隧洞工程砂洞開挖的常見問題及預防措施

吳小靜

（新疆伊犁河流域開發建設管理局）

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，岸坡穩定。砂洞中存在著較多的風積砂層，這種巖石的厚度大約包括l1～35 m，開挖后上部必須要保證內部的積雪融化侵蝕沖刷不會影響內部的砂洞開挖工程。隧洞出口位于沖溝內，暴雨期易匯集雨水且會形成較多的積水，從而對隧洞內部的施工產生影響，對此，必須要做好排水措施。隧洞出口左右側開挖邊坡比例1:1.50，隧洞開挖邊坡比例1∶2。設計圖紙中風積砂層洞室大約長45 m，洞室采用5段大管棚超前支護開挖，每段管棚長12 m，洞室段開挖拱頂預留10 cm 沉降量。且其隧洞出露底層的第三系統是巖性砂質泥巖和泥質砂巖，需要根據實際情況保證其內在的機制處于穩定的狀態。

2 隧洞工程砂洞開挖施工工藝分析

2.1 測量放線

在進行隧洞工程的施工前，必須要根據實際情況對測量控制點進行復核和管理，對不同地區的測量進行選擇技術。不僅如此，如果基槽開挖沒有專業的工程測量師對其測量，施工中的控制箱涵的中線與高程的結果會出現偏差，導致施工地區與圖紙標記地區偏差性較大，且沒有開挖線覆蓋其上。

2.2 基槽開挖

開挖前必須要對其開挖范圍的施工進行管線改移，并對開挖邊線的河道采用支架加固的方式進行防護，這樣才能對開挖范圍內的積水及時抽排。為方便機械設備進入箱涵施工場地施工，必須要在施工地區的下游方向埋設涵管，使其能夠連通混凝土拌合區與施工區。在施工時，必須要利用機械挖掘來清除溝槽內的積水，確定該地區的土質是否可以挖掘排水溝和排水井，如果土質過于松軟且積水現象嚴重，那么就必須要根據該地區的特殊性設置一個專業性的排水管道，使得內部的積水得到釋放，保證地區性的挖掘能夠取得局部完善。

2.3 地基處理

一旦基槽挖掘完畢之后，要按照規定來對基底進行隱患排查，清除基底內部的雜物，鋪設相應的碎石來保證泥土澆筑的穩固性，利用壓路機來對地基反復夯實。對于夯實后仍然出現的低洼部分，需要更換更加堅硬的石頭來對其填換。在填換完成之后，還要聘請專業的人士來對其地基的基礎設施進行處理，避免基底暴露過長時間，降低其出現裂縫的概率。一旦基槽驗收合格后，要立即開始實施其他工序的工作，保證地基整飾的完善性。在對地基進行處理時，還必須要根據實際情況將其地基內部的基槽進行分析和處理。

表1 主要工程施工表

3 隧洞工程砂洞開挖的常見問題

3.1 前期開挖工作準備性不足

在隧洞工程的施工處理時，必須要根據實際情況對隧洞工程的團隊配備鋼筋、錨桿和鋼支撐骨架。據中國研究文獻的數據表明，在土質相對柔軟的一層中，采用砂漿錨桿進行挖掘會在挖掘后使得土質產生細縫，這種細縫如果長時間暴露在空氣下會使得土質之間的細縫擴增，且會有一些其他非隧洞物質衍生，其會干擾最后的施工，拖延施工進度。不僅如此，在施工前期還需要根據實際情況縮短鋼筋網片的距離，降低其危險抗性。在洞室內部的拱腳和拱頂處，由于其整體的工程存在著較大的裂縫，可能會導致隧洞的內部施工出現鋼筋斷裂，地下水滲漏等現象。由于巖石的脆弱性特征會導致隧洞沙巖表面的抗壓強度無法提升，易碎性增強，影響其內部的工程承受能力。

3.2 排水性功能不足

該隧洞全段位于地下水位線下，最大地下水位高于洞頂28 m，一旦其局部地區的隔水層處理不恰當會產生較大的影響。且由于其開挖過大，一旦出現局部塌方或開挖斷面不規則，拱架就無法與巖面密貼，就會導致施工不規范，質量控制不到位，檢查不及時等情況。一旦其內部的支架調整不到位，安裝管控工程的校正垂直度低，焊接質量不符合要求。在施工中未按規范要求進行注漿施工，就會導致注漿不飽滿，工作管控缺乏力度。洞室開挖后，拱腳和拱頂等部位容易塌方變形，也會對反拱底板的鋼支撐骨架會起到重要的影響。不僅如此，在施工中，部分地區的施工由于其誤差性較強，容易導致其出現長期性的困難開挖現象，其地下所蘊含的水資源排出較難，也很難進行改造和處理。部分地區由于其地質的局限性，無法建設排水溝渠，在這種情況下必須要有專業性的人員來對其進行施工指導，保證該地區能夠有排水系統，地區內的積水嚴重現象能夠解決。

4 隧洞工程砂洞開挖的解決措施

4.1 完善施工開挖的前期準備工作

圖1 水電布置圖

施工混凝土在進行澆筑時必須要對砂洞邊坡采用掛網噴射的方式保證混凝土的支護工作比較完善，合理管控內部隧洞的施工順序，首先先素噴水泥砂漿，掛設鋼筋網，最后澆筑混凝土。在此期間，必須要根據實際情況將隧洞出口排水溝渠的設計按照實際情況進行有效處理，控制其隧洞工程砂洞開挖處的注漿導管，加強其管棚鉆孔施工的合理管控。由發電機或變壓器進一步引出專門的照明線路，隨后及時有效利用設備工具將隧洞內的照明線路固定在洞壁側墻的接線樁上，每隔10 m 設一盞白熾燈，洞內照明電壓≦36 v，燈具與照明線路是一種并聯電路的連接方式。隧洞洞內開挖工作需要采用碘鎢燈照明，保證線路布設、施工應符合安全規范要求。除此之外，在施工開挖時，還必須要根據現場的實際情況對其施工設計圖紙進行長期的復核，如果出現了地區位置偏差，必須要在圖紙上標注并重新繪制圖紙，完善施工開發的工作。

4.2 加強隧洞洞外打井降排水處理

在隧洞進行防水處理時，由于部分隧道具備打井的條件，必須要根據其地下水位的實際情況加強內部的溝渠設計，使得隧道沿線各段巖層水量的滲透性合理管控，降低隧道內部的排水能力，平衡現場的實踐技術。不僅如此，為了進一步降低該地區隧洞工程的含沙性，必須要對周邊的巖石進行排水處理，排出少量的地下水殘余，保證巖石的穩定性。除此之外，還必須要將這部分地下水排至隧道洞外，使其能夠在不影響隧洞內的工程施工建設時對工程進行合理管控，加強隧洞內部的排水管理，定期或者不定期的對施工人員培訓，使得施工人員的技術得到完善，保證技術人員可以更具實踐經驗以及專業知識對設計控制點進行管控，保證洞口擁有兩個穩定的埋設準水井，完善隧道內部的排水溝設計，防止水出現倒灌現象。

5 結語

綜上所述，現階段國家越來越重視隧洞工程管控工作。由于隧洞內部的施工存在困難性，其內部的施工管理存在一定的阻礙，如圍巖穩定性差，排水性需與隨挖隨排的成套系統進行配合等。在滿足實際的開挖條件下才能夠保證內在的工作管理，創新工程的管理機制，促進施工的可持續性進步與建設。