道的出口便道在施工過(guò)程中其難度較小，但是路基開(kāi)挖過(guò)程中具有較大的挖方量，在施工過(guò)程中，要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際做好支護(hù)工作。本次案例中選

7、擇實(shí)施仰坡支護(hù)，支護(hù)工作完成以后進(jìn)行洞口施工。采用上下臺(tái)階施工，也就是說(shuō)，施工過(guò)程中先完成上臺(tái)階開(kāi)挖，然后實(shí)施下臺(tái)階施工。隧道開(kāi)挖過(guò)程中，到達(dá)一定距離以后，右側(cè) 1m 仰坡出現(xiàn)裂縫，由于裂縫最大寬度達(dá)到 15mm ，對(duì)正常隧道開(kāi)挖工 作具有嚴(yán)重影響，因此暫停施工。結(jié)合裂縫實(shí)際情況進(jìn)行處理，使用相應(yīng)的鋼筋束進(jìn)行加固。繼續(xù)隧道挖掘施工，在原有裂縫右側(cè) 4 米出現(xiàn)裂縫，其寬度達(dá)到 20mm ，不僅如此，在對(duì)應(yīng)位置初期支護(hù)施工過(guò)程中噴射的混凝土位置出現(xiàn)環(huán)向裂紋。為了避免對(duì)施工產(chǎn)生嚴(yán)重影響，對(duì)裂縫和裂紋進(jìn)行處理。4.2 裂縫原因分析仰坡開(kāi)挖后造成卸荷，隨著隧道洞身的挖，圍巖應(yīng)力重新分布，受偏壓地形、巖石

8、破碎、雨水侵入及爆破震動(dòng)等因素的影響，圍巖自穩(wěn)性差，造成巖體向左側(cè)偏移，雖然進(jìn)行了仰坡支護(hù)，但仰坡支護(hù)為淺表層支護(hù)（仰坡開(kāi)挖坡率為1： 0.5，仰坡分臺(tái)階進(jìn)行了開(kāi)挖支護(hù)。支護(hù)為：？準(zhǔn) 22 砂漿 錨桿，長(zhǎng)4.5m,間排距2X2m設(shè)單層鋼筋網(wǎng)（？準(zhǔn) 6.5,鋼 筋間距25X25cm）；噴射C20硅厚度為12cm）,造成仰坡右側(cè) 及仰坡開(kāi)挖線外出現(xiàn)裂縫。同時(shí)由于拱頂破碎，無(wú)法自穩(wěn)，巖體所有荷載都作用在拱架上，造成拱架變形，形成噴射混凝土環(huán)向的裂紋。4.3 處理措施 由于拱架承受較大荷載， 為防止拱架進(jìn)一步出現(xiàn)較大變形，決定洞口 15m 采用增加一層拱架 （共兩層拱架， 拱架間距 0.5m ）進(jìn)行加

9、固處理。 采用兩排1000kN （L=40m）預(yù)應(yīng)力錨索，共8束，每排 4 束，間排距4m ，第一排位于拱頂5m ，第二排位于拱頂9m ，自隧道中線向左側(cè)（線路前進(jìn)方向）布置;錨索與隧道中線呈45左右?jiàn)A角，與水平面呈010向下傾角。 由于處于雨季， 雨水較多， 對(duì)仰坡開(kāi)挖線外地面裂縫進(jìn)行回填粘土處理，表面進(jìn)行覆蓋塑料薄膜，防止雨水進(jìn)入裂縫，加劇圍巖失穩(wěn)。處理措施見(jiàn) “隧道出口錨索加固處理圖 ” 。4.4 處理效果針對(duì)裂縫進(jìn)行針對(duì)性處理，完成第二層拱架的施工，從而有效控制拱架變形。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索施工的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)圍巖節(jié)理存在裂隙發(fā)育。在隧道恢復(fù)開(kāi)挖施工以后，支護(hù)沒(méi)有出現(xiàn)明顯變形，相應(yīng)的裂縫沒(méi)有

10、進(jìn)一步發(fā)育，因此隧道施工得以順利進(jìn)行。5 進(jìn)口偏壓處理進(jìn)口隧道側(cè)向埋深最下只有4.21m ，而且對(duì)應(yīng)位置的偏壓也比較嚴(yán)重， 分析發(fā)現(xiàn)， 圍巖節(jié)理存在裂隙。 這種情況下，實(shí)施隧道開(kāi)挖施工以后，很容易導(dǎo)致巖體發(fā)生移動(dòng)，如果控制不到位就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的山體垮塌，造成嚴(yán)重的安全事故。針對(duì)這種情況，在施工過(guò)程中，為了確保施工安全，決定在邊仰坡位置實(shí)施加固。加固施工過(guò)程中，使用預(yù)應(yīng)力錨索配合噴錨支護(hù)，處理完后才進(jìn)行洞身開(kāi)挖施工。實(shí)踐表明，經(jīng)過(guò)上述處理后，地 表沉降較小，隧道開(kāi)挖實(shí)現(xiàn)了安全進(jìn)洞。處理措施見(jiàn) “隧道進(jìn)口錨索加固處理圖 ” 。6 結(jié)束語(yǔ) 分析發(fā)現(xiàn)， 隧道所在位置處于偏壓淺埋地段， 對(duì)應(yīng)的圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

11、性較差， 在施工過(guò)程中容易出現(xiàn)破碎。 基于此，為了確保施工的順利進(jìn)行和施工安全，需要在施工過(guò)程中做好監(jiān)測(cè)工作。在實(shí)踐過(guò)程中，要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做好相應(yīng)監(jiān)測(cè)工作，具體監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括地表下沉、洞內(nèi)拱頂、凈空收斂等。通過(guò)監(jiān)控工作，準(zhǔn)確掌握施工現(xiàn)場(chǎng)整體情況，為施工的順利進(jìn)行提供支持，確保施工安全性。 隧道出口采用鋼筋樁的處理方法， 實(shí)踐結(jié)果顯示， 這種處理方法未能取得理想效果，這是因?yàn)楫?dāng)?shù)貒鷰r自身穩(wěn)定性較差，而且圍巖面積很大，導(dǎo)致鋼筋樁難以發(fā)揮其積極作用。在后續(xù)施工過(guò)程中，采用錨索平衡措施，為隧道順利施工提供支撐。 隧道進(jìn)口位置充分考慮到圍巖自身的節(jié)理情況， 在施工過(guò)程中注重做好邊坡加固支護(hù)，具體方

12、法為預(yù)應(yīng)力錨索配合噴錨支護(hù)。結(jié)果顯示，支護(hù)效果良好，確保了山體的穩(wěn)定性，為隧道施工打下基礎(chǔ)。 框格梁常配合預(yù)應(yīng)力錨索用于邊坡加固， 它使錨索能夠整體作用，并擴(kuò)大錨索作用范圍，是一個(gè)很好的配合輔助措施。 雖然進(jìn)行了邊坡加固處理， 但是隧道開(kāi)挖應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行“管超前、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè) ”的原則，確保 施工安全。 渙埋偏壓地段需要做好相應(yīng)處理。在隧道施工過(guò)程中，隧道洞口往往位于淺埋偏壓地段，基于此，在施工過(guò)程中，需要注意當(dāng)?shù)貒鷰r狀態(tài)，并做好相應(yīng)的處理施工，在此基礎(chǔ)上開(kāi)展后續(xù)的隧道施工，避免影響到工程的整體穩(wěn)定性和安全性。參考文獻(xiàn)：1劉會(huì).偏壓淺埋隧道洞口施工技術(shù)J.現(xiàn)代隧道技術(shù)，2021 （ 2） ： 44-47.2 劉海平， 雍金柱， 樵海國(guó) . 山嶺地區(qū)