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隧道工程不良地质施工对策
韦兴国
(广西壮族自治区公路桥梁工程总公司广西南宁530012)
摘要:不良地质段隧道工程施工过程中极易发生坍塌,严重影响施工进度、安全和质量。因此对隧道不良地质段的施工技术就显的尤为重要。本文着重介绍了隧道隧道工程不良地质的处理对策、施工应注意的问题。
关键词:隧道不良地质施工
近年来,随着国内公路、铁路交通的大力发展,速度目标值的提高,对线路线型条件的顺直性要求不断提高,使隧道工程对不良地质的回避愈加困难。不良地质段隧道工程施工过程中极易发生坍塌,严重影响施工进度、安全和质量。因此对隧道不良地质段的施工技术就显的尤为重要。本文着重介绍了隧道隧道工程不良地质的处理对策、施工应注意的问题。
一、隧道工程不良地质的类型
1、埋深较浅,地层软弱,如隧道工程多处于粘土、砂土、块石土、软质岩和堆积、滑坡体等不良地质地层中。
2、地层条件相对较好,但地形偏压严重,或地层具有顺层偏压特点,如渝怀线渔塘湾隧道隧道工程处于顺层偏压地段,隧道工程开挖后,出现支护开裂、坍塌等现象。
3、隧道工程处于地形狭窄的沟谷低凹或悬崖陡壁下,或排水条件困难,或受崩塌、岩堆、危岩落石、泥石流等威胁,尤其是出隧道工程坡陡、坡长,雨季易降水集中,给雨季施工成了极大的困难。
二、隧道工程不良地质的处理对策
1、地表预加固。根据国内隧道选线的特点,隧道工程施工大多在预加固的支护系统下进行,尤其是在浅埋、偏压、破碎、软弱、地下水丰富并具有软弱夹层等极易发生滑移、坍塌的地段,更需要采用预加固体系。隧道工程为软弱地层,浅埋段长,开挖后极易失稳,特别是隧道断面大时,若仅通过洞内处理,则施工较为困难,施工风险较大,因此宜考虑地表预加固处理,如通过地表注浆、高压旋喷等预加固措施对隧道工程软弱地层进行地质改良。对于隧道工程堆积、滑坡体以及偏压地段,一般除进行卸载减压外,多通过设置地表预加固桩来实现约束。
2、强化支护措施。隧道穿越软弱地层等不良地质段时,在采取必要的地表预加固措施的同时,还应重视对洞内支护措施的强化处理;而对隧道断面较小(跨度小于8m),则可以直接采取强化支护措施进洞。采取的强化支护手段有长管棚技术、超前导管注浆技术、强化系统支护体系等。
(1)长管棚技术。主要适用于软弱土层浅埋且隧道跨度较大地段,通过加固隧道拱部岩体,防止施工过程中坍塌,并视岩体情况及断面大小、开挖进尺等情况选择外插角和控制注浆压力,必要时可适当加长套管长度,长度大于30m时应尽量使用管棚机,其支护能力强,周期长,但必须具第8期彭伟刘劲华:浅析隧道隧道工程不良地质段的施工技术67备一定的管棚机操作空间。常规情况下利用洞外开放空间利用混凝土导向墙施做一环长管棚即可,对长浅埋软弱地层段,亦可结合隧道作业空间情况,适当缩短管棚长度,分环施做。
(2)超前导管注浆技术。主要适用于软弱土层浅埋且隧道跨度较小地段,该措施同管棚相比,不需要施做混凝土导向墙,利用钢架作为支撑起点;对操作空间的要求不高,常规隧道空间即可施做,且操作简单、快捷。但其缺点在于其一次性超前支护长度较管棚短,不适合于岩体自稳性极差的地段。
(3)强化系统支护体系。隧道工程不良地质段围岩自稳性差,易产生坍塌。因此应及时封闭,加强初期支护,尤其是要采用早期强度高、刚度大的初期支护来抑制围岩的变形,同时二次衬砌也应及时跟上。强化系统支护主要是指通过提高锚杆、钢筋网、喷射混凝土等支护体系的参数及材料等级,加密钢架间距,从而提高支护体系的强度,抑制开挖后的岩体变形,防止变形过大而坍塌。
3、其它不良地质的辅助处理措施。
(1)减载反压