浅埋膨胀岩土隧道施工质量控制要点

2016-04-14郑惠文

地球 2016年4期

关键词：岩土要点围岩

■郑惠文

（重庆市轨道交通（集团）有限公司重庆401120）

浅埋膨胀岩土隧道施工质量控制要点

■郑惠文

（重庆市轨道交通（集团）有限公司重庆401120）

本文通过分析膨胀岩土给隧道施工带来的危害，然后在此基础上，结合我国某隧道工程施工实例，论述了控制浅埋膨胀岩土隧道施工质量的要点。

膨胀岩土隧道施工质量控制要点

随着我国社会经济化建设进程的深入发展，我国工程建筑行业的总体施工水平大幅度提升。现今，我国社会的城市化发展促使工程建筑项目越来越多，加之工程建筑结构、材料以及技术的不断创新与发展，施工管理面临着巨大的冲击与挑战。而隧道工程作为工程建设项目管理的重点环节，其施工质量将会直接影响工程项目的整体质量，因此，探讨隧道工程施工要点十分必要且重要。

1　膨胀岩土给隧道施工造成的影响

1.1围岩开裂

施工人员在开展隧道开挖作业时，会释放围岩内部所含有的原始应力，进而导致围岩出现膨胀现象，土体脱水，不仅会导致围岩表面出现收缩裂缝，还会导致土体自带隐裂缝被扩大、张开，裂缝在发育过程中，如果扩张实现贯通，便会破坏围岩的稳定性，进而引发围岩坍塌情况。

1.2拱部下沉

隧道开挖过程中，会破坏拱部围岩基础支撑，使其丧失稳定性，一旦其所荷载的压力值较大时，拱部围岩便会出现下沉变形情况，进而给隧道支撑造成较大的挤压力，扩大支撑变形，导致其丧失支撑能效，引发拱部坍塌问题。

1.3围岩突出

隧道开挖过程中，会促使膨胀土释放其内部所存在的压力，进而导致膨胀土内周边的土体出现形变。这样还在很大程度上缩小开挖净空，加之围岩压力、膨胀压力的双重作用，局部土地会遭受严重破坏，继而导致土体出现连续破坏情况。

1.4底鼓

施工人员完成隧道开挖作业后，作用于洞底围岩上的压力便会得到有效消除，此时围岩便会出现卸荷膨胀现场，如果隧道内部含有一定量的积水，也会诱使围岩出现浸水膨胀现象，扩大洞底围岩变形突出程度。

1.5衬砌变形

如果围岩的膨胀压力较大，在其作用下，拱顶衬砌便极易出现上凸，或是下沉等现象，进而导致衬砌受拉区产生纵向裂缝。一旦受压区出现脱皮、挤裂以及掉块等情况，衬砌裂缝便会持续扩大，进而导致衬砌发生错台以及张开问题，直至彻底损坏。

2　工程实例质量控制要点分析

我国某隧道工程为双线隧道，总里程为DK221+270～610，全长为340m。该隧道工程以1.4%单面下坡为纵坡，属于我国V级围岩偏压隧道，埋深的最大值为45m，属于浅埋工程。该隧道施工现场的洞身以及丘坡表层含有大量膨胀岩土，据探测，膨胀性属于中等强。该工程在实际施工过程中，为了降低膨胀岩土对工程整体施工质量的不良影响，采取了以下几点措施，对施工质量进行严格控制：

第一，在工程正式施工之前，施工人员通过超强地质水平钻孔措施，对工程开挖面的具体地质状况以及地下水含量进行超前探测预报。

第二，利用规格为108mm的大管棚对该隧道的拱部围岩进行超前支护处理，其环向间距约为0.32m，总数量为50根。单位长度值为34m，搭接长度值是5m，外插角约为1.5°，采取管内注浆措施，并以4×20mm螺纹钢筋对其进行加强稳固。对于地下水发育较差的施工地区，以0.5水泥浆为注水灰比，注浆压力取值约0.8MPa。对于地下水发育良好的施工区域，注双浆液，注浆压力取值约0.5MPa。

第三，在实施隧道开挖作业过程中，施工人员择取三台阶七步预留核心土的技术，并对开挖进尺进行严格控制，确保上台阶处的循环进尺单位值不超过常规钢架间距，即0.75m，边墙处的循环进尺单位值不超过1.5m。除此之外，还对台阶的单位长度进行严格控制，确保其实际值介于5m～10m之间，台阶呈左右相错分布，错值约为2.5m。完成开挖作业后，施工人员立即以C20钢筋纤维混凝土封闭开挖面以及掌子面，封闭厚度值约为50mm。

第四，初期支护过程中，施工人员以Ⅰ25b型号的钢材为钢架，并严格控制其纵向间距在0.75m左右，并取8根40mm×3.0mm、长度值为7m的注浆锁脚锚管订于钢架底部，并将20mm、长度值为1.3m的双向连接钢筋焊接与钢架子，并以0.75m为其间距值。以180mm×180mm的7mm双层钢筋网格为钢筋网，以长度值为7m的自进式接长锚杆为系统锚杆，以1m×0.8m为间距值。并以梅花形对其进行分布，以C20混凝土封闭，厚度值为30cm。

第五，施工人员在开挖仰拱之前，以注浆锁脚锚管稳定边墙的钢架底部，确保其支护稳定性良好。并严格规定开挖进尺值要小于3m，且不可同时开挖仰拱与第三层台阶。仰拱掌子面、开挖面的间距值要小于35m。施工过程中，施工人员还要做到快速封闭成环。挖成后，施工人员要以碎石垫于仰拱底部，碎石厚度约为50cm，然后逐一连接仰拱与边墙的支护钢架、插锚杆、挂钢网、C20混凝土封闭厚30cm。

第六，施工人员根据围岩实际变形时间拟定二衬施工时间。在二衬施工之前，施工人员对二衬施工背后进行了全包防水处理。如果边墙收敛、拱顶下沉均趋于稳定时，施工人员以C30缓凝土进行二衬施工，厚度值为75cm。并以20mm、150mm规格的钢筋为主筋；构造筋为15mm、180mm；箍筋为7m、180mm×180mm。

第七，施工人员按照工程施工设计标准，对围岩收敛变形、拱顶下沉频率进行实时观测，并将观测结果绘制成图，从而把握围岩变形的基本规律，进而明确拱墙的衬砌浇筑时间。如果观测频率约为5mm/d时，或是围岩位移值超过100mm时，施工人员要立即停止施工，并采取有效措施，强化工程支护。该工程的施工单位对工程建设进行动态化指导，有效提高了工程施工弹性，为施工质量提供了基础保障。