富水砂層段現場防溜坍技術分析

代利波

（中交隧道工程局有限公司，江西 吉安 331300）

富水砂層中較為復雜單位地質結構、隨機性較大的不確定因素出現均對實際施工造成困難。施工單位不僅需針對實際情況選擇施工方式，還需制定切實有效的應對計劃保障工程開展過程中不出現因地質條件造成的影響。文章即針對富水砂層中的防溜坍技術進行分析，以現實中的工程為例展開技術應用探討。

1 工程情況與工程中的富水砂層地質分析

1.1 工程情況

以某地區開展的隧道工程為例，隧道共長406.6 m，開挖過程中出現富水砂層地質的區域為隧道中段，分別處于隧道的拱頂、拱腰、拱腳三個位置。砂層平均厚度為2.6 m，存在黃土與沙礫。當工程開展后，此類地質遇水迅速崩解，對施工開展造成困難。當問題出現后，立即采取針對富水砂層的控制手段，防止其出現溜坍現象。

1.2 富水砂層對工程的影響

富水砂層對工程開展造成的影響主要集中于三部分，如上文所述，拱頂、拱腰、拱腳但部分的溜坍現象較為嚴重。首先為拱頂部分，拱頂部分中的外6 m左右處為中細砂，潮濕且較為飽和，含水量較大。砂層底部位置另存存在較大水源，當挖掘工作開展時出現較大溜塌；拱腰部分出現的溜坍現象主要集中于邊墻，邊墻中大部分土質為混合細砂的黏質黃土。黃土具有硬塑性，厚約1.9 m左右；拱腳部分出現的富水砂層主要由中細砂混合黃土薄層，黏性較大，且較為密實。挖掘過程中支撐力不足，常出現溜坍現象。

2 針對溜坍現象的施工技術分析

當發現溜坍現象出現后，施工單位立即采取應對措施。原施工過程中的挖掘方式為三臺階施工，針對實際狀況展開分析，三臺階施工過程中導致溜坍現象出現的主要原因為周邊巖層較為復雜，臺階過高。為降低溜坍現象的影響，施工過程中采用盡快封閉初支、臺階拱腳置于硬層上的方式展開施工。與此同時，將三臺階調整為四臺階亦為實際過程中的解決措施之一。將三臺階更換為四臺階，不僅能夠有效保障工作開展，亦可通過臺階高度控制溜坍現象的出現，解決問題的同時切實將各項問題解決[1]。工作中的重點可分為兩項，首先為預留臺階空間，臺階預留過程中應結合實際展開，以保留機械操作空間為主，將空間保障區域高度控制為6 m以內，臺階高度控制為3.5 m，二臺階高度2.5 m以內。三、四臺階應切實根據實際狀況進行控制，以解決問題為主，切實有效地實現高度控制。

3 防溜坍支護技術分析

3.1 拱部支護技術

拱部支護過程中可使用超前小導管加密技術。實際工程中砂層含水量較多，且出現滲水狀況，利用此技術不僅可有效防止滲水現象的出現，方便進一步施工，更能夠有效解決施工過程中出現的溜坍、沉降問題。應用過程中的參數控制為每隔2.4 m即安置一環超前小導管，加密過程中于拱架上方鉆孔，孔間距為15 cm，小導管3.5 cm。搭接長度為1.0 m。除此以外，除控制參數，還需注意小導管于實際使用過程中的侵陷問題，將超前小導管外插角適當擴大，控制于15°～20°即可。

3.2 短進尺與安全步距技術分析

短進尺為控制隧道開挖進尺，于臺階挖掘、邊墻挖掘等過程中較以往模式展開更小幅度的挖掘。針對實際展開分析，短進尺技術的應用不僅能夠降低工程風險發生率，更可保障溜坍問題出現后工程進度較為穩定，不因地質原因造成進度延緩[2]。實際工作中，應注意上臺階的五級圍巖進尺，使其不超過1榀，邊墻進尺不得大于2榀，仰拱進尺不得超出3 m每尺。

同時，控制安全步距，實行安全步距制定技術亦為實現質量控制、保障溜坍現象下施工效果的對應措施。安全步距不僅能夠實現支護作用下的施工，更可有效提升安全性。其主要原理為基于地質條件實現的計算工作，能夠有效解決問題的同時實現穩定發展。如隧道中四、五級圍巖的安全步距應為仰拱到掌子面的安全距離，其距離為30 m、20 m。

3.3 邊墻超前小導管支護技術分析

邊墻超前小導管為提升邊墻支護效果的有效措施。此導管與上文所述導管不同，為無縫鋼管材質，全環布置過程中的對應參數為環向間距15 cm/根，長度為每根3.5 m。其主要作用為防止背后砂層于施工過程中出現砂層溜坍。安置新的超前小導管時需注意背后砂層的穩定性，搭設密排抬管，使超前小導管能夠有效開展工作，實現溜坍控制[3]。除此以外，為防止初支階段中的背后掉落，應針對支護部分展開分析，若其結構較為松散，應采用加固手段。加固手段為注漿。

3.4 注重拱架連接

實現上述技術的同時，應高度重視拱架連接的穩定性。就實際展開分析，舉例的實際工程中按照設計要求使用螺紋鋼連接，螺紋鋼之間的環向間距為1 m每道，其背后掛設鋼筋網片，加設118工字鋼以保障穩定性。應注重此類設備于工作過程中的穩定性，切實以較為實質性的手段實現發展，保障焊接工作與拱架架設的穩定性，以連接時確保結構穩定再展開下一階段工作，以此作為支護手段保障工作展開較為科學合理，杜絕施工風險出現。

3.5 其他類型措施

結合實際進行分析，除上文所述三點措施以外，還需注意其他位置，結合工程情況展開建設分析。本次工程建設過程中，另存在三項措施，雖較為次要但仍具有實際意義。首先為貼板施工。貼板施工主要針對拱部砂層，施工過程中出現的拱部砂層掉落較為嚴重的問題，可采取此類方式進行調整解決。貼板結構下方采用工字鋼進行支撐，起支撐作用的同時能夠進一步加強結構強度，保障加固措施較為穩定。實際施工中若需要展開貼板施工，需要注意的部分即為結構強度；其次為預注漿法的使用，此方式主要針對工程開展過程中溜坍較為嚴重的部分，結合本文情況展開分析，當上臺階開挖到5 m左右時，針對溜坍較為嚴重的部分采取預注漿方式進行施工。注漿工具為小導管，長6 m，間距1.5 m，漿液為雙液漿。需要注意的是，此類數據僅為本次施工所使用數據，若想于實際工程開展中使用預注漿法，還需結合實際工作情況進行計算，選擇最為適合的相關參數與布置方式，如選用的布置方式為梅花型布置，實際過程中另存在斷面布置、孔徑計算布置等方式。除此以外，注漿壓力數值控制亦為此工程中的重點，應將壓力控制于1～2 MPa。

最后為臨時支撐的設置。部分條件下，工程施工位置強度不足，易出現溜坍現象，但由于受到施工空間限制、施工條件限制、實際情況需求限制等因素限制，或針對此類部位展開長期支撐后會出現浪費 （此段施工結束后強度足夠，無須支撐亦不會出現溜坍現象），使設置性價比較低。此時便可展開臨時支撐的設計，于下臺階拱腳位置設置臨時橫撐，將兩邊拱腳撐起，防止其出現因施工 （如仰拱開挖時造成的額外力作用） 造成的變形。當施工結束后確認強度足夠時可撤離，跟隨施工展開設置。

4 技術效果分析與技術總結

4.1 技術效果分析

針對技術效果展開分析，將各項防溜坍技術開展后的工程狀況與未設置工作的原有狀況進行對比，可發現溜坍現象能夠得到有效控制，切實實現防溜坍技術的應用。就實際施工進度數據進行研究與分析，可發現由于溜坍現象的降低，實際工作中的效率加快，工作質量提升，不僅能夠高效完成額定目標內的任務，更有時間對階段性工程進行分析與研究，確保工作開展較為穩定。除此以外，因工程開展效果較好，具有較多時間進行準備及整理相關工作，維護工程施工安全、穩定，做到文明施工，本次施工過程中受到了甲方單位與質量檢測跟進人員的一致好評。

4.2 技術總結

針對防溜坍技術展開分析，結合本次施工的實際情況及技術應用情況，分析優勢與缺陷，可獲得以下幾類經驗：首先，技術應用過程中應進一步加強技術人員對相關技術的理解程度及靈活變通，部分技術人員對于技術的理解程度較高，但缺乏靈活性，工作過程中常出現試圖套用的情況；其次，安全質量管理方面的相關意識應進一步提升，現階段施工預留時間較多，在不打亂整體進度管理工作的基礎上，需針對本階段工程進行進一步的分析與研究，使其能夠提升質量，有效解決實際過程中存在的問題；最后，操作嚴格性問題，即各項工作必須按照標準進行工作，盡最大努力使技術符合標準，有效降低誤差。

5 結語

總而言之，富水砂層的溜坍現象出現為地質條件決定，且多數工程中均存在此類現象。為有效解決問題，還需以較為實質性的手段開展相關工作，切實實現支護技術的同時保障施工安全性。但需要注意的是，即便不同地質條件皆屬于富水砂層， 其具體構成亦存在不同。若想切實保障施工質量，使工程穩定開展，還需結合實際展開較為有效地判斷與分析，解決問題的同時有效實現單位發展。