隧洞工程砂洞开挖的常见问题及预防措施

吴小静

（新疆伊犁河流域开发建设管理局）

1 工程基本概述

隧洞出口岸坡走向近南北向，自然坡度20～300h，岸坡稳定。砂洞中存在着较多的风积砂层，这种岩石的厚度大约包括l1～35 m，开挖后上部必须要保证内部的积雪融化侵蚀冲刷不会影响内部的砂洞开挖工程。隧洞出口位于冲沟内，暴雨期易汇集雨水且会形成较多的积水，从而对隧洞内部的施工产生影响，对此，必须要做好排水措施。隧洞出口左右侧开挖边坡比例1:1.50，隧洞开挖边坡比例1∶2。设计图纸中风积砂层洞室大约长45 m，洞室采用5段大管棚超前支护开挖，每段管棚长12 m，洞室段开挖拱顶预留10 cm 沉降量。且其隧洞出露底层的第三系统是岩性砂质泥岩和泥质砂岩，需要根据实际情况保证其内在的机制处于稳定的状态。

2 隧洞工程砂洞开挖施工工艺分析

2.1 测量放线

在进行隧洞工程的施工前，必须要根据实际情况对测量控制点进行复核和管理，对不同地区的测量进行选择技术。不仅如此，如果基槽开挖没有专业的工程测量师对其测量，施工中的控制箱涵的中线与高程的结果会出现偏差，导致施工地区与图纸标记地区偏差性较大，且没有开挖线覆盖其上。

2.2 基槽开挖

开挖前必须要对其开挖范围的施工进行管线改移，并对开挖边线的河道采用支架加固的方式进行防护，这样才能对开挖范围内的积水及时抽排。为方便机械设备进入箱涵施工场地施工，必须要在施工地区的下游方向埋设涵管，使其能够连通混凝土拌合区与施工区。在施工时，必须要利用机械挖掘来清除沟槽内的积水，确定该地区的土质是否可以挖掘排水沟和排水井，如果土质过于松软且积水现象严重，那么就必须要根据该地区的特殊性设置一个专业性的排水管道，使得内部的积水得到释放，保证地区性的挖掘能够取得局部完善。

2.3 地基处理

一旦基槽挖掘完毕之后，要按照规定来对基底进行隐患排查，清除基底内部的杂物，铺设相应的碎石来保证泥土浇筑的稳固性，利用压路机来对地基反复夯实。对于夯实后仍然出现的低洼部分，需要更换更加坚硬的石头来对其填换。在填换完成之后，还要聘请专业的人士来对其地基的基础设施进行处理，避免基底暴露过长时间，降低其出现裂缝的概率。一旦基槽验收合格后，要立即开始实施其他工序的工作，保证地基整饰的完善性。在对地基进行处理时，还必须要根据实际情况将其地基内部的基槽进行分析和处理。

表1 主要工程施工表

3 隧洞工程砂洞开挖的常见问题

3.1 前期开挖工作准备性不足

在隧洞工程的施工处理时，必须要根据实际情况对隧洞工程的团队配备钢筋、锚杆和钢支撑骨架。据中国研究文献的数据表明，在土质相对柔软的一层中，采用砂浆锚杆进行挖掘会在挖掘后使得土质产生细缝，这种细缝如果长时间暴露在空气下会使得土质之间的细缝扩增，且会有一些其他非隧洞物质衍生，其会干扰最后的施工，拖延施工进度。不仅如此，在施工前期还需要根据实际情况缩短钢筋网片的距离，降低其危险抗性。在洞室内部的拱脚和拱顶处，由于其整体的工程存在着较大的裂缝，可能会导致隧洞的内部施工出现钢筋断裂，地下水渗漏等现象。由于岩石的脆弱性特征会导致隧洞沙岩表面的抗压强度无法提升，易碎性增强，影响其内部的工程承受能力。

3.2 排水性功能不足

该隧洞全段位于地下水位线下，最大地下水位高于洞顶28 m，一旦其局部地区的隔水层处理不恰当会产生较大的影响。且由于其开挖过大，一旦出现局部塌方或开挖断面不规则，拱架就无法与岩面密贴，就会导致施工不规范，质量控制不到位，检查不及时等情况。一旦其内部的支架调整不到位，安装管控工程的校正垂直度低，焊接质量不符合要求。在施工中未按规范要求进行注浆施工，就会导致注浆不饱满，工作管控缺乏力度。洞室开挖后，拱脚和拱顶等部位容易塌方变形，也会对反拱底板的钢支撑骨架会起到重要的影响。不仅如此，在施工中，部分地区的施工由于其误差性较强，容易导致其出现长期性的困难开挖现象，其地下所蕴含的水资源排出较难，也很难进行改造和处理。部分地区由于其地质的局限性，无法建设排水沟渠，在这种情况下必须要有专业性的人员来对其进行施工指导，保证该地区能够有排水系统，地区内的积水严重现象能够解决。

4 隧洞工程砂洞开挖的解决措施

4.1 完善施工开挖的前期准备工作

图1 水电布置图

施工混凝土在进行浇筑时必须要对砂洞边坡采用挂网喷射的方式保证混凝土的支护工作比较完善，合理管控内部隧洞的施工顺序，首先先素喷水泥砂浆，挂设钢筋网，最后浇筑混凝土。在此期间，必须要根据实际情况将隧洞出口排水沟渠的设计按照实际情况进行有效处理，控制其隧洞工程砂洞开挖处的注浆导管，加强其管棚钻孔施工的合理管控。由发电机或变压器进一步引出专门的照明线路，随后及时有效利用设备工具将隧洞内的照明线路固定在洞壁侧墙的接线桩上，每隔10 m 设一盏白炽灯，洞内照明电压≦36 v，灯具与照明线路是一种并联电路的连接方式。隧洞洞内开挖工作需要采用碘钨灯照明，保证线路布设、施工应符合安全规范要求。除此之外，在施工开挖时，还必须要根据现场的实际情况对其施工设计图纸进行长期的复核，如果出现了地区位置偏差，必须要在图纸上标注并重新绘制图纸，完善施工开发的工作。

4.2 加强隧洞洞外打井降排水处理

在隧洞进行防水处理时，由于部分隧道具备打井的条件，必须要根据其地下水位的实际情况加强内部的沟渠设计，使得隧道沿线各段岩层水量的渗透性合理管控，降低隧道内部的排水能力，平衡现场的实践技术。不仅如此，为了进一步降低该地区隧洞工程的含沙性，必须要对周边的岩石进行排水处理，排出少量的地下水残余，保证岩石的稳定性。除此之外，还必须要将这部分地下水排至隧道洞外，使其能够在不影响隧洞内的工程施工建设时对工程进行合理管控，加强隧洞内部的排水管理，定期或者不定期的对施工人员培训，使得施工人员的技术得到完善，保证技术人员可以更具实践经验以及专业知识对设计控制点进行管控，保证洞口拥有两个稳定的埋设准水井，完善隧道内部的排水沟设计，防止水出现倒灌现象。

5 结语

综上所述，现阶段国家越来越重视隧洞工程管控工作。由于隧洞内部的施工存在困难性，其内部的施工管理存在一定的阻碍，如围岩稳定性差，排水性需与随挖随排的成套系统进行配合等。在满足实际的开挖条件下才能够保证内在的工作管理，创新工程的管理机制，促进施工的可持续性进步与建设。