道路桥梁 隧道浅埋、夹层地质段施工处理技术 敖卓铎 （广东省长大公路工程有限公司） 【摘要】本文根据云罗高速罗岭隧道浅埋、夹层裂隙发育段 ２．２．２洞身开挖 成功施工的经验，介绍针对类似围岩隧道的处理技术，处理过程中 严格按照新奥法“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤 测量”的“１８字方针”执行，以确保隧道的安全施工。通过总结此 类围岩的施工技术工艺，并成功应用于今后云罗高速隧道其他类似 夹层地质条件下隧道开挖采用三台阶法进行开挖，上台阶、中 台阶每台阶长５ｍ，中台阶、下台阶施工时左右两侧错位施工，开挖 采用机械开挖，如需爆破时采用弱爆破或风镐凿除进行开挖。鉴于 此开挖方法的灵活性跟机动性，如遇围岩变差，可迅速转变为Ｃ．Ｒ．Ｄ 围岩隧道施工，减少隧道坍塌的可能性，从而取得良好的经济和社 法开挖，以确保安全，具体施工工艺如下： 会效益，具有广泛的应用前景。 （１）上台阶开挖 【关键词】隧道；施工；夹层地质段 超前支护完成后，沿隧道开挖轮廓线环向开挖上台阶，开挖进 尺控制在１～２榀拱架。开挖后，立即进行初喷４ａｍ厚Ｃ２０砼，封闭掌 １前言 子面，并架设Ｉ２０ｂ工字钢架，按设计施工系统锚杆及锁脚锚杆，锁 云罗高速罗岭隧道位于云罗高速公路双凤至双东段。隧道左线 脚锚杆施作角度：斜向下４５。。 进口桩号ＬＫ４＋８４０，出口桩号ＬＫ６＋３５９，长１５１９ｍ；右线隧道进口桩 （２）中、下台阶开挖 号ＲＫ４＋８５５，出口桩号ＲＫ６＋３５４，长１４９９ｍ，均属长隧道。隧道围岩 中、下台阶开挖需错位开挖，两侧不能同时掘进，如图，左侧 由第四系松散覆盖层和基底白垩系罗定群砾岩和泥盆系东岗岭组砂 先进尺２～３榀拱架并初支完成后开挖右侧。 岩、铁质砂岩、炭质灰岩及其风化层组成，白垩系和泥盆系呈不整 （３）仰拱开挖 合接触。隧道穿越多处沟谷地带，埋深浅，地质较差，存在软弱夹 仰拱不能与下台阶同时开挖施工，应单独开挖，每循环进尺２ｍ， 层等地质情况，围岩主要由强风化砾、砂岩组成，裂隙发育、岩体 左右侧错位开挖，及时施作初支，封闭成环，环向受力。 破碎、岩质软，遇水易软化崩解，容易出现塌方的情况。 ２．２．３初期支护 在罗岭隧道施工过程中，已多次遇到夹层地质下的软弱破碎围 （１）初喷 岩，针对此类隧道围岩，稍有不慎极易发生塌方，若夹层地质同时 开挖完成后，立即进行初喷４ｃｍ厚Ｃ２０砼，封闭掌子面，完成后 伴随涌水，极易突发形成涌泥险情。 立即进行拱架、锚杆、钢筋网及复喷施工。 纵观罗岭隧道贯穿的几个垭口，均属浅埋段，埋深约１５￣２０ｍ， （２）锚杆施工（在围岩松散、软弱并渗水时可采用小导管代替 存在断层破碎带，因此，我处对于浅埋、存在夹层或围岩破碎地段 锚杆施工） 隧道施工特别重视，通过对此类围岩施工经验作出总结，在探测前 初喷完成后，进行锚杆施工。 方围岩的情况下，在支护类型选择上做出了长足的努力。 （３）钢筋网 ２施工方案 钢筋网采用 ８钢筋，网格间￣２０ｃｍ＊２Ｏｃｍ。保护层厚度不小于 ２．１超前地质预报探测前方围岩 ｌｃｍ，与受喷岩面间隙不大于３ａｍ。 ２．１．１通过ＴＳＰ超前地质预报探测前方围岩 （４）工字钢拱架 ２．１．２通过现场经验探测前方围岩 山塘段围岩差，自稳能力较弱，原设计初支采用Ｉ２０ａ工字钢架 现场经验可以通过“望、闻、问、切”来较准确地确定有限范 硬性支护，建议采用１２０ｂ工字钢架硬性支护以增加拱架抗压能力。 围的围岩情况。 （５）锁脚锚杆 望一通过肉眼观察掌子面围岩的颜色、质地、渗水、解理走向 由于初期支护并不能立即封闭成环，故而，为稳定上台阶拱架， 等方面，初步判断情况。 需特别注意锁脚锚杆的施工，在山塘段加强锁脚锚杆的施工，每榀 闻一一如前方围岩局部出现瓦斯等危险气体而超前预报又未及 工字钢拱脚处设置８根 ４２的注浆小导管对拱架进行锁脚处理，小导 时探明时，可通过嗅觉可提前预知。 管施工角度与工字钢架成４５。角斜向下施工。 问一询问钻孑Ｌ工人： （６）拱架落脚处处理 ． （１）钻孔难易程度，在掌子面炮眼钻孔施工中，通过感受钻杆 上台阶拱架施工需尽量垂直，并且对拱架落脚处进行着重处理。 的钻进速度来判断围岩的软硬情况。 如落脚处为软质围岩时采用高标号水泥垫块进行塞垫以保证拱架受 （２）注浆情况，超前小导管施工过程中，可在小导管注浆时判 力，同时及时施做临时排水沟，将洞内积水及时排至洞外，以免被 断前方围岩情况，如注浆压力骤降，注浆量明显增加，则可判定前 积水浸泡，软化围岩，影响结构受力。 方存在裂隙，围岩松散急剧变差或者有可能出现溶洞等不良地质情 （７）复喷 况，此时需注意控制施工进度并结合其他施工现象综合判断前方围 上述步骤完成后，立即复喷２２ｃｍ厚Ｃ２０砼， 待喷砼强度达到设计 岩情况。 强度后进行下一循环的开挖。 切一“接触”掌子面围岩，通过超前地质钻探或触摸掌子面 ２．２．４防水与排水 围岩，分辨其软硬情况，综合肉眼观察得出的解理走向可大致判断 在施工时渗水特别大的时候，在掌子面进行钻孔埋设钢插管或 前方围岩的软硬的分界区域，从而对隧道局部施工采取相应的支护。 ＰＶｃ引水管，将水引至施工时临时修筑的排水沟内，而后通过边沟排 ２．２施工工艺及流程 至洞口沉淀池。临时排水沟设置在隧道两侧距离边墙ｌｍ距离处，以 超前支护一洞身开挖一初期支护一防排水设置一一边墙施工 免水流侵蚀边墙岩体，软化基础，产生拱架下沉隐患。 一仰拱、二衬施工。 ２．２．５边墙、仰拱及二衬施工 ２．２．１超前支护 待拱部初期支护完成后，及时施作边墙及仰拱，封闭成环，形 在施工隧道伴有裂隙发育或渗水的浅埋段时极易出现坍塌的情 成环向受力。边墙跟仰拱的施工每次进尺不得超过１ｍ。 况 罗岭隧道夹层地质围岩施工时，为稳固前方围岩，保证掌子面 （１）下边墙按左右侧分边错开开挖支护，工字钢架不得悬空， 开挖安全，加强了超前支护参数一一改用６米长的双层小导管和注 底脚必须落在有力的支撑面上，且支撑面必须先清理并整平，如遇 单液浆的方法加固围岩。 破碎围岩，需用高强度水泥垫块进行塞垫，同时采用加强锁脚锚杆 ２０１３．１１ Ｉ ９９ Ｒｏａｄ＆Ｂｒｉｄｇｅ 对工字钢的固定； （２）仰拱以隧道纵向中心线为界进行左右分边开挖支护，等待 另一边施工后可尽快闭合，形成闭合环。 （３）尽快施工二次衬砌，辅助初期支护共同承载围岩压力，二 衬跟掌子面距离不得大于５０ｍ，以策安全。 ２．３监控量测 待初支完成后，立即布监测点，加强洞内及地表的监控量测。 （１）加密塌方段监控量测的点位布置，洞内每５ｍ布置一个断面， 必要时加密至２ｍ一个断面。 （２）加强监控频率，２次／ｄ，随时掌握围岩和支护的动态变化 信息。并及时对监控数据进行分析处理，同时进行相关计算跟判断， 以便指导施工作业。 （３）现场量测应及时根据量测数据绘制净空水平收敛，拱顶下 沉时态曲线及净空水平收敛，拱顶下沉距开挖工作面距离的关系图。 （４）围岩及支护的稳定性应根据开挖工作面的状态，净空水平 收敛值及拱顶下沉量的大小和速率综合判定，当位移速度无明显下 降，或者支护砼表面已出现明显裂缝时，必须立即采用补强措施， 并改变施工方法或设计参数。 （５）浅埋偏压段，根据隧道顶部地表沉降及拱顶沉降量测值对 土体内部垂直位移进行回归分析，求出量测断面的沉降稳定值。 （６）量测过程中若发现地表位移过大或下沉速度无稳定趋势 时，我处通知设计单位对隧道支护参数及时进行调整及补强。 ３质量控制、安全及环保措施 ３．１质量控制要点 ３．１．１按标准控制好超前钢管实测项目 ３．１．２按标准控制好喷砼支护实测项目 ３．１．３按标准控制好锚杆支护实测项目 ３．１．４质量控制措施 （１）每一批材料运到施工现场时，必须抽检，保证其质量。 （２）隧道开挖施工严格按照“先探测、管超前、非爆破、严控 水、短进尺、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工。 （３）在隧道开挖前，对隧道地表中线附近范围进行勘察，施工 中应加强监控量测工作，严格按设计方案施工，确保隧道安全、顺 利通过。 ３．２安全保证措施 （１）电动机械的安全设置应符合国家有关标准和安全技术规 程。 （２）隧道开挖中，应在每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结 构状况、岩体软硬程度、出水量大小，核对设计情况，判断围岩的 稳定性。 （３）一隧道在开挖过程中，尽量减少挖掘机对隧道边沿的开挖， 应采用人工风镐对隧道周边进行修整，减少对围岩的扰动，避免侧 壁或拱顶掉块现象 ３．３隧道工程环境保护的技术保证措施 （１）在爆破作业中，采用水幕降尘，保证作业面粉尘含量达标。 （２）在弃碴场设置喷水降尘系统，在弃碴作业时喷水降尘，并 做好弃渣场防护，防止水土流失。 （３）在洞口段施工中开挖的土石方要及时清运，不能堵塞溪流。 （４）废浆废液集中遗弃到废浆池，严禁污染农田，保护自然环 境不受破坏。 ４创新点总结及经济效益分析 ４．１创新点总结 （１）将超前地质预报与现场经验相结合综合判别围岩情况，在 前方围岩较弱的情况下提前加固围岩，提前预防隧道施工时可能出 现的塌方。 （２）系统整理了隧道浅埋并伴有夹层的地质段施工应注意的施 工事项、通用的施工思路以及具体的施工方法。 ４．２经济效益分析 通过云罗高速夹层地质隧道涌泥、塌方处理技术研究，我们总 结并整理出此类围岩的系统施工方法，为以后隧道类似围岩的施工 提供了很好的经验。通过探明前方围岩情况的经验为隧道施工及变 更支护作出了依据跟指导，很大程度上避免了隧道施工时可能出现 的塌方，间接地缩短了工期并大大节约了塌方处理的成本，同时大 大增加了隧道施工的安全性。 ５项目总结 通过对云罗高速罗岭隧道浅埋、夹层地质段施工经验的总结， 完善出较详细的针对类似围岩的施工方法，在偏远山区高速公路高 速发展的粤西地区有着较广泛的应用。 今后，对隧道夹层地质围岩我们能够做到提前预知，并进行超 前加固，大大降低了隧道塌方的几率，不但节约了施工成本，又大 大提高了隧道施工的安全保障性，具有一定的社会效益和经济效益ｌ 建筑工程施工中深基坑支护明确要求在进行深基坑选择和设计 的过程中，相关人员要对支护技术进行合理运用，全方面保证深基 坑施工效果。本基坑的支护过程中，设计人员根据设计要求及现场 环境，对深基坑支护进行全面控制，加强对深基坑支护事前、事中、 事后的要点控制，将监理控制落实到深基坑支护的全过程。 参考文献： ［１］方伟．建筑工程的深基坑支护施工技术探讨Ⅱ】ｌ科技风，２０１０，６（７）． ［２】封骥．建筑工程中深基坑支护技术的施工关键性问题研究卟中小 企业管理与科技（下旬刊），２００９，３（１１）． ［３熊焱．３］建筑工程施工中深基坑支护的施工技术管理Ⅱ】ｌ建筑与材 料，２０１ １，４（ｏ３）． （４）严格控制锁脚锚杆及拱架落脚处及小导管注浆施工。 （５）开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测，及 时反馈量测信息。 （上接第８２页） ３．２．４基坑土方开挖 基坑土方开挖的过程中要对开挖方法进行有效选取。监理人员 要保证施工人员严格依照开挖设计规定进行施工，在要求时间内完 成对基坑的支护：要及时对坡度、坡面位置、沉降等状况进行监测 和分析，对检测数据进行记录。开挖过程中要根据监测结果对开挖 进程进行调整，对开挖水平标高和边坡进行校正。 ３．３事后控制 施工完成后，监理人员要严格依照检验要求对工程进行验收， 对报审资料进行核实和审计：依照要求对技术文件资料进行建档， 对需要整改的问题进行跟踪控制。 ４总结 （上接第８４页） 通过这项工作，加强企业对安全管理和安全生产的重视，淘汰 陈旧、落后设备，强化安全防范，完善管理制度，从而实现对整个 工程项目的全面防御、重点监控的目的。 ４总结 各种问题。只有加强施工单位对安全生产的管理才能保证我国建筑 行业的健康长期发展。 参考文献： ［１】郑辉松．浅谈建筑施工安全管理卟建筑安全，２００８，７（４） ［２］王娟．建筑施工安全管理职责分配的现状及思考Ｕ］．建筑安 全，２００９，５（１． 通过以上对建筑施工安全管理现状以及出现的问题和采取应对 的措施进行分析可以看出，工程项目的安全施工关系着我国经济的 发展以及人民的经济利益。因此在工程施工过程中要加强施工人员 的安全生产意识，及时排除安全生产隐患，处理施工过程中出现的 ［３］许健威．浅谈建筑施工安全管理Ｕ１ｌ山西建筑，２００８，４（１ｏ）． ［４］李伟．浅谈建筑施工安全管理Ⅱ］．山西建筑，２００８，ｓ０ｏ）． １００ ｌ华东科技