淺埋膨脹巖土隧道施工質量控制要點分析

周軍紅

摘 要：針對膨脹巖土隧道施工，對膨脹巖土隧道施工質量控制要點進行了分析。結合實際工程案例，闡述了膨脹巖土對隧道施工所產生的危害，例如圍巖開裂、襯砌變形等；再結合實際工程信息案例，對該工程案例中膨脹巖土隧道施工質量控制要點進行了研究，以進一步加深相關人員對膨脹巖土隧道施工質量控制的認識，為獲得更好的施工結果奠定基礎。

關鍵詞：膨脹巖土；隧道施工；圍巖開裂；襯砌變形

中圖分類號：U455.49 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.092

文章編號：2095-6835（2016）20-0092-02

在當前隧道工程項目施工中，膨脹巖土是一種常見的不良地質現象。如果不能有效處理，可能會導致隧道工程項目出現底鼓、圍巖膨脹突出等不良現象，最終對整個隧道施工質量產生不良影響。這就要求相關人員在隧道工程施工中，能重視對膨脹巖土隧道施工質量的控制，以保證整個隧道工程項目能順利進行。本文將以此為背景，對膨脹巖土隧道施工質量控制要點作進一步的闡述。

1 膨脹巖土圍巖對隧道施工的影響

1.1 圍巖開裂

在隧道開挖施工中，開挖的深入會導致圍巖內的原始應力得到釋放，促使圍巖脹裂。同時，土體脫水會導致圍巖產生收縮裂縫，促使土體中原本就存在的隱秘性裂縫張開擴大，導致圍巖失穩，容易出現坍塌。

1.2 襯砌變形

受圍巖巨大膨脹壓力的影響，其拱頂可能出現上凸或下沉等問題，導致其受力區增加。同時，受壓區受多種力的影響，出現脫皮、掉塊等質量問題，促使襯砌產生開裂、錯臺，最終破壞襯砌。

總體而言，膨脹巖土圍巖會對隧道施工質量產生嚴重影響。因此，在隧道工程項目建設中，需要高度重視膨脹巖土圍巖對隧道的影響，為全面提高隧道施工質量奠定基礎。

2 膨脹巖土圍巖隧道施工質量管理分析

2.1 工程項目簡介

成昆鐵路永仁至廣通段擴能工程為國家和云南省重點建設項目，位于云南省楚雄州境內，北起永仁縣，向南經元謀縣、牟定縣至祿豐縣大樹村站，經聯絡線引入甸尾站及廣通地區，是當地交通體系中的重要組成部分。驕子山隧道為本標段乃至全線工期控制工程和重難點工程，全長約為13 406 m，為進口三線、出口雙線隧道。

隧道Ⅲ級圍巖長度2 600 m，占隧道總長的19.39%；Ⅳ級圍巖長度9 730 m，占隧道總長的72.58%；Ⅴ級圍巖長度1 057 m，占隧道總長的7.88%.隧道穿越地層主要為含鹽巖砂質泥巖、灰質泥巖，含鹽巖灰質泥巖，局部段落具有中等膨脹性。隧道穿越2條斷層破碎帶，3處向斜及2處背斜，地質構造較復雜。隧道圍巖為軟質巖，隧道上方為砂巖夾泥巖，埋深大于500 m段垂直重力大，施工開挖后可能發生圍巖塑性變形。地震動峰值加速度為0.15g，隧道最大涌水量30 000 m3/d。隧地下水對砼結構具有H3、Y3、L3侵蝕等級。其具體的膨脹圍巖物理力學參數數值如1表所示。

2.2 施工質量管理要點研究

2.2.1 施工技術質量管理要點

在該工程項目建設中，為保證工程項目的整體施工質量，重點開展了以施工技術為基礎的質量管理，其主要措施包括幾下幾點。

2.2.1.1 加強超前支護

在該工程中，拱頂部使用Ф42 mm超前小導管支護，超前小導管間距50 cm，共35根，每根長度為3.5 m，搭接長度為2.0 m，外插角為1°～2°，所有管內均注漿并用螺紋鋼筋加強。

考慮到該工程項目所經過的地區多為地下水欠發達地區，因此注入水灰比為0.5的水泥漿。在整個注漿過程中，注漿壓力需要控制在0.6～1.0 MPa范圍內。

2.2.1.2 開挖

采用三臺階法開挖。在整個開挖過程中，該工程項目相關人員嚴格控制開挖進尺，并保證每個臺階的循環進尺必須要小于等于鋼架間距（1.0 m），且邊墻每個循環進尺應該小于等于2個鋼架間距；每個臺階長度為5～10 m，上下臺階左右相錯2～2.5 m。在開挖施工結束后，需要立即處理掌子面、開挖面，并用C30噴射混凝土進行封閉。同時，要加強隧道變形監控量測，根據圍巖收斂情況確定隧道開挖放大的尺寸。

2.2.1.3 加強初期支護

該項目中，初期支護嚴格按照“先放后抗、先柔后剛，分層施作，逐層加強”的要求展開施工，并采用加強的網、錨初期支護。支護工程中所采用的鋼架為工I16b型鋼鋼架，其縱向間距為1.0 m，每個鋼架底部設置4根Ф42 mm×3.5 m注漿鎖腳錨管，鋼筋網貼近巖面布置，并在布置結束后復噴C25混凝土直至25 cm。噴射混凝土中加入含量為5%的防腐蝕劑。

2.2.1.4 隧道底部與仰拱開挖與施作

該工程項目在仰拱開挖前，需要在先完成邊墻鋼架底部注漿錨管后才能施工，以確保能為仰拱提供穩定的初期支護支持。在隧道底部與仰拱開挖時，需要將開挖長度控制在3.0 m內，嚴禁第三臺階與仰拱同時開挖。在仰拱基坑開挖結束后，需要將仰拱隧底虛渣清理干凈，確保仰拱隧底不欠挖，并及時噴砼封閉，再施作仰拱部分的初支鋼架，并保證鋼架相連接，之后開展其他工序。

整個工程施工質量管理中，相關人員可以按照上述要求展開施工質量控制，以保證工程項目施工質量。

2.2.2 常規施工質量控制措施

2.2.2.1 原材料質量控制

在該工程項目施工中，項目管理人員充分認識到工程項目原材料對工程施工質量的影響，因此高度重視對原材料的質量控制。例如，在原材料采購環節，要求采購人員全面了解設計圖紙意圖，確定本次工程項目主要施工原材料的性能，進而采購相應的原材料。在原材料入場時，需要指派專業試驗人員對主要施工原材料進行抽檢。抽檢結果顯示合格，則可以允許原材料入場。

2.2.2.2 施工過程工序質量控制

為減少隧道實體質量缺陷，必須加強施工過程中的隱蔽工程檢查，重點檢查部位為仰拱虛渣、厚度，噴射混凝土的密實度及厚度，二襯厚度及防水層施作質量，還要杜絕工人隨意望成品混凝土中加水，同時加大隧道混凝土施工過程中的振搗工作及后期養護。

2.2.2.3 施工組織控制

為進一步提升工程項目質量管理水平，該工程項目成立了以項目經理為核心的工程質量管理小組，要求項目經理對整個工程項目施工質量負責，并能統籌安排整個工程項目的質量管理工作，包括制訂工程項目施工質量管理辦法、指導各級技術人員深入現場工作、做好施工質量總結等，并能將不同段的施工質量責任落實到個人，實現對工程項目施工質量的有效管理。

3 結束語

主要研究了淺埋膨脹巖土隧道施工質量控制要點的相關問題，并結合實際工程案例，對其操作要點進行了闡述。總體而言，在當前淺埋膨脹巖土隧道質量控制中，相關人員需要對本次工程的實際情況進行研究，尋找本次工程中出現質量問題的原因，再采取又針對性的處理方法，為切實提高工程項目的施工質量奠定基礎。

參考文獻

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