試分析砂性土隧道施工技術的運用

王羽

摘要：本文主要以隧道項目地質情況分析作為出發點，分析了砂性土隧道施工方案設計，并探討了砂性土隧道施工工藝和施工要點，以期為提高砂性土隧道施工質量提供一些參考和意見。

關鍵詞：砂性土隧道；施工工藝；施工要點

1.項目地質情況分析

以沿黃土干線砂性土隧道施工為例。該隧道全長550m。全部位于直線上。隧道凈空橫斷面積達89m2。其所在的地區屬于砂性黃土土質。地形起伏受周圍地質結構和天氣等因素變化較大。該項目周圍圍巖節理發育。含水量小、比較干燥。隧道出口上部地表匯水面積達。坡面陡立。另外地表水嚴重沖刷隧道出口。容易造成滑坍事故的發生。隧道和行車的安全岌岌可危。

2.砂性土隧道施工方案設計

隧道原設計從兩端雙向掘進。砂性土段采用雙側壁導坑方法。隧道出口一端主要采用十幾米長的大管棚進洞。其中。管棚的埋設深度可以高達50m左右。由于該工程項目黃土砂質土層覆蓋面積較廣。因此砂陛成分主要是以細沙和粘性比較差的黃土為主。土質的穩定性普遍較低。如果在施工中沒有加以注意。就會造成溜塌事故的發生。隧道的圍巖主要成分是分化巖。圍巖要比隧道出口的砂性巖巖體穩定性強。因此可以采用進口端單向掘進方式展開巖洞施工。不僅可以大大提升隧道施工效率。還可以提高隧道巖體的穩定性。站在地形地貌角度。由于該隧道工程地處黃土沿線。因此地質結構不穩定。基巖面高低起伏大。大部分洞底在基巖面下，僅有明洞段隧底的基巖面以上0-3m。綜合考慮該隧道工程項目實際情況。決定采用單向掘進施工方案有針對性地對隧道出口端的砂性段展開施工。

在采用雙側倒壁坑施工方法的基礎上。需要合理設計其施工流程方案，具體為：仰拱距離隧道巖體下導距離為40m左右、襯砌距離隧道巖體下導距離為90m左右。隧道出口端的上弧導一旦出現砂性土或者穩定性較差的黃土。就需要施工技術人員立即停止施工。并在距離下導3m處展開仰拱施工和挖掘。在距離下導30m處展開二次存砌。仰拱挖掘施工和存砌施工之后。就需要展開砂土注漿支護施工。在超前小導管內灌注漿液。以此達到穩固隧道巖體結構目的。下導每前進3m做一次仰拱。并在第一時間內檢查支護體是否存在破裂情況。距離隧道出口3m左右時。相關操作人員應該將超前小導管長度改為5m。并盡快完成小導管灌注漿液施工。

3.施工操作要點分析

操作內容主要包括小導管超前注漿支護施工、隧道洞身三臺階開挖施工、初期支護施工、支護體系閉合施工等。

第一。注漿支護施工。注漿支護施工主要是針對小導管而言。在隧道與砂性土質層之間需要以一個大約500cm長的小導管作為支撐。起到穩定隧道整體結構的效果。小導管不僅要穿透隧道的砂陛土質層。還需要穿透黃土層。小導管進入砂性土上弧導或者砂土基巖面100cm以下時。就需要采用小導管超前注漿預支護施工方案加強隧道巖體的穩定性。就小導管長度而言。應該選擇大約300cm長的導管。導管環向間距為25cm左右。操作人員每掘進100cm。就需要采用超細純水泥漿灌注導管。這種水泥漿的濃度和注漿壓力需要根據隧道工程實際情況進行合理調整與計算。小導管一般是采用φ42、厚4mm無縫鋼管加工。

第二。隧道洞身施工方法。根據該隧道工程項目實際情況和洞身巖體結構而言。采用預留核心土三臺階法開挖。隧道工程施工的重點不是在隧道小導管超前注漿支護方面。而是考慮隧道如何在黃土層和砂性土質層分界面進行上下穿越。在土石分界處需要安置鋼架作為支撐。形成大拱腳。并根據隧道上下層之間的距離調整鋼架單元。處于分界線以上的砂性土或者處于分界線以下100cm左右。以人工的方式對沙土和黃土進行開挖。剛好處于分界線的黃土和砂性土則采用現代機械設備對其進行開挖。有些地段存在大量石快。如果人工不能處理的話就需要采取微振動控制爆破開挖。在開挖砂性土或者黃土過程中。如有漏砂。需要用現代機械設備噴射混凝土將漏砂封閉。避免大量漏砂的存在影響隧道工程施工質量。初噴混凝土厚度要大于8cm以上、上導循環進尺50-80cm。

第三，初期支護維護。對于隧道工程初期支護維護而言，需要采用分開開挖方式。及時支護。隧道初期支護是采用120B型鋼架支護。鋼架與鋼架之間的間距在60cm左右。鋼架底部要設置腳架。才能達到穩定和支撐隧道的目的。鋼架與鋼架之間要錯落布置、且連續。避免鋼架在砂性土質層中下沉。連接筋采用φ22鋼筋，其間距大約在40em。系統錨桿采用φ25中空注漿錨桿。長度在300cm左右。錨桿與錨桿之間的環向間距在80cm。就鋼模而言。鉸頁開合裝置可以作為測量鋼模端板的開合裝置。滾輪式平移裝置是測量鋼模側板的開合裝置之一。就鋼模合攏與托膜而言。要根據國家的相關標準嚴格規范鋼模合攏的精度。首先。相關將鋼模內表面的污漬清理干凈。避免出現鋼模在生產過程中緊縮端板的現象。其次。在完成混凝土終凝生產之后。要拆卸內部的芯棒。避免出現鋼筋混凝土壓彎芯棒的現象。鋼筋混凝土在施工中會影響鋼模內部芯棒的精度參數。因此要放松端側板的鎖緊螺栓。并將鋼筋混凝土放置的順序與合模放置的順序保持一致。

4.結束語

科學化、系統化的隧道砂性土洞口段施工方案不僅可以有效解決和處理隧道塌方問題。還可以降低施工單位成本。從而大大提升了施工單位成本效率。在具體施工中。沒有出現隧道溜塌或者初期支護變形等問題。就可以保障車輛的順利行駛。