浅埋软弱围岩大跨隧道的施工技术分析

2020-02-18王宜桢王子龙

四川水泥 2020年2期

王宜桢王子龙

（中交一公局厦门工程有限公司，福建厦门 361000）

0 前言

当道路跨越山岭时，往往需要开凿隧道。而在隧道施工环节，由于软弱底层地质条件特殊，所以浅埋软弱围岩大跨隧道施工的复杂性和难度都相对较高。为此，在实践工作中施工人员应该加强对浅埋软弱围岩大跨隧道施工技术的研究，明确其必要性施工流程和作业原则与方法，为提高施工质量奠定良好基础。

1 工程概况

某隧道位于高速公路中段，为保障该段公路顺利穿越山体而建。该项工程的双向建设长度达4890 米，周边地址条件复杂。隧道跨越地带地形起伏较大，隧道施工范围内存在浅埋围岩，而且隧道洞口的地质条件较为恶劣，是含水量较大的流塑状淤泥。在这种复杂地质条件下开展隧道施工，极容易出现洞口坍塌、拱顶下沉或地表破裂等问题，十分不利于隧道施工的安全开展。所以，为了能降低整体施工风险，提高隧道施工质量，在实践工作当中施工单位决定采用浅埋软弱围岩隧道施工技术作业

2 浅埋软弱围岩隧道施工难点

在浅埋软弱围岩隧道施工过程中，极易出现围岩结构不稳定的现象。若在土方开挖环节未做好围岩支护工作，则十分容易引发塌方等安全事故，不仅会对施工人员的人身安全造成威胁，更会为施工单位带来极为严重的经济损失。所以，围岩支护工作就是浅埋软弱围岩施工的一大难点[1]。在实践工作当中，由于施工的可操作空间较小，所以对大型机械的使用限制较多，要保证施工质量必须合理选择围岩支护技术。同时，浅埋软弱围岩隧道施工的难点还表现在地表水渗漏问题上，若在施工时出现地表水渗漏，则会严重削减围岩结构的稳定性和牢固性，所以施工人员必须完善排水系统，才能规避安全风险。

3 浅埋软弱围岩大跨隧道施工方法

为保证浅层软弱围岩大跨施工质量，在实践工作当中，相关工作人员应该先理顺施工的流程。在实践工作当中要先做好隧道的支护工作，为隧道施工提供安全稳定的环境，而后要合理进行隧道开挖。这次环节应该正确评估地质状况以及并选用合适的开发方法，以避免出现坍塌问有孔洞坍塌问题，然后在施工环节，作业人还需要对隧道进行科学量测以及监控，以保证隧道施工的合理性。

3.1 隧道施工原则

相比于普通的隧道施工，浅埋软弱围岩大跨隧道的施工复杂性和危险性更高。所以，为了保证施工人员能够在安全稳定的环境下作业，在实际工作当中必须遵循规定的施工原则。

5、要遵循有效支护原则。围岩支护的稳定性将会对围岩施工安全性和有效性产生深刻影响，而在隧道开挖的具体过程当中，为了能够尽可能地控制施工对周边围岩结构的扰动，保证施工安全，作业人员必须合理开展支护施工。比如，建立健全围岩支护体系，为切实提升围岩结构的稳定性，施工人员可选择使用混凝土喷射以及锚杆支护等手段来优化支护体系，推进其实用价值的攀升[2]。

第二，要遵循严格管控原则。在实践工作当中，严格的施工管理是保证施工质量和效率的根本方法。所以，为了能够尽量避免安全事故和意外情况的出现，相关管理人员必须开展全过程的监督管理，严格要求各环节的施工质量，加强对施工人员作业成效的管控，以保障顺利、安全地开展施工。在此环节，应将管控重点放在围岩支护结构的初期建设上，管理人员需严格监督和查验支护结构的合理性和稳定性，以便于保障后续施工的安全。

3.2 隧道施工要点

为切实提高浅埋软弱围岩大跨隧道施工的有效性，在实践作业环节，相关工作人员应该严格遵循施工原则，合理选择施工方法，进而实现对大跨隧道施工要点的把控，推进作业成效的提升。

3.2.1 围岩量测

对于浅埋软弱围岩大跨隧道施工而言，围岩量测工作至关重要。该项工作的开展代表着新奥法施工的具体落实，能为提高施工整体安全性、科学性和有效性提供保障。围岩工作的开展，需要依托于信息化技术和设备，这样才能使工作人员及时获得数据，并基于该数据实现对施工风险的有效规避。在实践中，围岩量测既能帮助施工人员做好施工准备，又能帮助施工人员优化作业方案。

通常，围岩量测工作分为施工前量测和施工中量测。在施工前量测的作业过程中，施工人员通过合理量测实现对施工现场环境和条件把控，让他们进一步了解围岩结构，并以此为依据评判施工方案的可行性与支护方案的可靠性。在施工中进行量测时，作业人员需要开展全过程的量测和监控，实时获取相关数据，为提高作业有序性和针对性奠定良好基础。此时开展的量测工作，能为隧道的安全施工提供保障。但施工人员也必须加强对自身作业规范性的重视，才能保证该方法应用有效。比如，在案例工程的现场量测环节，发现拱顶出现下沉，所以施工人员立即暂停施工，在找出问题原因和解决对策后才继续开始作业[3]。不仅如此，量测作业环节还应该加强对围岩收敛率和位移情况的重视。比如，当围岩的水平收敛率超过5mm/d，或其位移大于100mm 时，施工人员也需要停止施工，寻找问题原因并推进问题解决，而后才能进行复工。

3.2.2 支护施工

作为保障浅埋软弱围岩大跨隧道施工安全性的基础工程，支护施工方法的合理性将会对支护体系的安全性和隧道整体施工的质量产生深刻影响。为提高支护质量，在实践中可先开展超前支护工作，即在隧道开挖以前讲超前锚杆放置在隧道周围达到预先支护的效果。而在构建初期支护结构后，相关工作人员可选择以锚杆加设和混凝土喷射的方法来提高结构稳定性，减少其出现变形或位移的几率。同时，在支护施工环节，施工人员还应该妥善地开展导管注浆工作。大部分情况下，浅埋软弱围岩大跨隧道施工都会选择采用小导管注浆方式作业。比如，在案例工程中，施工人员就选择使用5m 长，且壁厚为3.5mm 的注浆小导管来开展双层注浆作业，以此来达到提升支护有效性的目的。

3.2.3 地表水处理

在隧道施工阶段，施工区域的水源分布情况将会对施工安全造成深刻影响。若未妥善处理地表水，则十分容易造成地表水渗漏，进而加剧浅埋软弱围岩结构的复杂性，使其更易出现变形或位移，引发安全事故。所以，为了保证施工安全，作业人员需要合理开展地表水排放工作。比如，采用洞内超前排水法减少隧道中的地表水含量。也可通过合理布设排水沟的方式来预防地表水渗漏。比如，施工人员可在现场开挖110cm×80cm 的排水沟，为顺利排出地表水奠定基础。

3.2.4 二次衬砌

开展二次衬砌补充施工，是对支护作业的完善，能进一步增强作业安全性。在此环节，施工人员需要强化对二次衬砌时间的把控，该项工序应位于初期支护以后。由于隧道洞口或大变形地段容易出现塌方事故，所以为了加固该区域结构的稳定性，施工攻人员需要对这些区域的地表沉降情况进行严格监控，并且尽快开展二次衬砌工作。比如，在未出现大幅度初期支护变形时，施工人员就可开展二次衬砌工作，以便用户保证初期支护和二次衬砌共同受力，实现对施工安全的有效保障。