淺談黃土隧道開挖與支護監理控制要點

劉政全 李春紅

摘 要：現階段，我國隧道工程的開挖方法根據地質條件、斷面大小等具體條件分為全斷面開挖法、臺階法、分部開挖法等類型，工程技術人員對隧道圍巖和支護作用的認識逐步深入，各類施工方法得到了系統的研究和應用。而對黃土隧道的研究相對滯后，黃土地質屬于不良地質，其在天然狀態下處于非壓密狀態，在受到外界的擾動后易變形、坍塌，且遇水產生濕陷性等特點。隨著對黃土特點的認識以及支護技術的掌握，對黃土隧道的開挖和支護方法取得了一定的成就。本文結合延志吳高速公路的黃土隧道實踐經驗，對黃土隧道開挖與支護施工要點作詳細闡述，以期指導黃土隧道施工。

關鍵詞：黃土隧道;開挖;支護;質量控制

1 施工控制要點

1.1 黃土隧道開挖施工控制要點

（1）臺階法開挖施工工藝流程。施工人員要對施工控制工序予以監督和管理，尤其是在超前小導管施工過程結束后，要保證對上半斷面進行開挖，在挖深達到1～1.5倍洞徑時有效進行下半斷面的處理，一般要錯開3m到5m的距離。另外，確保能在全斷面開挖工作已經距離掌子面40m到50m范圍后開展具體的澆筑仰拱處理工序，從而實現封閉成環。先行隧道初期支護變形穩定并施做完仰拱的條件下方可進行后行隧道的開挖。

（2）施工工序說明。第一步：開挖①部要結合實際施工要求，對上臺階進行常規化修邊處理，并且要對其進行工序的約束和監督，合理性完善控制工作，初噴4cm厚的砼結構后完成具體的封閉操作。與此同時，施工人員要保證鋼架架設效果和錨桿處理過程都能滿足質量標準，確保相應工序都能符合設計厚度，一定程度上完善承載拱的整體質量，提升其安全性和穩定性。

第二步：結合實際施工要求，完成滯后①部控制工作，要在1倍到1.5倍洞徑的具體施工范圍內踐行系統化處理機制，并且完善②部和③部的開挖控制，確保斷面初期支護工作也能滿足質量標準。

第三步：施工人員要按照工序要求完成滯后①部40m到50m范圍的仰拱處理工作，確保澆筑過程的合理性和完整性，從而實現封閉成環的目標。

第四步：施工人員要對黃土隧道開挖施工的圍巖進行集中量測，結合具體數據判定二次襯砌的應用與否。

（3）黃土隧道開挖施工注意事項：

A、開挖方法根據圍巖條件選擇，減少對圍巖的擾動。

B、在鋼拱架安設前要定出中線、高程控制點，并用紅油漆標注。

C、開挖時嚴格控制超欠挖，拱腳以上1米范圍內嚴禁欠挖，先用機械大范圍開挖，在接近開挖輪廓時，應用人工開挖、修邊，減少對圍巖的擾動。

D、在實際操作過程中，要對核心土予以預留管理，一般而言，預留面積要在上半斷面開挖面積的一半以上，長度則要約束在4m到6m的范圍內。

E、在施工項目的左右兩側，施工隊伍要保證交錯施工的距離能被控制在3m到5m之間，保證進尺處理的時效性，避免長距離開挖對工程質量造成的影響。

F、仰拱距掌子面最大距離，Ⅳ級圍巖不超過50m，Ⅴ級圍巖不超過30m。

G、施工人員在開挖結束后，要敷設鋼筋網并且緊貼巖面，主要是借助鋼管和方木完成處理工作，超挖較大的部位要分層掛網，噴射同級混凝土。

H、在隧道處理工序中，要結合開挖過程對具體問題和具體情況進行觀察分析，并且有效描述巖裂隙結構狀況等，從而合理性分析判定設計情況，提升穩定性。

I、開挖工作完成后，施工部門要結合實際設計要求對具體情況進行多元化測定，確保信息量反饋工作的完整程度。

J、在黃土隧道開挖施工項目結束后，相關人員要積極建立更加系統化的圍巖支護封閉處理，從根本上規避圍巖暴露時間。

1.2 黃土隧道開挖錨桿施工控制要點

（1）錨桿施工前的準備：

A、施工人員要對錨桿類型和基礎尺寸規格進行集中校對檢查，對其質量和性能予以分析，保證相關參數和設計要求相匹配。

B、施工人員要依據具體類型和要求配置對應的鉆孔機具。

（2）鉆孔控制要點。為了保證黃土隧道開挖工作的合理性，要積極建立健全完整的控制規劃，目前主要采取的是ZM-12T型煤電鉆成孔處理方式，能在有效解決土質隧道圍巖遇水軟化現象的基礎上，提升應用質量，避免沖擊鉆操作過程不能有效成孔，為成孔操作速度和安全性的全面進步奠定基礎。

在錨桿鉆孔工作開展的過程中，要依據科學設計規劃進行布孔處理，有效完成垂直結構面或者是初噴砼表面分析控制效果，錨桿孔比桿徑大15mm左右，而整體的誤差深度也要控制在±50mm以下。

（3）砂漿錨桿注漿及安裝。為了提升錨桿注漿安裝處理工序的合理性和安全性，就要對項目應用材料進行集中準備，其中，主要的注漿材料是硅酸鹽或普通硅酸鹽42.5水泥，要對其實際規格和質量進行監督，粒徑要在2.5mm以下，主要是中砂，相關人員要利用過篩處理基礎材質，并且將膠骨比控制在1：0.5到1：1之間，而實際的水灰比則要控制在0.38到0.45之間。

在砂漿錨桿作業工作開展過程中要確保能按照先注漿后放錨桿的處理工序，操作流程如下：1）牛角泵注水，加入砂漿少量，完成初壓水和稀漿濕潤管路工作。2）泵中導入砂漿，并且要將漿管直接放在錨桿的最低端密封準備。3）打開閥門開始注漿，注意動作要輕緩，在氣壓作用下就能完成處理工作，且此時要緩慢移除注漿管，將其深度保持在埋在砂漿內，與此同時，要用木楔堵塞眼口，提升處理工序的合理性。

1.3 鋼筋網片施工

（1）鋼筋網加工。操作人員要對Ⅰ級φ8鋼筋進行焊接處理，有效維護加工工作的基本水平，利用鋼筋調直機完成基礎的調直處理，并且形成鋼筋條，要結合搭接長度判定鋼筋網片尺寸。

（2）成品的存放。為了從根本上提高設備的管理效果，要結合實際需求和安全管控標準強化具體操作流程，要輕拿輕放，規避變形。并且，要將相應的物品放置在指定的位置上，減少銹蝕問題、污染問題以及變形問題。

（3）掛網。施工人員在操作過程中要結合施工圖紙有效開展具體工作，確保能按圖紙標定的位置掛設鋼筋網片，實際的網片搭接長度盡量控制在1個網格到2個網格之間，從而提升整體掛網處理工作的基本效果。

2 黃土隧道開挖與支護質量控制措施

第一，為了從根本上提高質量管理水平，要在施工管理體系內踐行管超前、短進尺的管控基礎，并且要盡量提升支護水平，有效完成

回填處理，按照工序實現封閉控制。

第二，要在墻腳和拱腳處理時預留30cm以實現人工開挖。而在的過程中，要盡量結合差異化巖石級別完成處理工作的優化，一般要控制在0.5m到1.5m之間。

第三，在對實際施工環境進行分析和判定后，針對濕陷性黃土隧道基底要落實更加精細化的處理工序，主要是采用灰土擠密樁以及注漿法完成處理。

第四，為了從根本上提高施工流程的完整性，就要針對施工存在的隱患問題調整施工方案，確保臨時支護項目也能發揮其實際價值。

第五，在坑道頂部時，極易產生“塌頂”;如果位于側壁，則極易出現側壁掉土、片幫，若處理不當，常會引起較大的坍塌。在施工中要特別注意觀察垂直節理，必要時應采取工程措施，防止坍方事故的發生。

第六，當噴射混凝土壓力大時，混凝土噴射料會黏附土塊一起掉下來。在結束開挖工作后，施工人員要進行及時性的封閉處理，盡量在噴射混凝土中添加相應的合成纖維，利用錨桿、鋼筋網及鋼支撐等進行統籌控制和處理，從根本上維護其應用效果。除此之外，在對洞身黃土含水量較大的位置進行處理的過程中，施工人員要結合具體操作工序完善處理路徑，確保能盡量避免操作監管不力造成的問題，為了提升處理效果，一般會采用煤礦螺旋鉆，而對應的錨桿結構就是藥包式錨桿亦或是早強砂漿式錨桿。

3 黃土隧道開挖與支護安全及環保措施

（1）為了從根本上提高防排水系統的合理性，要對陷穴、裂縫等進行統籌處理，避免土體坍塌造成的安全問題。

（2）施工人員也要對地下水位以下的黃土層施工過程予以關注，盡量在洞內外排水溝完成鋪砌處理工序，結合井點降水完成操作控制，盡量規避水壓的迅速增長，維護施工質量。

（3）為了保證施工基本朔評，施工過程要對拱腳與墻腳處斷面進行集中的質量校對和核查，利用漿砌片石回填處理完善操作工序，這對土體承載力不足的問題進行加設錨桿加固處理。

（4）為了一定程度上能避免邊墻向內位移，施工人員要結合施工進度有效加設橫梁，針對任何不安全的因素都要進行臨時性支護，從根本上提高施工質量水平。

（5）在應用噴射機時，壓強要在0.2Mpa以下。

4 結語

公路隧道的建造是百年大計，而保證工程質量是業主的基本要求。從可持續發展戰略出發，隧道工程質量，包括工程質量的控制和檢測技術，將成為我國隧道工程技術發展的重點之一。本文作者結合工作實際，闡述了公路黃土隧道開挖與支護的質量控制方法，僅此與公路建設同行共同探討。

參考文獻：

[1]中華人民共和國交通運輸部發布.中華人民共和國行業標準《公路隧道施工技術規范》[S].JTG F60-2009.

[2]中華人民共和國交通運輸部發布.中華人民共和國行業標準《公路工程質量檢驗評定標準》[S].JTG F80-2004.