軟弱圍巖隧道施工初期支護變形處理控制措施

鄒進波

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550000)

軟弱圍巖隧道施工初期支護變形處理控制措施

鄒進波

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550000)

主要對軟弱圍巖隧道初期支護及預加固要求，以及針對性的變形預防與治理方法進行了詳細探討，以提升隧道工程建設的安全性。

軟弱圍巖；支護；控制

1 軟弱圍巖隧道初期支護及預加固要求

1.1 支護要求

在軟弱圍巖隧道施工期間，工程初期的支護主要目的在于保障隧道工程的安全性和施工效率。在軟弱圍巖隧道工程施工中，采用超前錨桿進行預加固可起到穩定掌子面的作用，并對隧道圍巖松軟變形狀況進行控制，避免發生巖體失穩等現象。

1.2 注漿要求

由于隧道工程所處位置的特殊性，使得地下水成為影響其施工質量和施工效率的主要因素。從相關工程實踐中不難發現，隧道工程地下水會與地表水形成回路通道，且地下水通常以散水的形式流經隧道底部或周壁流出施工現場，這在很大程度上增加了施工人員的工作難度。因此，為了達到地下水排出的目的，通常采用注漿方式對施工現場周邊的松散巖體進行加固，通過這種方式可確保隧道圍巖等級得到提升；或者采用環形注漿的方式，通過止水帷幕的形成來避免地下水以散水的形式進入施工場地，在確保巖體結構穩定性的基礎上，對地下水進行堵截處理。

2 軟弱圍巖隧道初期支護方法

2.1 新奧法原理

新奧法是一種相對成熟的支護手段，主要利用圍巖的自承能力來達到支護的目的；相關技術指標為：(1)掘進手段：控制爆破；(2)主要支護：噴射混凝土和錨桿；(3)變形控制：利用監測手段對圍巖變形進行控制，并根據監測結果對設計參數進行調整。新奧法在軟弱圍巖隧道工程中的具體應用為：在初期掘進時，噴射一層混凝土以形成柔性支護；按照要求將錨桿布置在圍巖深處，嚴格保證錨桿設置的合理性，確保其能與混凝土噴層、圍巖組成一個承載結構，這種承載結構在施工中多被稱為“外拱”。在外拱施工中，還應利用相關軟件對圍巖變形情況進行監測，待圍巖縱向、橫向位移基本保持穩定后，可對由錨桿、混凝土噴層與圍巖所組成的支護結構進行封底處理，同時進行第二次噴射，提高噴層的安全系數，增強整體結構的儲備輕度，復噴的混凝土層即是“內拱”。

2.2 正向施工法

工程實踐中常采用的正向施工法包括：(1)臺階法。該方法在Ⅴ、Ⅵ級圍巖中較為適用，具有機械組合成本低、施工簡單等優點，其主要特點是可根據工程的實際情況，對臺階長度進行調整；(2)CD和CRD施工法。這兩種方法一般適用于巖土體破碎程度嚴重的工程中，具體施工方法為：將開挖的一側進行支護施工，將另一側作為支護裝備使用，開挖順序為先上后下。

2.3 反向施工法

反向施工法多應用于橋梁與隧道的連接處，可顯著加快施工進度、縮短施工工期，普遍性做法為在洞口段地表預加固階段將施工洞口進行反向挑開；該方法的最大特點是不會對邊仰坡的穩定性造成影響，同時在施工中應結合工程實際制定合理的洞口支護和開發方案，以確保洞口施工的質量和效率，盡可能減少對原地層的破壞。

3 軟弱圍巖隧道初期支護變形問題的控制措施

3.1 做好施工準備工作

在軟弱圍巖隧道初期支護施工前，應對項目所處位置的地質情況進行勘察，并根據地質勘察結果及所收集的地質結構資料，制定適宜的施工方案、選擇合適的施工機械、確定合理的施工工藝等，盡可能確保所開挖揭示的地質與設計提供的地質保持一致，進而降低地質災害事故發生的幾率。另外，為了確保地表勘察與監測工作能有效落實，可在隧道出入口設置相應的地表沉降觀測點，便于工作人員實時了解圍巖的穩定情況。

3.2 利用監控量測信息指導隧道掘進

將CRD工法和雙側壁導坑法結合起來進行開挖作業；在開挖作業完成后，采用激光斷面儀對開挖斷面尺寸進行測量，并將測量結果記錄下來；掘進作業中，應在第三方監控量測信息的控制下展開施工。

3.3 組合錨桿施工要求

在隧道掌子面開挖過程中，應對每個開挖斷面是否符合施工要求進行檢測，若出現偏差應予以修正，直至滿足相關要求后方能進行下一道工序施工；初噴混凝土過程中，應將噴層厚度控制在5 cm范圍內，且待其初凝后進行錨桿施工；在錨桿施工前，對錨桿的布置形式、孔深及桿體質量等進行檢查，確保符合設計要求；錨桿鉆孔孔口位置偏差應控制在50 mm內，同時可將鉆孔直徑是否與桿體形成一種相互匹配的關系作為衡量鉆孔質量的條件；為了保證錨桿施工質量，可將桿體放置在錨桿孔位中間，若錨桿的墊板能緊貼與孔口的混凝土，表明錨桿施工達標。

3.4 格柵鋼架的安裝要求

格柵鋼架應在初噴混凝土強度滿足相關要求后進行安裝，并在安裝過程中與第一層鋼架保持2～3 cm的距離，以起到保護混凝土的作用；在支護施工中，先安裝格柵鋼架、再分層噴射混凝土，且在格柵鋼架布設完成后，需將其與中隔墻基礎預埋好的鋼板進行焊接處理。

4 結 語

綜上所述，由于隧道工程因地質圍巖條件和施工作業手段等關系，極易在施工中出現初期支護變形問題，故為了確保施工更加安全、快速和優質，要求施工單位應針對隧道工程初期支護變形的實際情況，采取有效的預防治理措施進行管控處理，以減少隧道工程作業帶來的塌方威脅或安全隱患，進而保障整個隧道項目的安全施工。

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U456

C

1008-3383(2017)11-0134-02

2017-09-13

鄒進波(1984-)，男，中級工程師，主要從事工程管理研究。