舒友邦

摘 要：在隧道工程施工過程中，經(jīng)常會遇到一些比較特殊的地質(zhì)情況，為了保證施工質(zhì)量，需要做好特殊地質(zhì)段的施工。文章以實際工程為例，對北嶺山隧道施工特點進(jìn)行了分析，然后針對特殊地質(zhì)情況提出了相應(yīng)的施工措施，保證了施工的順利完成，取得了良好的施工效果。

關(guān)鍵詞：破碎帶工作 塌陷預(yù)防 防排水

1.工程概況

北嶺山隧道為特長隧道，雙向4車道，左、右線分離布設(shè)，左線隧道里程ZK42+870～ZK47+155，長4 2 8 5 m；右線隧道里程YK42+865～YK47+120，隧道長4255m，是全線的控制工程。本工程為特長隧道，設(shè)計為分離式雙洞4車道，設(shè)計行車速度為100km/h，采用復(fù)合式襯砌，初期支護(hù)為錨噴支護(hù)、二次襯砌為模筑混凝土襯砌。建筑限界凈高5m，洞內(nèi)行車道寬度7.5m，兩側(cè)設(shè)路緣帶。

隧道進(jìn)口、出口均采用削竹式洞門，進(jìn)口端左、右洞明洞均為15m（洞口設(shè)30m長管棚超前支護(hù)），出口端左右洞明洞均為20m（洞口設(shè)40m長管棚超前支護(hù)）。

2.工程地質(zhì)情況

2.1地形地貌

隧道地處構(gòu)造剝蝕低山丘陵區(qū)，最高將軍山758.7m，線路中線標(biāo)高642～710m，隧道進(jìn)口位于肇慶市端州區(qū)大塘圍北部約1km近南北向東坡，相對高差178m；隧道出口位于小湘鎮(zhèn)鎮(zhèn)南村南部山坡，相對高差345.5m。隧道進(jìn)出口段地表水較發(fā)育，山間溝谷為區(qū)內(nèi)地表水匯集、排泄通道。隧道進(jìn)、出口均位于斜坡上，利于地表水向溝谷排泄，地表漫流不會對隧道產(chǎn)生浸淹危害。

2.2地質(zhì)構(gòu)造

隧道區(qū)發(fā)育F2鼎湖斷層，走向北東南西向，在鼎湖至草塘公路出露清楚，寬約10m。角礫成份有砂巖和頁巖，礫徑約5×10～10×20cm，膠結(jié)物為泥砂質(zhì)。斷面下界清晰，角礫和膠結(jié)物構(gòu)成的構(gòu)造巖定向平行于斷面，發(fā)育柔皺和滑移皺紋，在隧道區(qū)進(jìn)口段斜交，桂頭群和老虎坳組為斷層接觸。在地表隧道右軸線YK42+853，左線ZK42+849出露，出露地面高程60～80m，對隧道進(jìn)口有一定影響。

2.3地層巖性與水文地質(zhì)情況

隧址區(qū)內(nèi)上覆土層為殘坡積含碎石粉質(zhì)粘土、碎石土，沿山坡和山間谷地坡地分布，厚度?。幌路鶐r為泥盆系中下統(tǒng)桂頭群砂礫巖、砂巖、粉砂巖等。

隧道區(qū)地表水體較發(fā)育，地下水主要有第四系孔隙潛水、基巖裂隙水等幾種類型。

3.特殊土壤現(xiàn)象工作技術(shù)措施

3.1破碎帶工作方法

（1）方法

重點關(guān)注施工前地質(zhì)預(yù)測，在施工前需要用專業(yè)檢測機(jī)器對隧道地質(zhì)進(jìn)行預(yù)測，檢測掌子面前面的距離為150m；依據(jù)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，在對隧道施工前，要求在易塌陷得地方做好提前準(zhǔn)備，從而使巖石更加牢固。

（2）工程準(zhǔn)則

挖深孔、提前預(yù)測、穩(wěn)固土質(zhì)、嚴(yán)格封閉、常檢測、步步為營、預(yù)防為重、逐步前進(jìn)。

（3）實施措施

在隧道容易塌陷毀壞的地方施工主要的方法是臺階法，最好人與機(jī)器共同施工，開始時密封支護(hù)，從而形成環(huán)形。

（4）實施工程技術(shù)方法

在進(jìn)行工程前，需要詳細(xì)了解斷層地質(zhì)問題，為了更好進(jìn)行相應(yīng)的解決方法。做好提前的預(yù)測準(zhǔn)備，進(jìn)一步詳細(xì)了解地質(zhì)問題，從而得到作業(yè)中數(shù)據(jù)，及時實施解決方法。在前進(jìn)工作時用到爆破法。在爆破時，要求謹(jǐn)慎認(rèn)真管控好每次的爆炮眼個數(shù)、長度以及燃料量，盡力降低周圍巖石由于爆破造成的震動。通過合理地安排作業(yè)順序可以減少項目完成的時間，更早地使早期支護(hù)形成環(huán)狀，從而承載更重的壓力，防止支護(hù)改變形狀。在經(jīng)過不易塌陷、水量較多的地方時，在工作前一定要處理好地下水，主要通過填充堵塞的方法，將堵塞與排水兩種方法共用?？梢杂眯?dǎo)管注射水泥漿的方法穩(wěn)固周圍的巖石，用鋼架作為輔助，形成牢固的支持工具，構(gòu)成堅實牢靠的結(jié)構(gòu)。及時進(jìn)行測量觀測，如果發(fā)現(xiàn)有異常情況出現(xiàn)，需要立即進(jìn)行處理，保證施工安全。

3.2塌陷預(yù)防方法

3.2.1措施

①經(jīng)常進(jìn)行隧道地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)測。在施工前，用探測機(jī)器及時了解隧道地質(zhì)現(xiàn)狀，范圍要求為150m。特別是工作過程中逐漸與含水量較大易塌陷的地方接近時，需要謹(jǐn)慎探測研究地面巖石情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)冒水出泥的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)馬上改變施工措施。

②經(jīng)常觀測圍巖情況。經(jīng)過對記錄到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，根據(jù)相關(guān)圖線，及時調(diào)節(jié)增強(qiáng)早期的支撐，關(guān)注材料及實施。

③認(rèn)真謹(jǐn)慎定量安裝爆破燃料，盡力降低對附近圍巖產(chǎn)生的影響。

④確保工作質(zhì)量，提前加入泥漿牢固土壤，相關(guān)設(shè)計制作一定要滿足計劃要求。

⑤如果出現(xiàn)下面情況，應(yīng)當(dāng)先撤離相關(guān)的工作人員以及施工機(jī)器，命令專業(yè)人員及時觀察調(diào)節(jié)：測量附近巖石觀察改變形狀速率增大；不斷掉落巖石碎塊；早期支撐材料破裂，掉皮，支架形狀改變。

3.2.2工作技術(shù)方法

①盡力減少施工進(jìn)尺時間，從而降低巖石外露時間。

②在進(jìn)行爆破時最好多大孔少裝燃料，從而降低對巖石的影響機(jī)率。

③進(jìn)行支撐時的工具主要是小導(dǎo)管，在施工之前提前對危險路段進(jìn)行穩(wěn)固。

④為了避免塌陷，需要盡早密封，同時穩(wěn)固支架，加強(qiáng)其牢固性。

⑤定期及時測量，通過檢測的數(shù)據(jù)判別周圍巖石及路段安全情況，修改早期的支架數(shù)據(jù)。減少長度，確保修砌的及時性，保障施工速度。依據(jù)現(xiàn)實要求，需要對設(shè)計進(jìn)行修訂，在再次修砌前施工。減少每個工序間的時間，盡早構(gòu)成環(huán)形。在易塌陷的地段，由于存在大量水，更易增加塌陷。所以，先打孔從而降低施工水位。為了避免塌陷，可合理進(jìn)行施工。

3.3涌水解決方案

開始時，依據(jù)地質(zhì)圖形，探測及制定相關(guān)文件資料。在清楚供給水源、水質(zhì)量、水壓強(qiáng)等數(shù)據(jù)后，制定相應(yīng)的解決計劃，可以先解決水，再進(jìn)行隧道施工，以排水為主，將排水與堵塞共同實施。在進(jìn)行工程的過程中，需要嚴(yán)格遵守準(zhǔn)則，詳細(xì)的工作要求如下：

（1）及時進(jìn)行施工地段的檢測，在施工前用檢測器進(jìn)行檢測掌握相關(guān)的情況，檢測的距離為150m。

（2）對隧道內(nèi)的用水進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，讓專業(yè)人員對隧道及時檢測，避免隧道水泄露，及時完成工作。

（3）通過檢測發(fā)現(xiàn)冒水的位置，進(jìn)行打孔對該位置進(jìn)行放水，在距離15m的位置挖坑，之后用爆破的方法開挖，使水排出。

（4）在施工過程中出現(xiàn)冒水情況，將抽水機(jī)移動到泵站附近，同時，將各水管改換成排水管，這樣可以加大排水量，防止冒水造成坍塌的危險。

（5）在易坍塌或者富含水的地段施工時，若水量很大，可以通過小導(dǎo)管等工具進(jìn)行排水從而確?？梢岳^續(xù)安全施工。

3.4防排水措施

隧道防止水量大應(yīng)當(dāng)根據(jù)制定的具體原則，對地下水進(jìn)行合理的治理，隧道的再次修理應(yīng)用密封的結(jié)構(gòu)防止冒水。

隧道主要是運(yùn)用了復(fù)合式方法，以連接的巖石間縫隙作為第一層防水關(guān)卡，以混合土形成防水的最后一個關(guān)卡。早期的支撐及復(fù)合材料是最重要的防水關(guān)卡。遇到不平的路段時，應(yīng)對路段進(jìn)行修整，如果部分出現(xiàn)冒水情況需要及時解決，可以將水引入到水溝內(nèi)。由于構(gòu)造硬度不同，受力不同，需要根據(jù)設(shè)計要求，使用背貼式止水帶和中央橡膠止水帶在結(jié)構(gòu)突變出和圍巖交接處進(jìn)行處理。為了防止止水帶混凝土灌注過程中出現(xiàn)跑位的情況，需要加強(qiáng)擋頭板的支撐力度，使其具備一定的剛度。

應(yīng)按照人字形狀進(jìn)行施工，可以借助下坡放水；在有坡處附近暫時挖掘集水坑，用抽水機(jī)將水排至水溝里，經(jīng)過處理后輸送到隧道外?？梢栽谒淼劳饨U水處，將排放的水輸送到廢水站，最后排放到外部水溝中。

4.結(jié)束語

綜上所述，文章以實際工程為例，對工程特殊地質(zhì)情況進(jìn)行了分析，然后根據(jù)工程的實際情況對特殊地質(zhì)的施工措施進(jìn)行了分析，避免了涌水、坍塌等問題的出現(xiàn)，保證了施工安全，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]張明東.特殊不良地質(zhì)地段隧道施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2016（07）：108+124.

[2]郭永軍.隧道特殊不良地質(zhì)地段施工控制技術(shù)[J].中國西部科技，2014（09）：42-43.

[3]辛振省.砂質(zhì)黃土大斷面隧道施工方法優(yōu)化研究[J].鐵道工程學(xué)報，2011（01）：58-61.

[4]韓日美.西安地鐵黃土隧道工程特性分析及對策[J].都市快軌交通，2010（06）：81-84.

[5]黃強(qiáng)兵，彭建兵，高虎艷，等.地鐵隧道斜交穿越地裂縫帶的縱向設(shè)防長度[J].鐵道學(xué)報，2010，32（01）：73-78.