隧道工程初期支護背后脫空預控措施及處理方案

邰正輝

摘要：針對隧道工程初期支護背后脫空問題，做了簡單的論述，提出了預控措施和處理方案，共享給相關人員參考。從隧道的使用情況來說，常見滲漏水和脫空等問題，影響著隧道的使用效果。因此，深度分析此課題，提出有效的預控方法和手段，實現對此類問題的有效預控，有著重要的意義。

【關鍵詞】隧道工程;初期支護;背后脫空;預控

從當前隧道建設的現狀來說，施工環境日益復雜，加之地質條件和技術都比較復雜，增加了隧道建設的難度。為保障隧道的質量，強化施工階段各類質量問題的把控，有著重要的意義。現結合高速公路隧道工程實踐經驗，分析如何實現對隧道工程初期支護背后脫空的有效預控，提出具體的方法，進行如下論述。

1.隧道工程初期支護背后脫空的原因

隧道工程初期支護背后脫空原因如下：（1）從初期支護作業實際來說，因為支護鋼筋網片，其和鋼架、巖面之間存在空隙，所以很容易引發背后局部脫空問題。究其原因，在施工中掌子面巖面沒有實施初噴，受到巖面的影響出現空隙，進而出現空洞問題;（2）施工中混凝土施工方法的運用不當，使得脫空問題出現。在具體實踐中，沒有嚴格按照施工順序作業，隨意施工，對質量的把控不嚴格。除此之外，隨意更改施工工藝，使用“堆碼式”噴射砼。由于操作把控不嚴格，造成的脫空問題較為常見;（3）在支護作業中，沒有做好轉序的驗收工作，重點把控鋼架部分的施工質量，進而引發此問題;（4）雖然開展了轉序孔的驗證，不過因為具體操作的過程中，存在數據不足或者深度不夠等問題，并且沒有做好深度檢查，未能及時發現脫空問題;（5）在檢查的過程中，檢查驗證孔通常為抽查項目，無法實現檢查的全面把控，難以精準排查小脫空問題，進而引發脫空的發生。

2.隧道工程初期支護背后脫空預控措施

2.1超欠挖控制

超欠挖控制的措施：（1）在開展測量放樣作業時，必須要精準測放輪廓線。開展開挖作業時，要做好開挖斷面部分的把控，最大程度上保證測量結果的精確性;（2）開展爆破開挖作業時，必須要遵循施工工藝的應用要求，做好技術交底工作，做好施工前準備，精準把控各個炮眼之間的距離，依據設計的參數裝藥，不可以過多或者過少。做好鉆爆設計的驗證和優化設計，為施工作業提供鉆爆參數依據。結合開挖斷面以及現場地質情況，制定完善的施工方案。在施工作業中，嚴格按照鉆爆參數進行操作，做好爆破作業的動態化控制，減少超挖的發生;（3）開展開挖作業，要從實際出發，精準把控預留變形量的范圍，同時要充分考慮圍巖變化問題，比如掉塊或者坍落等，做好施工質量的把控;（4）開展施工作業前，對使用的小導管，必須要做好外插角的把控，以免因為外插角控制不當引發超挖問題;（5）開展開挖作業時，采取人工+機械設備結合作業的方式，避免單獨采取機械作業方式引發超挖問題或者欠挖問題;（6）若地質條件不好，或者出現了坍塌的情況，要從實際出發，做好相應的處理;（7）開挖到設計輪廓線位置后立即進行初噴封閉開挖面，再架設型鋼拱架。

2.2調整初期支護施工工序

為避免脫空問題的發生，要針對采用的施工工藝，進行相應的優化和調整。在施工中按照爆破→初噴→打錨桿→掛鋼筋網格→支立鋼架→復噴，開展施工作業。以初次噴射和復噴的環節為著力點，做好嚴格的把控。在具體實踐中，嚴格按照初噴的施工要求執行，采取分層噴射的作業方法，做好巖面找平處理，做好各項質量風險的防范和處理，以免引發脫空問題。在復噴作業中，也就是二次噴射環節，要保證混凝土材料在打設錨桿與鋪設鋼筋網后緊貼巖面，完成此部分的操作后，進行格柵架或者型鋼鋼架等的安裝作業。需要注意的是，二次噴射作業混凝土可以不穿過鋼筋網格，直接覆蓋網格和鋼。采取此措施，能夠有效避免脫空問題的發生。

3.隧道工程初期支護背后脫空處理方案

3.1 總方案

對支護工程中的脫空問題，采取以下處理措施：（1）對于初次支護背后超挖很大，或者支護作業已經完成脫空范圍較大位置等，為解決此問題，完成混凝土噴射作業后，通過埋管泵送混凝土，開展回填吹沙處理，當達到施工要求后，再開展后續施工。使用的是C20混凝土，保證其流動性;（2）在施工中，對初次支護背后范圍很小而且沒有開展噴射作業前，運用分階段打錨桿多層掛網的形式，開展補噴處理操作，解決此項問題;（3）對于脫空深度很小，或者混凝土材料與圍巖部分的間隙比較效，采取鉆孔處理法，使用注漿機朝向脫空位置注入配制的水泥砂漿，來處理此問題;（4）對于混凝土不密實的位置，或者只有少量空隙的位置，先進行鑿除處理，再開展掛網補噴作業。完成問題的處理后，進行密實度的檢測，達到標準后開展后續施工。

3.2 較大脫空處理方案

對于較大的脫空問題，在進行處理時，要先進行抽芯破檢，結合檢測結果，使用風槍深度探測，同時要做好標識處理。使用取芯機開展鉆孔作業，至少要埋設2根規格為Φ100泵送管，用作排氣檢查口以及泵送口。使用的混凝土，經過攪拌站制作后，輸送到施工現場，接上泵送管，采取分階段處理的方式，開展空洞回填處理操作。需要注意的是，為了避免出現承載力比較大的情況，使用的混凝土，其流動性也比較強。在泵送作業期間，要組織相關人員做好施工指揮和監督，做好泵送速度的把控，保證作業的質量和效率。

施工操作要點及要求：（1）按照縱向方向，制作注漿孔。對于注漿孔，采取鉆孔埋設的方式，結合脫空的面積大小來布置。對于連續脫空位置，將環向間距控制為3m;將縱向間距把控為5m。若脫空位置很小，那么采取一次性澆筑施工作業方法。若脫空范圍很大，為保證作業的效果，在具體實踐中，采取多次澆筑的方式進行，確保注漿作業的效率以及效果，避免發生漿液外漏的問題;（2）埋設注漿管。在具體操作的過程中，使用破檢孔洞注漿管。使用的注漿導管，其規格為Ф42×3.5mm，材質為熱軋鋼管，鋼管的長度參數為40cm，若遇到超挖的情況，結合實際適當加長。對于注漿管的迎水面部分，必須要確保其和圍巖緊貼，埋設充足的逐漸管;（3）注漿。為保證注漿的效果，按照1：1比例，配制M20水泥砂漿材料。在施工中，完成注漿管和注漿機的連接之后，將管內存在的空氣全部排除，并且進行注漿壓力的優化和調整，開始注漿作業。在注漿作業中，嚴格按照注漿操作流程執行，通過做好注漿壓力和速度的把控，強化質量的把控，以免出現質量問題，影響著處理效果;（4）檢測。在進行處理的過程中，借助地質雷達開展相應的檢測，明確脫空范圍。若發現存在著不密實的情況，要繼續開展注漿操作，進行脫空處理，當全部密實后結束作業。

3.3不密實處理

若孔隙很小，并且有不密實的情況，使用破碎錘，進行開倉鑿除處理，同時鋪設網片增打錨桿，再次開展噴射混凝土，進行密實處理。在隧道工程的建設工作中，為了實現對此類問題的有效把控，必須要做好全過程的質量把控，最大程度上避免和控制脫空問題的發生和擴大，實現隧道工程建設的質量目標和安全目標等。施工作業的過程中，嚴格按照制定的預控和處理方案，做好各項問題的處理，比如不密實問題，保障施工的質量。

4.結束語

綜上所述，初期支護背后脫空的預控和處理，要結合工程特點和隧道的環境等，采取有效的措施加以控制，避免上述問題的發生。文中結合高速公路類隧道工程的建設特點以及脫空問題的特性，提出了相應的預控以及處理措施，為相關人員提供參考。

【參考文獻】

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