濕陷性黃土隧道施工控制要點(diǎn)

郭 力

（中鐵二十局集團(tuán)第六工程有限公司， 陜西 西安 710032）

0 前言

目前我國不斷完善各地區(qū)之間的基礎(chǔ)交通設(shè)施，尤其是在西北地區(qū)，隨著政府不斷的加大資金投入，該地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模逐漸增大，然而由于部分隧道位于黃土地區(qū)，地形起伏較大，導(dǎo)致黃土地區(qū)的隧道建設(shè)存在較大的安全隱患，因此建筑企業(yè)在黃土隧道施工開展時(shí)，應(yīng)提前設(shè)計(jì)好施工方案，確定好隧道施工控制的要點(diǎn)，確保施工人員的生命安全。

1 濕陷性黃土隧道的特點(diǎn)

黃土屬于一種較特殊的土類，主要以粉粒為主，強(qiáng)度較低，同時(shí)遇水容易軟化發(fā)生濕陷，導(dǎo)致黃土地區(qū)的隧道施工難度較大，因此黃土地區(qū)開展隧道施工時(shí)，需要加強(qiáng)隧道的支護(hù)措施，提升隧道的質(zhì)量，確保項(xiàng)目的安全。由于在西北地區(qū)的隧道建設(shè)中，必須要在黃土內(nèi)部進(jìn)行隧道的挖掘，一旦支護(hù)措施質(zhì)量出現(xiàn)問題，則會導(dǎo)致隧道坍塌，威脅施工人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全，因此建筑企業(yè)在黃土隧道的施工過程中，應(yīng)注重加強(qiáng)管理隧道的支護(hù)設(shè)備，培養(yǎng)施工人員的安全意識，確保隧道建設(shè)的安全穩(wěn)定開展[1]。以樊家溝2 號隧道為例，由于其進(jìn)口端屬于淺埋、偏壓位置，其中進(jìn)口端有一條寬度3.5m 水泥混凝土鄉(xiāng)村道路，此處隧道埋深5.6m，地層為第四系上更新統(tǒng)坡洪積層新黃土和濕陷性黃土，最大埋深可達(dá)32.5m，導(dǎo)致洞口的穩(wěn)定性較差，因此該隧道洞身需采用Ⅴ級加強(qiáng)復(fù)合式襯砌，增強(qiáng)隧道洞口的穩(wěn)定性。

2 黃土隧道施工控制的要點(diǎn)

2.1 提前確定好施工方案

在隧道項(xiàng)目施工前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場勘查，結(jié)合施工現(xiàn)場的環(huán)境制定相應(yīng)的施工方案，例如，必須核查隧道附近的地貌，并做好勘察的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，確保設(shè)計(jì)方案科學(xué)可行。另外，建筑企業(yè)的相關(guān)工作人員要組織專家討論、審核施工方案和施工圖紙，確保提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的漏洞，令企業(yè)能及時(shí)采取措施解決問題，避免產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失[2]。在施工現(xiàn)場勘查后，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡孛蔡攸c(diǎn)，編制具體的施工方案，做好施工人員的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，提高其安全生產(chǎn)意識，確保黃土隧道項(xiàng)目的作業(yè)人員，熟練掌握緊急急救措施，定期開展救援演練，保證項(xiàng)目的安全順利開展。除此之外，一旦在施工過程中，項(xiàng)目出現(xiàn)大面積停擺，作業(yè)人員必須及時(shí)挖開掌子面，利用網(wǎng)噴支護(hù)措施，保證掌子面保持穩(wěn)定，而且在項(xiàng)目停止期間，禁止工作人員開展洞身測量工作，保障測量人員的人身安全。由于水分對黃土的穩(wěn)定性和強(qiáng)度具有較大的影響，因此在項(xiàng)目施工前期，設(shè)計(jì)人員應(yīng)注重完善隧道的排水系統(tǒng)，采用質(zhì)量良好的防水設(shè)備，避免由于黃土軟化發(fā)生隧道塌陷，導(dǎo)致隧道施工難度加大。

2.2 控制隧道洞口的施工

在隧道洞口施工前，作業(yè)人員應(yīng)先對洞口處的地貌進(jìn)行勘察，由于黃土本身的特性，施工中黃土的含量可能會增加，致使周圍的圍巖強(qiáng)度發(fā)生變化，加上黃土地表溝壑明顯，新舊黃土以及土石之間界限分明，導(dǎo)致施工難度加大，因此應(yīng)提前制定出安全支護(hù)措施。施工中先查看隧道洞口的位置，避免處于偏壓或淺埋的位置，導(dǎo)致洞口穩(wěn)定性下降，同時(shí)將實(shí)際施工范圍進(jìn)行標(biāo)記，便于工作人員展開挖掘工作，不斷完善隧道內(nèi)部的排水系統(tǒng)，保障進(jìn)洞的安全，由于黃土隧道一般建造在黃土梁上，自身位線位置較高，用橋隧和路隧相連，令施工難度加大。另外，施工方案如果采取明洞或橋臺的設(shè)計(jì)，作業(yè)人員應(yīng)安裝支護(hù)措施，增加洞口的安全性。除此之外，洞口若處于偏壓狀態(tài)，則必須安裝減載和反壓設(shè)備，防止支護(hù)裂開，淺埋洞口處，施工人員應(yīng)調(diào)整黃土的明暗位置，采取“先縮后伸”的施工方案，保證明洞的安全延伸，例如，樊家溝2 號隧道（改MDK57+710～改MDK57+855.1），長度145.1m（明洞59.1m、暗洞86m），項(xiàng)目施工前，必須提前安裝支護(hù)設(shè)備，為三臺階挖掘做好準(zhǔn)備。

2.3 控制隧道洞口段的施工

開展隧道洞口段的施工中，首先，需確保作業(yè)人員的進(jìn)洞安全，施工中必須嚴(yán)格按照安全生產(chǎn)的要求，其次，采用超前管或?qū)Ч芄酀{加固地層，根據(jù)地層的特征，相應(yīng)調(diào)整挖局長度，加大拱腳減少黃土地面的承重力，然后噴射混凝土，安裝支護(hù)設(shè)備，及時(shí)采取封閉措施，增強(qiáng)隧道的強(qiáng)度，最后，加強(qiáng)隧道的監(jiān)控測量，同時(shí)記錄數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)及時(shí)掌握洞內(nèi)黃土土體及地表的位移和強(qiáng)度，保障施工項(xiàng)目的順利進(jìn)行。在黃土隧道洞口段的施工中，必須嚴(yán)格根據(jù)施工圖紙指導(dǎo)施工，避免隧道內(nèi)部掌子面的變形，提高掌子面的穩(wěn)定性。另外，作業(yè)人員應(yīng)加緊第一組襯砌的工作，便于及時(shí)開展第二組襯砌工作，保障洞口段的作業(yè)安全。

2.4 控制洞身的挖掘過程

洞身挖局通常采用CRD、中隔壁、臺階法等，在黃土地段洞身通常采取三臺階七步的挖掘方法，同時(shí)利用超前注漿的支護(hù)，提高洞身的穩(wěn)固性，臺階法挖掘前必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案中的臺階長度進(jìn)行挖掘，例如，樊家溝1 號隧道（改MDK57+229.6～改MDK57+440），長度210.4m（明洞27.4m、暗洞183m），其采用三臺階臨時(shí)仰拱法開挖，該隧道為Ⅴ級黃土隧道，每循環(huán)進(jìn)尺則為1 榀，臺階長度為5 到8 米。同時(shí)支護(hù)初期及時(shí)對臺階進(jìn)行封閉，減少對隧道的干擾。另外，在黃土地段施工時(shí)應(yīng)注意地基的承載能力，工作人員應(yīng)定期監(jiān)測地面的承載能力，令工作人員及時(shí)對軟基地面采取支護(hù)措施，確保施工安全，隧道附屬的洞室

也需要采取支護(hù)措施，避免與二次襯砌同時(shí)進(jìn)行。總而言之，無論采取哪種挖掘方式，都要嚴(yán)格按照施工方案，控制好挖掘的長度和深度，減少對黃土層的影響，防止隧道坍塌。

2.5 控制隧道的二次襯砌

二次襯砌工作是黃土隧道施工的關(guān)鍵內(nèi)容，在施工中嚴(yán)格控制二次襯砌和掌子面的位移，保障施工安全，由于部分黃土地層遇水容易發(fā)生坍塌，因此工作人員必須做好排水工作，購買質(zhì)量良好的防水板、防水帶和排水管，同時(shí)由管理人員做好排水系統(tǒng)的質(zhì)量驗(yàn)收，確保隧道的施工安全，二次襯砌是保障隧道安全穩(wěn)定的最后一項(xiàng)工作，可以采用防滲透功能的鋼筋進(jìn)行二次襯砌，提高隧道的穩(wěn)定性，通常在二次襯砌作業(yè)完成后，施工人員的安全風(fēng)險(xiǎn)明顯減少。

2.6 加強(qiáng)施工人員的安全培訓(xùn)

為了保障黃土隧道的安全施工，必須加強(qiáng)施工人員的安全培訓(xùn)，提高其安全意識，加強(qiáng)管理人員的意識，控制好施工的工序和施工環(huán)節(jié)，從根源上避免項(xiàng)目出現(xiàn)漏洞，影響作業(yè)人員的人身安全。同時(shí)企業(yè)應(yīng)做好應(yīng)急處理措施，定期進(jìn)行救援練習(xí)，做到“及時(shí)反應(yīng)、有效救援”，降低企業(yè)的經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)，保證項(xiàng)目安全順利開展。另外，管理人員要做好地質(zhì)監(jiān)測工作，采取最新的技術(shù)手段，進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)測，及時(shí)分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，指導(dǎo)工作人員的施工工作。除此之外，建筑企業(yè)應(yīng)增加資金投入，購買質(zhì)量良好的防護(hù)設(shè)備，確保施工的安全，杜絕安全隱患。

3 結(jié)束語

總而言之，在濕陷性黃土地區(qū)的隧道施工控制的過程中，必須要做好安全管理工作，保證工作人員的生命安全，因此建筑企業(yè)要重視隧道的質(zhì)量控制，加強(qiáng)工作人員的安全責(zé)任意識，確保隧道項(xiàng)目的順利開展。