复杂地质条件下的隧道施工技术难点分析

2019-02-17朱未

四川水泥 2019年4期

关键词：施作偏压岩层

朱未

（四川公路桥梁建设集团有限公司公路隧道分公司，四川成都 610041）

1 工程概况

石岗坪隧道是成贵高铁的重难点工程之一。本隧位于宜宾市翠屏区高县月江镇至胜天镇，地面海拔高程300～410m，地面高差最大110m，最大埋深约90m，进口纵坡坡度10°～20°，具有围岩较差、全隧浅埋偏压等不良地质状况。

本施工组织设计编制范围为成贵高铁第六标段石岗坪隧道主体工程、及其附属工程。石岗坪隧道进口里程D1K153+935，出口里程DK156+010，全长2085m，中心里程D1K154+977.5。

2 复杂地质条件下的隧道施工技术分析

2.1 软弱围岩地质条件下的施工技术分析

软弱围岩是一种极易坍塌的松软地质，其稳定性非常差，如果在这一条件下进行，容易出现坍塌的事故。因此，为了更好地促进施工工作的有序进行，提升施工质量[1]，一定要为相关人员提供有效且质量合格的防护设备，强化对其的安全培训和教育，有效降低事故出现的几率。同时，在对铁路隧道进行施工过程中，应该及时地开展排水工作。通常情况下，如果渗进土层中的水量较大，那么岩层的松散度也会逐渐增加。并且，当施工地面存在裂缝的情况或者坍塌的趋势，应该立即制定相应的防护方案，利用稳固性较强的粘土填充裂缝以及坍塌区域，在填充工作完成之后一定要给予填充区域较强的压力，保证粘性土与填充区域具有较强的密实度，以便其牢固性能够得到提高。此外，岩层的周围也需要进一步的加固，相关人员在进入施工现场之前，应该对岩石结构进行合理研究和分析，针对相对松散的区域，应该利用钢材等材料进行防护支架搭建，将所有的搭建支架进行连接，对岩石层进行稳固，确保有效规避坍塌事故的出现。

2.2 偏压围岩地质条件下的施工技术分析

通常情况下，针对偏压围岩地质而言，其不仅地形坡度较大，岩层也具有较强的薄弱性。如果在实际的施工作业期间，地形坡度较大，那么会对岩层的结构造成很大的压力，致使岩层出现异动的情况，进而引发坍塌等问题。而如果岩层相对薄弱，那么就会导致岩层结构出现裂痕，强化了不稳定性，影响了施工工作有序进行，制约了施工质量的提高。所以，在这种地质条件下进行的铁路隧道施工工作过程中，相关人员一定要对施工周边环境进行明确掌握，合理分析图纸的硬度以及湿度，严格进行测量。并且，在施工工作进行之前，应该利用专业的支护材料以及仪器科学地对岩土层进行支护，保证岩石层的稳定性能够不断增强，再进行这项工作，对岩石从地表进行不断的加固[2]。

3 复杂地质条件下的隧道施工技术难点分析

3.1 软弱围岩

软弱围岩具有破碎松散力明显等特点，且通过进一步的研究和分析得知，软弱围岩的抗风化能力以及抗水软化能力都比较差。在具体的施工工作期间，隧道围岩主要是用作支撑岩体的结构，其安全性在很大程度上对部分岩体质量造成影响。而针对软弱围岩来说，其在承载力以及强度等方面都无法满足施工要求的围岩。故而，在施工阶段经常出现坍塌等现象，不仅使施工的安全性无法得到保障，也严重地制约了施工工作的有序进行。

3.2 浅埋偏压

在复杂地质条件下，在隧道施工工作进行期间，如果不能对浅埋偏压进行合理且科学地处理，就非常容易出现变形或坍塌事故，不仅阻碍了施工质量的提高，还对隧道施工工作造成了非常不利的影响。为了可以有效对类似问题进行规避，在施工过程中如果隧道处在浅埋偏压地段，那么在施工进行阶段，应该制定合理的对策，降低其对隧道施工工作的影响，以保证隧道的质量可以得到提高，进而为铁路后续的运行奠定基础。

4 复杂地质条件下的隧道施工对策分析

4.1 复杂地质条件下隧道开发技术的要点控制分析

本隧Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩均采用三台阶法开挖，Ⅴ级围岩处于浅埋、偏压及断层破碎带、岩性接触带围岩地质较差地段采用三台阶临时仰拱法开挖。具体施工工艺流程为：超前支护→上台阶开挖→施作初期支护→施作临时横撑→中台阶开挖→施作初期支护→施作临时横撑→下台阶开挖→边墙仰拱初期支护→施作仰拱→初期支护质量检查→拆除临时横撑→施作仰拱填充→防水层、二次衬砌→施作水沟电缆槽。

在具体的施工工作开展期间，针对上部导坑，施工人员应该对人工风镐开挖手段进行合理的应用[3]。针对中台阶以及下台阶，施工人员可以对挖掘机开挖的等工具进行合理的采用，保证可以有效对围岩的扰动进行降低。同时，各部开挖后，应该在第一时间对掌子面进行封闭，喷网锚钢架联合支护作业，施作临时仰拱。需要明确的是，在对中台阶以及下台阶左边、右边墙开挖过程中，一定要交错施工，坚决不能出现两侧同时对挖的情况，以保证施工效果以及质量可以得到有效提高。

4.2 二次衬砌施工

当初期支护工作完成之后，应该开展二次衬砌施工工作，以确保施工质量可以得到有效提高。一方面，应该做好施工准备工作。在具体的工作开展过程中，应该对初期支护工作进行不断完善和健全，强化对防水工作的重视等。另一方面，应该合理的开展主体施工工作，科学制作并安装钢筋及模板等，保证混凝土浇筑质量，确保后续施工顺利进行。此外，还应该做好拆除模板以及支撑结构等收尾工作，保证二衬结构堵漏工作的效果能够得到提升，强化对后续工作的完善。

4.3 软弱围岩地质条件下隧道的施工方法

一般而言，隧道的施工选址在软弱围岩段时，需要深入剖析其存在的特殊性，科学运用施工工艺及方法，确保其合理性，有效促进围岩的稳定性。同时，在施工工作过程中，应该加大对现代化先进模式以及技术的应用，保证隧道施工够达到预期的效果和目标。此外，结合工程的具体要求以及当地的地质条件等因素，对围岩所承受的荷载数值进行标识和明确，以保证隧道荷载能够满足施工的结构以及要求。

4.4 浅埋偏压地质条件下隧道施工方法

在任何一项工程施工开展的前期阶段，都应该对可能存在的风险进行合理研究和评估，隧道工程施工工作也同样如此。在实际的隧道施工工作开展过程中，应该清楚且明确地掌握浅埋偏压地质可能对工程造成的影响以及危险，在施工过程中，不仅要对地质条件进行参照，制定可行性较高的施工方案，还应该对施工中可能存在的突发问题进行了解，科学地制定应急方案以及解决办法，最大程度的对突发问题进行控制，以保证可以从根本上降低问题出现的几率。