淺談隧道碳質(zhì)頁巖不良地質(zhì)施工技術(shù)

朱增奎

摘? ?要：隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，平原地區(qū)的高速公路建設(shè)已趨近飽和，高速公路建設(shè)重心已向重丘區(qū)、山嶺地區(qū)轉(zhuǎn)移。隧道工程因其獨特的結(jié)構(gòu)，具有縮短線路長度、減少征地面積、最大限度的保護(hù)生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點，在山區(qū)高速公路工程中特長、長大隧道已屢見不鮮。但因山嶺地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在隧道施工時常常遇到溶洞、斷層、破碎帶等不良地質(zhì)段落，增加了施工難度與安全風(fēng)險，因此在隧道施工中，為保證施工安全、提升施工質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，就要結(jié)合差異化地質(zhì)條件完成施工控制規(guī)劃，確保施工技術(shù)應(yīng)用和管理的合理性，從根本上實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的雙贏。本文筆者結(jié)合自身在貴州都安高速施工實際案例對隧道炭質(zhì)頁巖不良地質(zhì)施工技術(shù)流程展開了討論，僅供參考。

關(guān)鍵詞：隧道炭質(zhì)頁巖? 不良地質(zhì)? 施工技術(shù)? 初支施工

中圖分類號：U457? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）06（a）-0033-02

1? 案例

本文以貴州都安公路11標(biāo)毛尖特長隧道項目為例，隧道全長為5.22km，設(shè)計為雙向四車道，高速公路等級，設(shè)計速度100km/h，隧道的整體結(jié)構(gòu)縱坡為人字坡，縱坡依次為0.5%/1450、-1.848%/3300、-2.8%/1100.867。隧道中段設(shè)計一處長571m的施工斜井，隧道后半段有1497m設(shè)計為低瓦斯隧道，隧道圍巖主要以頁巖泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)薄層狀，與砂巖、灰?guī)r呈互層狀分布，巖質(zhì)較為松軟，并且節(jié)理存在裂隙發(fā)育的問題。這就使得開挖過程中出現(xiàn)了裂隙水發(fā)育的問題，軟化后呈現(xiàn)出碎塊狀，掌子面的施工進(jìn)度受阻，且穩(wěn)定性不良使得初支項目受到了影響，基于此，施工方經(jīng)過專家討論決定利用隧道炭質(zhì)頁巖不良地質(zhì)施工技術(shù)完成施工處理，提升整體項目的綜合質(zhì)量水平[1]。

2? 隧道炭質(zhì)頁巖不良地質(zhì)施工技術(shù)流程

在實際施工項目體系內(nèi)，要結(jié)合實際施工現(xiàn)狀進(jìn)行統(tǒng)籌分析，有效維持現(xiàn)場管理，并且依據(jù)沉降觀測數(shù)據(jù)調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)結(jié)構(gòu)，按照三臺階臨時仰拱處理機(jī)制和臨時性橫撐法施工機(jī)制完成施工操作。

2.1 超前小導(dǎo)管施工

在隧道炭質(zhì)頁巖不良地質(zhì)施工工藝規(guī)劃內(nèi)，要保證超前小導(dǎo)管施工過程的合理性，就要按照標(biāo)準(zhǔn)化工序完成對應(yīng)的操作，確保能提升相應(yīng)處理工序的合理性和完整性，有效整合技術(shù)運維管理效率。

2.1.1 施工準(zhǔn)備工作;

2.1.2設(shè)備管理，不僅要進(jìn)行設(shè)備的調(diào)試和控制，也要結(jié)合實際情況完成定點測量，提升設(shè)備應(yīng)用的效率;

2.1.3集中安裝自進(jìn)式管棚結(jié)構(gòu);

2.1.4開始進(jìn)行鉆進(jìn)處理，并且要結(jié)合實際施工要求停鉆接續(xù)長管棚結(jié)構(gòu)，保證鉆進(jìn)管棚長度適中之后才能繼續(xù)鉆進(jìn)。需要注意的是，要確保管棚結(jié)構(gòu)到位，然后才能撤掉鉆機(jī)設(shè)備;

2.1.5直接接通注漿管以及注漿泵完成漿液的配置處理，有效提升相應(yīng)工序的合理性，只有保證注漿達(dá)到設(shè)計要求才能進(jìn)入下一個處理循環(huán)。

2.2 開挖操作

在隧道炭質(zhì)頁巖不良地質(zhì)施工技術(shù)應(yīng)用的過程中，要結(jié)合實際施工方案落實對應(yīng)的處理工序，按照標(biāo)準(zhǔn)化要求和流程完善操作工序。需要注意的是，臺階高度中上臺階高度為4m、中臺階高度為3.5m、下臺階高度為3m，而整體項目上中臺階長度都要在5m范圍內(nèi)[2]。

第一，上臺階主要是在施工項目中自進(jìn)式管棚和超前小導(dǎo)管施工后進(jìn)行，開挖循環(huán)進(jìn)尺要維持在1榀鋼架處理范圍內(nèi)，利用C30噴射混凝土，厚度控制在20cm左右。

第二，中臺階和下臺階開挖進(jìn)尺要結(jié)合2榀鋼架完成操作，間距約為1.2m，并且左右兩個方向的臺階也要錯開2m，并且在開挖工作開始后完成初噴混凝土操作，接長鋼架結(jié)構(gòu)的同時，按照上臺階操作方式完成支護(hù)處理，有效提升混凝土設(shè)計和應(yīng)用效果。

第三，在仰拱開挖過程中，每次循環(huán)開挖的長度都要控制在3m范圍內(nèi)，開挖后要利用I22a鋼架進(jìn)行封閉成環(huán)處理，在完成基礎(chǔ)性循環(huán)操作后，就要進(jìn)行仰拱處理，仰拱的分段長度則要控制在6m左右。

2.3 鋼拱架加工安裝操作

為了維持項目處理和工序的完整性，相關(guān)部門主要是采取預(yù)制場預(yù)制結(jié)束運輸?shù)浆F(xiàn)場的方式完成對應(yīng)的處理工作，鋼拱架要在進(jìn)行集中加工，主要是借助I22a型鋼結(jié)構(gòu)，利用冷彎機(jī)械加工的方式完成處理工序，分段加工平臺上完成焊接控制。另外，要利用裝載設(shè)備進(jìn)行掌子面的處理，人工配合裝卸設(shè)備安裝的同時提升焊接連接效果。值得一提的是，相鄰的鋼架之間要架設(shè) 22縱向連接筋，環(huán)向間距則要控制在1m范圍內(nèi)，連接筋和鋼拱架焊接過程要盡量沿著縱向完成焊接，搭接焊縫的長度要保證單面焊在10d以上，雙面焊在5d以上[3]。

2.4 噴射混凝土

為了發(fā)揮隧道炭質(zhì)頁巖不良地質(zhì)施工技術(shù)的優(yōu)勢，相關(guān)技術(shù)人員要結(jié)合具體施工操作流程完善施工行為和應(yīng)用管理效率，并且按照標(biāo)準(zhǔn)化工序落實對應(yīng)的控制工作，主要是利用濕噴法噴射進(jìn)行處理，在拌合站內(nèi)進(jìn)行混凝土的拌合處理，利用運輸車完成運輸，并且實現(xiàn)分層噴射，每層的噴射厚度要控制在5cm到8cm之間，有效提升具體流程的完整性和綜合質(zhì)量。

第一，在噴射混凝土施工的過程中，主要是利用錨桿頭外露長度作為混凝土厚度判定的依據(jù)，并且系統(tǒng)風(fēng)壓要在0.5MPa以上，風(fēng)量則要在每分鐘10立方米以上。

第二，噴射項目要進(jìn)行分段處理，并且實現(xiàn)自下而上的連續(xù)進(jìn)行，確保噴射角度和受噴射面保持垂直效果，從而提升具體應(yīng)用管理的時效性，噴面頭要距離巖面0.6m到1.8m之間，從而提升應(yīng)用管控項目的綜合效果。

第三，噴射混凝土要按照分層處理的方式完成，每層拱部要在10cm以內(nèi)，邊墻結(jié)構(gòu)則要在15cm以內(nèi)，有效確保后一層噴射在前一層混凝土終凝結(jié)束后進(jìn)行。需要注意的是，若是終凝1個小時后進(jìn)行噴射處理，則要進(jìn)行風(fēng)水清洗，保證基面平整度和整潔度后完成噴射[4]。

第四，在巖面出現(xiàn)普通滲水問題后，要盡量結(jié)合實際應(yīng)用要求進(jìn)行速凝劑的摻加處理，有效保證初噴工作結(jié)束后不會出現(xiàn)掉落等問題，從而提升實際應(yīng)用效果。

2.6 二襯施工

為了集中提升隧道炭質(zhì)頁巖不良地質(zhì)施工技術(shù)的應(yīng)用效果，相關(guān)技術(shù)部門要結(jié)合施工方案和施工要點完成對應(yīng)的操作處理，確保操作過程和施工項目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求相契合，從而維護(hù)綜合監(jiān)督管理項目的水平。洞身要進(jìn)行襯砌處理，主要是借助12m的襯砌臺車進(jìn)行定位澆筑處理，有效的維持技術(shù)應(yīng)用效果，一般是在洞外進(jìn)行鋼筋的加工，而在洞內(nèi)完成對應(yīng)的綁扎和機(jī)械連接處理，施工部門要結(jié)合隧道炭質(zhì)頁巖不良地質(zhì)施工技術(shù)要求和施工圖紙完成對應(yīng)操作。

正是因為隧道本身就是不良地質(zhì)，因此，巖土破碎以及施工中的溜塌問題較為常見，此時需要結(jié)合施工項目的進(jìn)程進(jìn)行逃生通道的設(shè)置，確保相應(yīng)設(shè)施便于安裝和拆除，目前較為常見的就是利用承插鋼管縱向連接的方式完成處理，能在避免坍塌鋼管沖脫的基礎(chǔ)上，維持整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效果。

3? 結(jié)語

總而言之，本次案例中施工部門采取隧道炭質(zhì)頁巖不良地質(zhì)施工技術(shù)方案，保證了施工安全，有效提升了施工項目的綜合質(zhì)量，也能在規(guī)范項目要求的基礎(chǔ)上保證了安全施工流程，實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的共贏。

參考文獻(xiàn)

[1] 羅安邦.炭質(zhì)頁巖滑坡-隧道體系穩(wěn)定性分析與處治技術(shù)研究[J].湖南交通科技，2016，42（3）：168-171.

[2] 黃銀豪.寒區(qū)炭質(zhì)頁巖隧道設(shè)計支護(hù)參數(shù)及穩(wěn)定性研究[D].重慶交通大學(xué)，2016.

[3] 張曉剛.含硫炭質(zhì)頁巖隧道棄渣自燃機(jī)理分析及防治研究[J].鐵道建筑技術(shù)，2017（2）：120-123.

[4] 賈英凱.富水易風(fēng)化炭質(zhì)頁巖隧道污水處理施工技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù)，2017（8）：93-96.