隧道堆积体段开挖支护施工技术研究

2021-01-07崔亚光

黑龙江交通科技 2021年5期

关键词：围岩注浆工程质量

崔亚光

(贵州省公路工程集团有限公司，贵州贵阳 550001)

1 工况概况

某隧道工程在施工期间，考虑到周围环境，最终决定采用矿山法进行施工，右洞出口段地形偏压、埋深0～25 m，以强风化玄武岩和稍密状碎石为主，隧道工程节理裂隙发育，岩体受周围环境，施工作业和施工技术影响，岩体容易发生破碎。

2 工程施工中的保障措施

2.1 提前预报

在工程施工作业时为了可以提前掌握的岩石情况，施工人员应当利用地质仪，对工程施工作业开展前方的具体岩石情况进行全面探测，然后，依据地质工程师提供的预报信息，精准掌握地质情况，对施工作业开展时应用的具体方案进行更新，保证隧道开挖作业时的安全性与稳定性。

2.2 初期支护

为了提升工程质量，采用湿喷机械手开展初喷作业，同时，在施工时，要尽量降低施工环境中的粉尘，尽早对掌子面进行封闭，通过这一处理方式，一方面能够提升工程质量，另一方面也能够加快工程施工效率，在确保工程质量达到要求基础上，使工程能够按期竣工。

2.3 防排水

为了避免积水对工程施工作业造成不良影响，制定了一系列防水措施进行排水。将截水沟设置在洞口边仰坡位置处，对于洞口附近出现的大量雨水，可以通过设置专门皮水管道方式，将积水排放到排水管涵中。此外，依据提前预报结果，如果发现工程施工现场存在突水地带，在施工时，要利用全面堵水注浆法进行止水，减少积水对工程质量造成的不良影响。

2.4 远程监控

将摄像头安装在洞口、掌子面附近，通过对视频移动侦测和报警功能，通过对摄像头进行应用，能够及时发现施工中存在的各项危险事情，第一时间采取合理措施对出现的各项问题进行处理，保证施工作业顺利开展。

3 隧道堆积体段开挖施工重点控制

3.1 混凝土喷射

工程施工现场作业开展期间，施工人员在具体操作期间，操作出现不规范问题，开挖岩面会存在不平整现象。喷射混凝土时经常会出现以下几项问题：(1)混凝土喷射量不足。(2)混凝土喷射不均匀。(3)没有采取合理措施对地基进行处理。(4)背后存在空洞问题。在施工作业开展期间，上述各项问题的存在，都会导致初喷混凝土在应用时支护效果无法得到合理发挥，这会影响工程施工质量，导致工程无法顺利竣工，影响工程竣工后的应用。针对工程施工中存在的松散堆积围岩，在现场施工作业开展时，要提高对喷射混凝土作用内容的重视。通过对隧道工程情况的分析可以发现，围岩自稳定能力差，在开挖掌子面后，容易发生掉块现象，这会影响工程质量，情况严重时会对超前小导管和钢拱架施工造成不良影响。因此，在实际施工期间，为了提升工程质量，保证工程竣工后能够满足应用需求，要在施工现场对掌子面喷混封闭，需要施工人员特别注意的是，在该过程中采用的混凝土要与初喷混凝土标号要保持相同，避免因为混凝土标号不同，影响工程质量。

3.2 加固地层

因为隧道工程围岩条件较差，这也就导致掌子面与洞身进行开挖后，受周围环境因素影响，难以保持稳定状态，因此，为了确保隧道工程在施工作业安全性，除了通过喷射混凝土方式对工作面进行封闭之后，还要对通过预先加固方式对隧道所处地层进行处理。在施工现场采用的主要措施就是锁脚小导管和超前小导管进行注浆，注浆作业开展时，施工人员必须对周围环境进行全面分析，只有这样才能确保注浆作业顺利进行，以及最终建设的工程质量能够达到要求标准。

针对锁脚和超前小导管注浆能够在岩体中形成加固圈，该圈必须要具有一定刚度，通过对其进行应用，可以使围岩应力状态能够得到改善，进而实现对地下水渗流通道的阻隔，在开挖隧道时，提高围岩的具体稳定性，提高工程质量，减少各种事故的发生。在隧道施工现场采用双液水泥浆，水灰比的重量为1∶1，并且加入水泥质量为1.5%左右的偏铝酸盐。进行注浆作业时，为了确保注浆作业顺利进行，以及工程质量能够达到要求标准，要采用0.8～1.0 MPa压力进行注浆。在注浆开展时，各项参数要严格依据现场情况对各项参数内容进行适当调整，在施工现场对采用的材料进行配备比重计，每次进行浆液比重量测时，要对添加剂和制水量进行全面控制，针对注浆量和注浆压力进行重复控制，确保注浆作业顺利进行，保证工程质量能够满足应用需求。

3.3 快速封闭

隧道二次衬砌由多个部分共同构成，而仰拱是其中最重要的一项构成部分，在施工时，该部位的跟进时机会对隧道工程围岩稳固性造成直接影响。因此，要确保步距合理，这一方面能够使支护体系作用得到重复发挥，另一方面也能够使围岩自稳能力得到充分调动，加快工程在具体建设时的施工进度，减少各种材料的应用，提高隧道工程在施工时的安全性。从变形角度对问题进行思考，在IV级、V级软弱围岩中进行隧道工程建设时，初期支护变形超过80%都出现在初期支护结构封闭成形前，此外，通过减小仰拱距离方式，也能够起到抑制隧道变形的作用。可见，尽快完成初期支护，缩短仰拱步距都是控制隧道发生变形的合理措施，当施工现场安全步距达到要求时，要及时进行完成开挖仰拱、快速成环，进而提高隧道工程整体结构的稳定性。需要注意的是，进行开挖作业时，单次进尺不得超过3.0 m。