龍繼偉

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

1 斷層碎裂帶塌方預(yù)測(cè)的意義

斷層地質(zhì)在隧道施工中經(jīng)常碰到，在斷層地質(zhì)處往往強(qiáng)度不高、極易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，在施工過(guò)程中如果不加以注意，往往造成塌方等事故。因此，對(duì)存在斷層及其破碎帶的隧道，在施工之前有必要對(duì)塌方事故進(jìn)行必須的預(yù)測(cè)判斷。

1.1 影響斷層碎裂帶塌方的因素

導(dǎo)致斷層碎裂帶發(fā)生塌方的原因很多，主要有如下原因:斷層巖石力學(xué)特性、斷層處施工情況、斷層風(fēng)化程度、地下水位、隧道走向等因素。

1.2 斷層碎裂段塌方前的預(yù)兆

(1)在自身重力的作用下，陷落柱發(fā)生沉降，從而與周?chē)鷰r體發(fā)生脫離，在陷落柱周?chē)纬煽p隙或斷層。此種現(xiàn)象在脆性巖層中尤其突出。

(2)由于地下水通過(guò)陷落柱排入地下，從而導(dǎo)致巖體周?chē)霈F(xiàn)軟化松動(dòng)現(xiàn)象，在地下水位較高的情況下，極易出現(xiàn)管涌等問(wèn)題。

(3)地下水的常年浸泡使巖體軟化、脫落，強(qiáng)度大大下降。

2 隧道中的巖溶陷落柱的識(shí)別

(1)絕大部分陷落柱上細(xì)下粗。

(2)長(zhǎng)度較短，絕大多數(shù)處于地表以下。

(3)物質(zhì)組成，由碎石構(gòu)成。

對(duì)隧道塌方后的處理方法

隧道塌方情況發(fā)生后，施工方對(duì)塌方隧道進(jìn)行搶救性處理，主要方案由以下三種:

(1)注漿錨固法。該方法是將混凝土注入塌陷部位，待硬化后與鋼筋對(duì)塌方區(qū)域進(jìn)行錨固。該方法是以“非套管成孔技術(shù)”和“中高壓注漿”為基礎(chǔ)的注漿錨固法塌方處理方案。通過(guò)注漿，使超長(zhǎng)錨桿與注漿固結(jié)成有機(jī)整體，提高支護(hù)效果。但超長(zhǎng)錨桿的打入往往對(duì)施工要求很大，在選擇次方案時(shí)需要完善的施工方案和經(jīng)驗(yàn)豐富的施工隊(duì)伍。

(2)大管棚注漿超前支護(hù)(小導(dǎo)洞法)。

該方法主要采用注漿大管棚輻以注漿小導(dǎo)管，對(duì)塌方體進(jìn)行預(yù)支護(hù)。次施工方案可以隨著開(kāi)挖的進(jìn)行，隨時(shí)進(jìn)行支護(hù)，具有施工難度簡(jiǎn)單，支護(hù)效果明顯的特點(diǎn)。

(3)塌坑注漿法。

該施工方案通過(guò)地表直接向塌陷部位注入混凝土加固，再對(duì)塌陷部位進(jìn)行開(kāi)挖。此方法經(jīng)濟(jì)成本較高，對(duì)隧道質(zhì)量影響難以掌控。

3 針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件，突出抓好初期支護(hù)

3.1 根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際地形地貌選擇合適的掘進(jìn)和支護(hù)

通常情況下，公路隧道的掘進(jìn)受埋深、周?chē)鷰r體、水體的限制，故不能采用全斷面掘進(jìn)的施工方式。通過(guò)施工經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，施工人員探索出了正臺(tái)階施工方法，由于其優(yōu)越性，在圍巖的掘進(jìn)和支護(hù)領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛使用。

Ⅱ類(lèi)圍巖:上臺(tái)階采用上弧導(dǎo)坑環(huán)形開(kāi)挖，預(yù)留核心土，下臺(tái)階左右側(cè)錯(cuò)開(kāi)推進(jìn)(圖1臺(tái)階分部法)。上臺(tái)階掘進(jìn)之前，必須先用水泥漿在上臺(tái)階上形成支護(hù)，再進(jìn)行導(dǎo)管的安裝施工。當(dāng)水泥漿固化后，再進(jìn)行拱部的環(huán)形開(kāi)挖施工，預(yù)留核心部位的土作為，如此循環(huán)(必須嚴(yán)格控制間距)，不斷反復(fù)。對(duì)埋深較淺的部位采用鋼拱架支護(hù)，重要部位進(jìn)行加密處理。

Ⅲ類(lèi)圍巖:施工采用網(wǎng)錨噴支護(hù)或噴混凝土支護(hù)即可，局部安裝0.5m長(zhǎng)的長(zhǎng)錨桿，底部鋪設(shè)仰拱預(yù)制塊，全斷面噴5cm厚的混凝土。

3.2 對(duì)隧道所在地的地質(zhì)信息實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，確保施工安全

由于隧道所處的地理位置復(fù)雜多變，對(duì)隧道選址的勘察存在一定困難，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行隧道設(shè)計(jì)時(shí)一般很難完整掌握隧道選址的地地質(zhì)信息，所以監(jiān)理方必須隨時(shí)對(duì)隧道選址處的地質(zhì)進(jìn)行觀察監(jiān)測(cè)實(shí)際在施工過(guò)程中經(jīng)四方現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)的圍巖類(lèi)別，Ⅱ、Ⅲ類(lèi)圍巖占總工程量的比分別為37.85％和62.15％，Ⅳ類(lèi)圍巖在一般情況下很少，其波動(dòng)區(qū)間很大。

由于在施工過(guò)程中對(duì)圍巖類(lèi)別和支護(hù)要求中存在的誤差進(jìn)行了及時(shí)的修改，從而得以使隧道的施工在復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行。盡管如此，圍巖突變的情況還是看你發(fā)生，為避免圍巖突變帶來(lái)的損失，施工人員可以增大錨桿的使用量，從而提高支護(hù)抵抗應(yīng)變的能力。在條件允許的情況下，在圍巖周?chē)O(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，對(duì)圍巖實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)處理解決。

3.3 抓好進(jìn)洞、出洞的前期準(zhǔn)備工作

(1)在洞口處進(jìn)行雨水排流，避免洞口坡面在雨水的沖刷下產(chǎn)生剝落、裂縫等情況在施工選址時(shí)必須結(jié)合周?chē)匦芜M(jìn)行慎重選擇。

隧道設(shè)計(jì)階段的洞口選址受到原先大橋橋止的影響，在進(jìn)行施工時(shí)容易對(duì)大橋產(chǎn)生安全隱患，故在施工過(guò)程中必須在洞口進(jìn)行加固，避免周?chē)鷰r體的脫落。以往施工經(jīng)驗(yàn)表明，采取“早進(jìn)晚出”的施工方法可以大大減小對(duì)大橋的安全影響。

(2)對(duì)大的斷層破碎帶作地表預(yù)注漿加固處理。當(dāng)壩(堤)下隧道漏水尚未引起基礎(chǔ)沉陷時(shí)，可在隧道內(nèi)壁布孔灌漿;當(dāng)已引起基礎(chǔ)沉陷時(shí)，除在內(nèi)壁布孔外，還需要在壩面布孔灌漿。如條件充許，灌漿最好能隧道全線進(jìn)行。灌漿方法，可根據(jù)隧道內(nèi)徑的大小而定。當(dāng)隧道直徑較大，人能進(jìn)入管內(nèi)，則直接在管內(nèi)打孔灌漿;否則采用引管灌漿。灌注的漿液，以粘土水泥漿為宜。如需采用其它漿液，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)后確定。

4 結(jié)束語(yǔ)

在公路工程建設(shè)中，質(zhì)量是生命，任何一個(gè)環(huán)節(jié)、任何部分出現(xiàn)任何問(wèn)題，都會(huì)給工程的整體質(zhì)量造成影響。本文通過(guò)高速公路隧道近一年的施工實(shí)例，在隧道技術(shù)質(zhì)量管理上進(jìn)行了進(jìn)一步探索，希望此文能夠?yàn)閺V大參建工作者提供參考意見(jiàn)。

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