解析淺埋偏壓及圍巖隧道施工技術(shù)
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摘要:隧道工程是現(xiàn)代交通中重要內(nèi)容，對(duì)縮減線路的直線距離和提升交通運(yùn)輸效率具有顯著的影響。然而，實(shí)際隧道工程施工中，會(huì)受到淺埋、偏壓及軟弱圍巖的干擾，導(dǎo)致隧道工程的施工安全和使用安全受到干擾。故此，需對(duì)具體淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)展開解讀，分析地表處理、開挖和支護(hù)等技術(shù)類型，旨在提升淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道的施工安全和效率，規(guī)避隱患。
關(guān)鍵詞:淺埋;偏壓;軟弱圍巖;隧道施工技術(shù)
隧道施工受到圍巖的影響明顯，如果圍巖的穩(wěn)定性和可靠性不足，就可能會(huì)導(dǎo)致隧道施工的安全性受到干擾甚至可能會(huì)導(dǎo)致隧道出現(xiàn)塌方的現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅隧道的安全。淺埋、偏壓及軟弱圍巖是隧道工程中常見的圍巖類型，如不能采取合理的隧道施工技術(shù)，會(huì)導(dǎo)致隱患增加?；诖?，本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)淺埋、偏壓及軟弱圍巖的不良影響和具體隧道施工技術(shù)進(jìn)行闡述，具體內(nèi)容如下。
1工程概況
為探究分析淺埋、偏壓及軟弱圍巖的隧道施工技術(shù)，現(xiàn)以某一具體的隧道工程為例，隧道長180m，凈寬為14m，為雙向6車道，凈高5m。且隧道屬于淺埋大跨雙連拱隧道，埋深處于2～27m之間。且周邊圍巖主要以軟弱圍巖為主，節(jié)理發(fā)育明顯，圍巖缺乏自穩(wěn)能力，且裂隙中具有較高的含水率。綜合研究分析該隧道屬于淺埋、偏壓及軟弱圍巖類型。本隧道工程選擇早進(jìn)晚出的施工方案，并主要選擇回填混凝土反壓、超前長管棚等施工方式，降低對(duì)巖層的擾動(dòng)，進(jìn)而達(dá)到提升施工安全和效率的目的。
2淺埋、偏壓及軟弱圍巖的隧道施工問題分析
淺埋、偏壓及軟弱圍巖是隧道施工中常見地質(zhì)因素，其中淺埋式由于隧道上覆覆蓋不能滿足隧道和開挖施工的需求，容易出現(xiàn)地表深陷，受到降水的影響，及其容易引起洞口滑坡的現(xiàn)象，不利于工程的安全。偏壓是造成隧道支護(hù)承載能力下降，引起隧道拱體變形的關(guān)鍵因素。其中造成偏壓的原因較多可以分為地質(zhì)因素、施工因素和地形因素。其中施工因素主要是由于施工方法選擇問題，施工方法選擇不夠合理，引起開挖斷面出現(xiàn)局部坍塌的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致圍巖整體的穩(wěn)定性下降，進(jìn)而引起圍巖的受壓紊亂，進(jìn)而導(dǎo)致偏壓產(chǎn)生。地質(zhì)因素，是如果圍巖的形態(tài)軟弱和自穩(wěn)定性不佳的情況，再加上施工的擾動(dòng)，就會(huì)引起偏壓問題。地形因素，主要是由于隧道依托于山體建設(shè)，這也就使得地形存在傾斜度，使得圍巖具有較大的側(cè)壓作用，再加上淺埋段的影響，也就會(huì)引起偏壓。軟弱圍巖主要是指巖層是指圍巖等級(jí)IV級(jí)、V級(jí)、VI級(jí)圍巖均為軟弱圍巖，其中IV級(jí)圍巖存在較多的節(jié)理、裂隙，并存在破碎帶，且斷層破碎帶＜2m。軟弱圍巖具有巖體松散和粘結(jié)力不佳、強(qiáng)度低和受到水分影響大等特點(diǎn)。是隧道工程中常見地質(zhì)圍巖類型，極容易導(dǎo)致隧道出現(xiàn)冒頂和洞室塌方的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響隧道的施工安全和使用安全。
3淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)
結(jié)合工程實(shí)例和具體淺埋、偏壓及軟弱圍巖對(duì)隧道工程的影響，綜合展開對(duì)淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工。
3．1地表處理
地表處理主要是對(duì)淺埋段進(jìn)行處理。先展開對(duì)隧道頂部的排水系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，促使隧道頂部可以快速的按成雨水的排出，降低雨水對(duì)淺埋的干擾。排水系統(tǒng)主要通道洞頂天溝的方式，完成對(duì)雨水的排出。對(duì)于洞頂土層覆蓋厚度不足，則需在洞頂?shù)乇碚归_鋼筋混凝土護(hù)工的設(shè)置，進(jìn)而完成對(duì)洞頂雨水的排出。為了避免隧洞覆土脫離，則需要展開對(duì)覆土展開處理工作。對(duì)于覆土可以選擇混凝土噴灑的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)覆土的保護(hù)。另外，還可以選擇人工賓格網(wǎng)的方式，并在賓格中進(jìn)行植被的種植，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地表的處理。地表垂直錨桿是控制地表下沉的重要技術(shù)類型。本工程重要選擇在隧道開挖之前，選擇φ50的小導(dǎo)管和φ35的垂直小導(dǎo)管展開地表壓力注漿的方式，完成對(duì)混凝土注入，并展開鋼筋網(wǎng)的掛設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地表的加固。
3．2套拱
在開挖進(jìn)洞的過程中，需要合理展開套拱施工。本工程內(nèi)模支撐選擇120a工字鋼，再灌注0.6m厚度C25混凝土。完成后，展開預(yù)留鋼管的設(shè)置，鋼管選擇φ127mm的規(guī)格，完成對(duì)定位和定向。于套拱兩側(cè)展開回填，且避免對(duì)仰坡造成的影響，達(dá)到提升開挖洞口安全的目的。
3．3超前支護(hù)
超前支護(hù)是保障開挖安全的基礎(chǔ)，淺埋、偏壓及軟弱圍巖主要選擇超前支護(hù)的方式。隧道口選擇φ108mm的熱軋無縫鋼管注水泥漿的方式展開超前支護(hù)，具體導(dǎo)管的節(jié)長為9m，并運(yùn)用絲扣的方式，具體注漿終壓為1.5Mpa。注漿完成后，完成對(duì)超前支護(hù)的檢測(cè)檢驗(yàn)。如果存在部分超前支護(hù)不合格的情況，則需要展開補(bǔ)注的方式，促使超前支護(hù)達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。
3．4開挖
開挖是隧道施工的關(guān)鍵，本工程選擇預(yù)留核心土的開挖方式。開挖過程中，沿著隧道輪廓進(jìn)行開挖。選擇單位循環(huán)進(jìn)尺的方式，具體的進(jìn)尺為0.5～1.0m，展開開挖。對(duì)于隧道外輪廓本工程選擇人工開挖的方式，并主要運(yùn)用風(fēng)鎬作為開挖設(shè)備。選擇風(fēng)鎬開挖主要是運(yùn)用臺(tái)階開挖的方式，順利展開輪廓施工。對(duì)于核心土體的開挖，主要選擇挖掘機(jī)開挖的方式，密實(shí)度和展開開挖，在核心土開挖中，如果出現(xiàn)局部堅(jiān)硬巖石的情況，則選擇局部爆破的方式，運(yùn)用淺孔控制爆破的方式，按照淺孔、少藥和多循環(huán)的原則展開局部堅(jiān)硬巖石爆破。
3．5圍巖監(jiān)測(cè)
隧道開挖階段，必須展開有效的圍巖監(jiān)測(cè)工作，并根據(jù)圍巖監(jiān)測(cè)的具體情況制定有效的施工改動(dòng)，達(dá)到規(guī)避安全隱患的目的。具體圍巖監(jiān)測(cè)的目的包括對(duì)施工過程中的圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、支護(hù)方式和支護(hù)時(shí)間的選擇。其中圍巖的監(jiān)測(cè)主要選擇變形監(jiān)控的方式，具體監(jiān)控頻率由4次/d、逐漸變?yōu)?次d，1次d…1次/7d。從而保障各項(xiàng)施工的順利展開。
3．6支護(hù)和防排水
初期支護(hù)主要選擇錨噴支護(hù)的方式。并選擇120a型鋼鋼架，間距控制0.5m，選擇φ22的鋼筋縱向展開連接，。系統(tǒng)錨桿選取φ25中孔錨桿，長度控制3m。對(duì)于鋼筋網(wǎng)，主要選φ8的鋼筋，具體規(guī)格為0.2×0.2m，并噴射0.26m厚度的C25混凝土。初期支護(hù)完成后，需要合理展開防排水措施的展開。本工程的排水設(shè)置中，選擇φ50的軟式透水管，以縱向布置的方式。再于墻底展開φ110軟式縱向透水管，并將水引至洞外。對(duì)于防水主要選擇復(fù)合防水板和止水帶的方式，達(dá)到防水的目的。
3．7二次襯砌
二次襯砌主要選擇強(qiáng)度為C35的混凝土展開二次襯砌，具體襯砌可以運(yùn)用自動(dòng)襯砌的方式，選擇行走式全液壓襯砌臺(tái)車襯砌。襯砌完成后，需要合理的展開二次襯砌的質(zhì)量檢測(cè)工作，確保二次襯砌的質(zhì)量，避免隱患。
4結(jié)束語
淺埋、偏壓及軟弱圍巖是影響隧道施工安全和施工穩(wěn)定的基礎(chǔ)，針對(duì)淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工，結(jié)合工程實(shí)例，詳細(xì)的對(duì)具體淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工技術(shù)進(jìn)行闡述，從而有效完成對(duì)淺埋、偏壓及軟弱圍巖的施工，保障施工安全與效率。
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作者:張大利 單位:中鐵二十局集團(tuán)第二工程有限公司