試析淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)要點(diǎn)

莫祖鴻

(黔東南州交通勘察設(shè)計(jì)院)

1 淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工的問(wèn)題提出

要想對(duì)淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)要點(diǎn)做出分析，首先要從其特點(diǎn)進(jìn)入。隧道淺埋的承載供體相對(duì)于深埋隧道的承載供體要困難的多，淺埋隧道的地形多數(shù)會(huì)有偏壓、地表層的軟弱堆積物和軟弱圍巖等因素影響。這些影響因素會(huì)導(dǎo)致在施工過(guò)程中出現(xiàn)拱頂下沉，地表開(kāi)裂，從而導(dǎo)致承載供體施工失敗。這就要從影響因素各個(gè)方面擊破，從而保證施工順利完成。

1.1 導(dǎo)致隧道偏壓的原因

隧道偏壓可理解為由于外界多種因素的影響導(dǎo)致圍巖壓力不對(duì)稱，支護(hù)隧道的承載供體承受力下降，導(dǎo)致隧道供體變形，受壓等問(wèn)題的出現(xiàn)，具體的原因應(yīng)從以下幾個(gè)方面分析。

(1)施工技術(shù)的原因。施工技術(shù)的專業(yè)性嚴(yán)重影響了施工質(zhì)量的穩(wěn)定性，施工方法不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致開(kāi)挖斷面發(fā)生局部坍塌，從而打破了圍巖壓力的穩(wěn)定性，造成受壓力不均而引起的隧道偏壓。

(2)地質(zhì)方面的原因。由于特殊的地質(zhì)的原因，也會(huì)導(dǎo)致隧道出現(xiàn)偏壓的狀況發(fā)生。隧道施工處圍巖的狀態(tài)傾斜，并在不斷的發(fā)育中，而且其形態(tài)又比較軟弱，自穩(wěn)能力極差。施工過(guò)程中很容易受到其影響，這樣就導(dǎo)致巖體隨巖面滑動(dòng)，從而造成隧道偏壓。

(3)地形方面的原因。隧道建設(shè)多數(shù)都是依山而建，地面的傾斜度比較大，測(cè)壓作用力比較大。再加上不同巖層的作用了，隧道埋深度較淺，也是導(dǎo)致隧道偏壓的一個(gè)重要原因。

1.2 偏壓隧道判斷分析

偏壓隧道引發(fā)的原因比較多，一是技術(shù)方面的原因，二是地質(zhì)方面的原因，三是地形方面的原因。要根據(jù)不同的原因進(jìn)行相應(yīng)的解決，這就要求在施工過(guò)程中充分的了解施工技術(shù)的難點(diǎn)在哪里，然后再設(shè)定相應(yīng)的解決方案進(jìn)行解決。地質(zhì)勘探技術(shù)的產(chǎn)生，可以很好的找出隧道偏壓原因，運(yùn)用高科技的現(xiàn)代化施工技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的問(wèn)題解決，從而保證施工質(zhì)量和安全。

2 淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工的研究現(xiàn)狀

由于交通道路建設(shè)的發(fā)展重要性，國(guó)內(nèi)外早就對(duì)道路建設(shè)中出現(xiàn)的難點(diǎn)進(jìn)行了各個(gè)分析研究。在七十年代以前，我國(guó)解決偏壓隧道的技術(shù)方法也比較傳統(tǒng)，采用的導(dǎo)坑分部的方法進(jìn)行開(kāi)挖，木支撐是當(dāng)時(shí)最主要的支護(hù)手段，導(dǎo)坑采用的是扇形框架支撐方法。這種傳統(tǒng)的施工技術(shù)安全威脅系數(shù)比較到，很容易出現(xiàn)下沉和開(kāi)裂的質(zhì)量方面的問(wèn)題，因此隧道偏壓技術(shù)的實(shí)施比較緩慢。八十年代出現(xiàn)了新奧法，淺埋偏壓技術(shù)引入新奧法的原理，超前支護(hù)和鋼架，網(wǎng)噴混凝土快速有效的支護(hù)措施等方法的使用加固了圍巖穩(wěn)定性，從而加快了施工的速度，同時(shí)安全性和質(zhì)量方面都得到了提高。

隧道地質(zhì)勘探工作是隧道施工的關(guān)鍵因素之一，也得到了很高的重視。國(guó)外早就對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的研究分析，在施工之前詳細(xì)的分析地質(zhì)數(shù)據(jù)，道路建設(shè)總是離不開(kāi)地質(zhì)的勘探，地質(zhì)狀況的分析詳細(xì)程度直接影響著道路建設(shè)的完成度。一般配備專門(mén)的地質(zhì)勘探部門(mén)，來(lái)完成地質(zhì)分析數(shù)據(jù)的研究，通過(guò)分析研究出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行施工超前預(yù)報(bào)以及地質(zhì)測(cè)量的工作。隧道施工地質(zhì)預(yù)報(bào)工作加上超高水平的施工技術(shù)，可大大減少塌方、泥石流、瓦斯爆炸、巖爆等地質(zhì)災(zāi)害的迫害，保證施工順利安全的完成。還能夠降低施工成本，這是施工方和承包商共同關(guān)注的問(wèn)題，安全快速低成本的施工方案是最佳的施工方案。

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的支持，各國(guó)的施工技術(shù)都在不斷的提高，解決問(wèn)題的能力也越來(lái)越強(qiáng)。就我國(guó)目前施工現(xiàn)象來(lái)看，施工技術(shù)手段有了很大的提高。施工地質(zhì)預(yù)報(bào)工作也被高度重視，勘探方法也在不斷進(jìn)行更新，鉆孔技術(shù)和物探方法都被大力的推廣，也是勘探工作中常用的方法。其中地震折射波法，聲波反射法也是常見(jiàn)的地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法中常見(jiàn)方法，這都有賴于我國(guó)對(duì)于道路建設(shè)的重視程度。有效的地質(zhì)勘探技術(shù)可以大大的減少道路建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的隧道偏壓的現(xiàn)象發(fā)生，勘探技術(shù)不僅是做好了施工前的預(yù)報(bào)工作，施工過(guò)程中的淺埋、偏壓以及軟弱圍巖等技術(shù)的實(shí)施也離不開(kāi)施工預(yù)報(bào)的報(bào)告數(shù)據(jù)支持。道路施工不是單一方面的施工，它所面臨的問(wèn)題復(fù)雜多樣性，這就要求各種施工技術(shù)同時(shí)進(jìn)行，從而更好的完成施工任務(wù)。隧道施工技術(shù)也是在這些技術(shù)的前提下進(jìn)行的，這樣才能保證隧道施工的安全性。

3 淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)要點(diǎn)研究

具體的施工技術(shù)要點(diǎn)還需要具體的研究分析，淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)要點(diǎn)可從工藝流程、具體施工技術(shù)點(diǎn)出發(fā)，從而系統(tǒng)全面的對(duì)其進(jìn)行分析研究。

3.1 施工技術(shù)工藝流程

由于淺埋、偏壓及軟軟圍巖的承載力較低，出現(xiàn)塌方的情況比較嚴(yán)重，而且軟弱圍巖又處于淺埋和偏壓段，又大大加劇了施工的難度。要想從根據(jù)解除淺埋偏壓對(duì)于隧道施工的影響就要從根本原因出發(fā)，從工藝流程進(jìn)行細(xì)致的分析。工藝流程依次為山體外側(cè)回填、超前支護(hù)、環(huán)向開(kāi)挖、初期支護(hù)、安裝型鋼鋼架、開(kāi)挖核心土、監(jiān)控量側(cè)及加強(qiáng)支護(hù)等。要做到各個(gè)流程的安全性，以及質(zhì)量保證，才能完成隧道施工的質(zhì)量保證。

3.2 具體施工技術(shù)點(diǎn)

施工技術(shù)流程是由多個(gè)不同的施工技術(shù)點(diǎn)組成的，不同的施工階段也會(huì)用到不同的施工技術(shù)。下面就從幾個(gè)重要的施工技術(shù)點(diǎn)，詳細(xì)的分析淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)要點(diǎn)。

(1)超前支護(hù)技術(shù)研究

在軟弱圍巖隧道技術(shù)施工工程中一般都會(huì)用到超前支護(hù)，這可有效的保證施工過(guò)程的順利進(jìn)行。超前支護(hù)施工采用鋼管鋼型支架，對(duì)于鋼管的選材尤為重要，要抗壓力較好的材料，可有效的起到保護(hù)作用。鋼管的質(zhì)量直接影響到鋼管支架的受作用力，也直接影響到隧道施工的技術(shù)要求。鋼管導(dǎo)管的數(shù)據(jù)分析研究報(bào)告也十分重要，數(shù)據(jù)研究的準(zhǔn)確度可有效的保證鋼架在制作過(guò)程中，不會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)原因出現(xiàn)鋼縫連接偏差，從而引發(fā)重大施工事故。隧道施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有可能影響到整體效果，所以必須做到萬(wàn)無(wú)一失。

(2)開(kāi)挖技術(shù)研究

開(kāi)挖工作是在超前支護(hù)工作之后進(jìn)行施工，由于軟弱圍巖所處淺埋偏壓段，因此在開(kāi)挖過(guò)程中要采用預(yù)留核心土的開(kāi)挖方式，也就是沿著隧道的輪廓線進(jìn)行開(kāi)挖。開(kāi)挖工程中會(huì)受到地質(zhì)巖層的阻礙，對(duì)于相對(duì)堅(jiān)硬的巖石開(kāi)采用弱爆破的方式進(jìn)行開(kāi)挖，一方面可有效的爆破堅(jiān)硬的巖石，另一方面還可以保護(hù)隧道不受迫害。開(kāi)挖方式要根據(jù)不同的地質(zhì)特點(diǎn)采用不同的開(kāi)挖方式，在順利施工的過(guò)程中還要保證施工的安全性，以及完成施工的質(zhì)量要求。

(3)圍巖測(cè)量技術(shù)研究

圍巖監(jiān)控測(cè)量時(shí)軟弱圍巖隧道施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，及時(shí)掌握圍巖動(dòng)態(tài)，可以對(duì)圍巖的穩(wěn)定性作出客觀的評(píng)價(jià)。通過(guò)測(cè)量計(jì)算可以確定隧道施工的支護(hù)形式、支護(hù)時(shí)間及支護(hù)參數(shù)等，掌握支護(hù)機(jī)構(gòu)的應(yīng)力分布于受力狀態(tài)。

施工技術(shù)的要點(diǎn)研究主要是為了在施工做成中提高施工安全系數(shù)，以及施工質(zhì)量。不同的施工階段采用不同的施工技術(shù)進(jìn)行技術(shù)攻破，這也是現(xiàn)代化科技發(fā)展的支持。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)上文的分析研究表明，淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)具有一定的特殊性和復(fù)雜性。要根據(jù)不同的表表形態(tài)，地質(zhì)特征進(jìn)行相應(yīng)的施工方案，切實(shí)做好施工前的地質(zhì)勘探工作，確保施工過(guò)程的安全性。高質(zhì)量的施工技術(shù)需要高科技技術(shù)的支持，這也要求在施工過(guò)程中選用適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)進(jìn)行施工，從而完成高品質(zhì)的施工工程。隧道施工的安全性也就是道路建設(shè)的安全性，道路建設(shè)的安全性直接影響了道路質(zhì)量，以及國(guó)家發(fā)展的腳步，因此必須得到高度重視。

［1］房志群，林明星.關(guān)于淺埋及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)的探討［J］.中國(guó)史新科技新產(chǎn)品，2008，(8).

［2］李志山，范明坤.談淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)［J］.科技資訊，2012，(1).

［3］劉欽.炭質(zhì)頁(yè)巖隧道軟弱破碎圍巖大變形機(jī)理與控制對(duì)策及其應(yīng)用研究［J］.山東大學(xué)，2011，(4).

［4］于跟社.大斷面復(fù)雜地質(zhì)條件隧道施工與信息化技術(shù)的應(yīng)用［J］.西南交通大學(xué)，2005，(3).

［5］楊帆.隧道淺埋偏壓段地表回填注漿及開(kāi)挖支護(hù)施工技術(shù)［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2007，(5).

［6］呂劍云.淺埋遍壓軟弱圍巖雙連拱隧道施工技術(shù)［J］.鐵道工程學(xué)報(bào)，2011，(3).

［7］熊華倫.論淺埋、遍壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)［J］.西部探礦工程，2005，(11).