管樹泉

【摘 要】公路路網(wǎng)的不斷完善，公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)提高，公路隧道施工的規(guī)模、技術(shù)更上一臺(tái)階。然而，在公路軟弱圍巖施工中，因種種因素，施工安全受到影響，軟弱圍巖隧道事故時(shí)有發(fā)生，影響了公路工程質(zhì)量，為建筑行業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的社會(huì)影響。對(duì)此，筆者根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)，立足于軟弱圍巖隧道施工，分析了保障施工安全的措施。

【關(guān)鍵詞】公路軟弱圍巖；隧道施工；安全技術(shù)；措施

一、前言

在某公路施工中，需要開通隧道，該隧道呈東西方向，隧道最大填埋深度為318m，隧道總長(zhǎng)3169m。在隧道實(shí)際施工中，地質(zhì)勘查人員經(jīng)過勘查得知，隧道圍巖中存在大量碎屑巖，其中，多數(shù)為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r，裂隙發(fā)育良好，淺層風(fēng)化現(xiàn)象嚴(yán)重，圍巖表層大量剝落。整體來(lái)講，隧道圍巖為軟弱圍巖，在隧道施工中，極易出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，加強(qiáng)施工安全技術(shù)措施成為重點(diǎn)[1]。

二、公路軟弱圍巖隧道施工中常見病害

在隧道軟弱圍巖施工中，病害非常常見，導(dǎo)致隧道存在坍塌風(fēng)險(xiǎn)，為工作人員安全帶來(lái)隱患。在軟弱圍巖隧道施工中，常見病害有：（1）軟弱圍巖隧道施工中，極易出現(xiàn)形變現(xiàn)象，尤其是距離掌子面20-30m處，夾雜數(shù)據(jù)波動(dòng)區(qū)域，形變現(xiàn)象發(fā)展較快，存在較大的坍塌風(fēng)險(xiǎn)。（2）在公路隧道早期開挖中，掌子面易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，尤其是降雨之后，滲水現(xiàn)象較為嚴(yán)重，支護(hù)結(jié)構(gòu)隨時(shí)會(huì)發(fā)生大范圍沉降。（3）在隧道形變區(qū)域，極易發(fā)生沉降現(xiàn)象，同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生收斂現(xiàn)象。（4）在隧道拱頂與邊墻位置，極易出現(xiàn)裂縫，隧道質(zhì)量受到影響。（5）在圍巖形變區(qū)域，還容易出現(xiàn)環(huán)向開裂。（6）當(dāng)隧道出現(xiàn)收斂現(xiàn)象時(shí)，在收斂最大處，易出現(xiàn)工字鋼架扭曲變形，支護(hù)結(jié)構(gòu)開裂，混凝土脫落等現(xiàn)象，公路隧道質(zhì)量與壽命受到較大影響。（7）若隧道形變時(shí)間較長(zhǎng)，在隧道襯砌施工過程中，隧道很難始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，公路隧道質(zhì)量難以保障[2]。

三、公路隧道軟弱圍巖的地質(zhì)工程特點(diǎn)

在公路施工中，軟弱圍巖隧道作為一項(xiàng)重難點(diǎn)工程，若出現(xiàn)質(zhì)量問題，直接影響了整個(gè)工程的安全、質(zhì)量與精度。實(shí)際上，在劃分公路隧道圍巖時(shí)，應(yīng)依照圍巖結(jié)構(gòu)、圍巖穩(wěn)定性等基本因素，結(jié)合圍巖的強(qiáng)度、地下水作用、風(fēng)化程度等，將隧道科學(xué)劃分等級(jí)，為后續(xù)施工安全技術(shù)的實(shí)施奠定基礎(chǔ)[3]。在公路隧道軟弱圍巖施工前，勘察地質(zhì)工程，了解地質(zhì)工程特點(diǎn)是第一要素。

1.軟弱圍巖地質(zhì)特點(diǎn)

軟弱圍巖，主要是指圍巖質(zhì)地軟弱，承載能力較低，節(jié)理裂隙發(fā)育完整，結(jié)構(gòu)破碎的圍巖。軟弱圍巖一般是由土層、擠壓破碎帶、巖體風(fēng)化層等構(gòu)成，因圍巖結(jié)構(gòu)較為破碎，巖體粘結(jié)力不足，在隧道圍巖開挖時(shí)，僅依靠顆粒之間的摩擦效應(yīng)成拱，穩(wěn)定性不足，極易出現(xiàn)坍塌冒頂現(xiàn)象。在以頁(yè)巖、片巖為代表的軟質(zhì)巖施工中，因圍巖強(qiáng)度較低，穩(wěn)定性較差，在隧道開挖過程中，極易出現(xiàn)風(fēng)化現(xiàn)象，并且，該類軟質(zhì)巖遇水易化，深埋地段極易出現(xiàn)塑性變形現(xiàn)象，導(dǎo)致隧道內(nèi)擠。另外，軟弱圍巖還存在粘結(jié)強(qiáng)度低情況，開挖結(jié)構(gòu)面極易發(fā)生松弛、滑移現(xiàn)象，影響圍巖隧道施工安全。

2.軟弱圍巖隧道施工的工程特性

因軟弱圍巖自身特點(diǎn)，在軟弱圍巖隧道施工中，表現(xiàn)出以下工程特性。其一，因軟弱圍巖穩(wěn)定性不高，隧道一崩塌，在隧道洞口施工中，極易出現(xiàn)牽引性滑動(dòng)，因此，進(jìn)洞施工較為困難。并且，因軟弱圍巖區(qū)域承載力不足，在洞內(nèi)施工中，支護(hù)結(jié)構(gòu)極易下沉收斂，為公路隧道施工帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)[4]。其二，因軟弱圍巖自穩(wěn)能力不足，在施工中，應(yīng)采用分步施工法進(jìn)行施工，但是，因隧道施工工序較多，在封閉環(huán)形成過程中，耗時(shí)較長(zhǎng)，極易影響工程進(jìn)度。其三，一般來(lái)講，軟弱圍巖多處于地質(zhì)復(fù)雜多變地帶，勘查人員很難一次完全掌握地質(zhì)，在施工過程中，工程設(shè)計(jì)極易發(fā)生變動(dòng)，增加了隧道施工的難度。

四、公路軟弱圍巖隧道施工安全技術(shù)措施

1.超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

在公路軟弱圍巖隧道施工中，常出現(xiàn)揭露地質(zhì)和設(shè)計(jì)不符現(xiàn)象，直接導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)變更，工程進(jìn)度與造價(jià)受到影響，甚至影響隧道施工安全。對(duì)此，在公路隧道施工前，可采用超前預(yù)算方式，準(zhǔn)確獲取地質(zhì)信息，提高工程設(shè)計(jì)的可行性，減少設(shè)計(jì)變更情況，提高隧道軟弱圍巖施工質(zhì)量。當(dāng)前，在工程施工中，常見超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方式有：地質(zhì)素描法、鉆探法、物探法等。在軟弱圍巖隧道施工中，若遇到破碎帶或者斷層帶，應(yīng)延長(zhǎng)鉆探深度，查清施工區(qū)域地質(zhì)、地下水分布情況、裂隙發(fā)育情況等，嚴(yán)禁未清晰探查地質(zhì)狀況下開挖隧道，以此保障隧道施工安全性，增強(qiáng)公路工程整體質(zhì)量。

2.微臺(tái)階法

在軟弱圍巖隧道開挖中，為提高施工安全性，可采用微臺(tái)階法，由三層左右開挖斷面，一般來(lái)講，上層臺(tái)階高為4.8m，長(zhǎng)為4-5m，每進(jìn)尺1m，可對(duì)兩榀進(jìn)行開挖；在開挖至下層臺(tái)階時(shí)，應(yīng)先在右側(cè)開挖雛形，以一級(jí)兩榀的形式，進(jìn)行分級(jí)進(jìn)尺，在左側(cè)開挖時(shí)，其進(jìn)度慢于右側(cè)開挖，通常為三榀，兩側(cè)開挖同時(shí)進(jìn)尺。在對(duì)仰拱進(jìn)行開挖時(shí)，應(yīng)保障其進(jìn)度緊跟臺(tái)階開挖進(jìn)度。另外，在公路軟弱圍巖隧道開挖時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)爆破進(jìn)尺嚴(yán)格控制，上層臺(tái)階進(jìn)尺，則同步推進(jìn)臺(tái)階開挖，有效控制交錯(cuò)距離，保障拱架應(yīng)用的同時(shí)，有效預(yù)防拱掉落情況，保障工程施工安全性。

3.工程支護(hù)

在軟弱圍巖隧道施工中，工程支護(hù)非常重要。在公路隧道開挖中，常用支護(hù)方式有：錨噴、鋼拱架+錨噴等。在施工開挖前期，圍巖形變并不明顯，此時(shí)，應(yīng)做好支護(hù)工作，保障工程質(zhì)量。否則，極易導(dǎo)致巖體松動(dòng)，增加巖體負(fù)荷，隧道工程安全性受到影響。對(duì)此，在支護(hù)過程中，重視支護(hù)工程，提高隧道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛性，有效控制隧道形變量，避免工程塌方，提高隧道工程施工技術(shù)的安全。

4.襯砌

在公路隧道工程襯砌施工中，應(yīng)以復(fù)合式防水襯砌為主，有效避免掌子面滲漏，提高襯砌工程質(zhì)量。在襯砌施工中，選擇強(qiáng)度為C25的防水性混凝土進(jìn)行澆筑，提高工程的抗?jié)B等級(jí)。并且，重視排水工程設(shè)計(jì)，有效結(jié)合排水與防水工程，提高工程結(jié)構(gòu)防水性的同時(shí)，強(qiáng)化混凝土結(jié)構(gòu)，提高襯砌強(qiáng)度與安全性。在襯砌混凝土?xí)r，相關(guān)人員應(yīng)注意：保障工程擁有穩(wěn)定的量測(cè)內(nèi)容，與穩(wěn)定的圍巖結(jié)構(gòu)；保障位移達(dá)到預(yù)期限度的90%；在襯砌完成后，若位移速度不超過0.1-0.2mm/d，拱部沉降度在0.07-0.15mm/d內(nèi)，應(yīng)及時(shí)展開封閉成環(huán)操作，充分發(fā)揮施工安全技術(shù)效用。

五、總結(jié)

在公路施工中，隨著隧道數(shù)量的增多，遇到軟弱圍巖的比例不斷增多，施工難度增大，加上工期緊，任務(wù)重，風(fēng)險(xiǎn)管理不到位等因素，隧道坍塌事故增多，為行人安全帶來(lái)嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此，施工安全被提上日程。對(duì)此，文章通過工程實(shí)例，重點(diǎn)論述了軟弱圍巖隧道常見病害，并探討了安全風(fēng)險(xiǎn)防范措施，以期提高公路隧道施工質(zhì)量，保障廣大民眾生命財(cái)產(chǎn)安全，推動(dòng)我國(guó)公路發(fā)展規(guī)模更進(jìn)一步。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉正林. 公路軟弱圍巖隧道施工安全與質(zhì)量控制的探討[J]. 工程技術(shù)：全文版， 2016（8）：00121-00121.

[2]趙秦云. 探究軟弱圍巖隧道工程施工的安全技術(shù)[J]. 工程技術(shù)：文摘版， 2016（11）：00064-00064.

[3]張松濤. 公路軟弱圍巖隧道施工安全技術(shù)措施探討[J]. 建筑技術(shù)開發(fā)， 2018（10）：107-107.

[4]張俊偉. 針對(duì)軟弱圍巖公路隧道施工技術(shù)的討論[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)， 2017（9）：56-56.