暗挖法軟弱地質隧道洞口及淺埋段施工

暗挖法軟弱地質隧道洞口及淺埋段施工[摘要]根據(jù)工程實踐，介紹了洞口和淺埋段處于軟弱地質上的隧道施工時容易出現(xiàn)的安全隱患和處理措施，闡述了暗挖法軟弱地質隧道淺埋段的施工方法及施工中應注意的事項。

[關鍵詞]軟弱地質洞口施工淺埋段施工

1、引言

公路隧道選址時，由于受線型條件的限制，加之受山體長期被風化、侵蝕、沖刷以及山體碎落的影響，隧道洞口的地質條件一般都相對較差，在洞口及淺埋段，洞頂覆蓋層較薄，圍巖難以自成拱，地表易沉陷，再加上隧道洞口地形條件的限制，使得隧道洞口地段的施工常常比較困難，對施工安全的要求也比較高。洞口施工的進洞安全、淺埋段隧道的安全施工是隧道安全施工的重要環(huán)節(jié)，對洞口處于軟弱圍巖地段的隧道，施工安全尤為重要。

2、洞口段及淺埋段施工中通常存在的安全隱患及其防治措施

隧道施工的特殊性主要表現(xiàn)在作業(yè)安全上，隧道施工安全既是安全技術問題，也是工程質量問題，要將兩者結合起來，綜合考慮。為保證洞口段和淺埋段的施工安全，應在現(xiàn)場調(diào)查和詳細掌握隧道附近的地形、工程地質、水文地質、環(huán)境條件等的基礎上，分析施工時可能出現(xiàn)的各種危險，預先制訂出當一旦發(fā)生險情時可采取的相應的技術措施。

在施工中需注意以下事項：

⑴由于洞口段施工中容易引起安全問題，因此要在施工過程中加強量測，應加強的主要量測項目有：洞內(nèi)地質觀察，凈空變化、拱頂下沉、地表下沉等。

⑵加強排水工作，主要的排水方法有注漿封堵和地表接排。

⑶軟弱圍巖進洞施工前必須處理好邊仰坡，以防坡面坍塌。

⑷軟弱圍巖進洞施工前必須施工洞口防護工程如套拱，條件具備時，應先施工明洞，以保證施工安全，在秦嶺ⅲ號隧道的施工中，在融雪季節(jié)，仰坡曾出現(xiàn)裂縫，坡面有下滑趨勢，經(jīng)處理才趨于穩(wěn)定。

⑸施做長管棚可提高拱部圍巖的自承能力。

⑹對圍巖進行預固結，使周壁圍巖形成整體。

⑺初期支護要及時施做，封閉后要對地基進行處理提高地基承載力。

⑻明洞處于由堆積體形成的山坡上時，正洞開挖前，明洞位置要采取加固措施，防止明洞整體沉陷或滑移。

⑼下斷面開挖初期支護要及時封閉，仰拱隨后跟上。

⑽應采取有效措施穩(wěn)定開挖工作面。

3、洞口及淺埋地段隧道支護施工方法的選擇

覆蓋層不足主洞洞跨兩倍的隧道或區(qū)段屬于淺埋隧道，由于隧道開挖可能給上坡地表面造成不良影響的洞口加強段的施工可劃入淺埋段隧道施工。此類地段通常位于軟弱、破碎、自穩(wěn)時間極短的圍巖中，圍巖地層通常結構松散、膠結性弱，穩(wěn)定性差，施工中極易發(fā)生坍塌，在有地下水時更甚，若施工方法和支護方式不妥當，則極易發(fā)生塌方冒頂或地表有害下沉。所以，淺埋和洞口加強地段在選擇隧道施工方法時，應以安全及工程質量為前提，結合考慮隧道工程、地質及水文地質、斷面形式、尺寸、埋置深度、施工機械裝備、工期要求、經(jīng)濟和技術的可行性論證以及地表沉陷對地面建筑物的影響和施工效果確定合理、有效的施工方法。此類地段隧道常用的施工方法是：先護后挖，密閉支撐，邊挖邊封閉的方法?？刹捎贸白{加固地層方法，及早控制地下水。在施工時嚴格遵循“強支護、短進尺、弱爆破、早封閉、勤量測”的施工原則。

4、隧道淺埋段施工和支護方法的技術要求

（1）根據(jù)圍巖及周圍環(huán)境條件，隧道開挖可優(yōu)先采用單側壁導坑法、雙側壁導坑法或核心土開挖法；圍巖的完整性較好時，可采用多臺階法開挖。嚴禁采用全斷面法開挖，否則，對圍巖的擾動很大,會導致全周壁圍巖出現(xiàn)松動,增大坍塌的的可能性,且支護結構難以及時施作。

（2）開挖后應盡快施作錨桿、噴射混凝土、敷設鋼筋網(wǎng)或鋼支撐,當采用復合式襯砌時，應加強初期支護的錨噴混凝土。ⅱ類以下圍巖應盡快施作襯砌，防止圍巖出現(xiàn)松動。

（3）錨噴支護或物件支撐應盡量靠近開挖面,其距離應小于1.0倍洞跨，在圍巖極差時，支護要緊靠開挖面。

（4）視地質情況，可配合采用超前小導管注漿、超前錨桿支護加固等輔助施工措施。

5、施工期間的監(jiān)控量測工作

監(jiān)控量測是新奧法的靈魂，采用新奧法施工的隧道，為掌握施工中圍巖和支護的力學動態(tài)信息及穩(wěn)定程度并及時反饋，以便確定施工工序，保證施工安全及工程質量，應克服陳舊思想阻力及克服各種困難，認真實施現(xiàn)場量測，充分利用監(jiān)控量測指導施工作業(yè)。對軟巖淺埋段隧道，須進行地表下沉觀測，以及對開挖面的地質素描及對圍巖和支護的應力－應變測試等，這些對及時預報洞體穩(wěn)定程序和力學狀態(tài)，及時修正支護設計參數(shù)和改變施工方法，采取針對性技術措施都是十分重要的。

6、超前支護法施工注意事項

（1）當遇到砂、軟土等過于松散的地層時，應慎重選擇支護及其參數(shù)，以免造成支護失敗。

（2）結構錨桿應保證原材料和施工質量，并將各種錨桿（鋼管）末端與鋼拱架焊接牢固。

（3）應保證拱架的架設質量及拱腳處的地基有足夠的承載能力。

（4）合理應用微震動爆破，以免引起圍巖過大的擾動和破壞。

（5）噴錨支護既要及時，又要保證質量。

（6）及時檢查、量測，對有異狀或變形量較大處進行加固。

7、結束語

目前，山嶺重丘區(qū)修建的公路隧道越來越多，地質、地形條件越來越復雜，隧道施工已引起更多的重視。隧道洞口段和淺埋段的施工，尤其是軟弱地質地段的洞口和淺埋段施工難度相對較大，加之公路隧道斷面較大，使得安全隱患也相對