淺埋偏壓軟弱圍巖高鐵隧道施工技術(shù)

成磊

摘要：我國的高鐵建設(shè)工程量非常大，高鐵總里程早已是世界第一，而且后續(xù)的建設(shè)任務(wù)還很多。高鐵路線在某些地區(qū)需要穿過山體，因此隧道施工不可避免。淺埋偏壓軟弱圍巖施工技術(shù)是修建隧道時使用最多的工程技術(shù)。但是工程技術(shù)人員在實(shí)施工程中還是存在不小的安全風(fēng)險，本文主要分析該技術(shù)的施工技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：淺埋;偏壓;軟弱圍巖;高鐵隧道施工

高鐵隧道施工需要穿山越嶺，過程中會遇到偏壓和軟圍巖等地形、地質(zhì)特點(diǎn)，對此有專門的施工技術(shù)。該技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用中有不少限制，過程中的技術(shù)控制點(diǎn)比較多，如果出現(xiàn)差錯，就可能引發(fā)事故，造成傷害。例如隧道的坍塌，隧道外圍巖石塊的滑坡等。本文的研究路線是先分析了該技術(shù)中難點(diǎn)，然后又闡述了該技術(shù)在使用過程中有哪些情況不適用，最后提出了使用該技術(shù)時需要重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)要求。

一、技術(shù)難點(diǎn)簡析

隨著我國在高鐵、地鐵等方面的全面布局，隧道作業(yè)在施工中出現(xiàn)的已經(jīng)非常頻繁，我國在這方面的技術(shù)積累也是比較豐富的。高鐵隧道施工早已形成比較成熟的施工方法，但是該施工方法在具體運(yùn)用時有一些難點(diǎn)，控制不好會造成很多問題，例如坍塌。這些施工問題的出現(xiàn)不僅僅會耽誤施工進(jìn)度，更嚴(yán)重時有可能導(dǎo)致安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。仔細(xì)觀察暴露出來的這些問題，不難發(fā)現(xiàn)施工技術(shù)運(yùn)用不當(dāng)，尤其是支護(hù)技術(shù)的失效是造成其發(fā)生的根源。因此，我國很有必要加強(qiáng)對相關(guān)施工技術(shù)的研究。切實(shí)提高施工技術(shù)規(guī)范和安全保障，為施工人員提供可靠的技術(shù)方案，保證工程項(xiàng)目的順利實(shí)施和工程技術(shù)人員的平安，促進(jìn)我國的高鐵事業(yè)順利發(fā)展。

二、局限性分析

淺埋偏壓軟弱圍巖高鐵隧道施工技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用中還存在一定的局限性，具體來說有三個方面的表現(xiàn)。

第一，施工地段的地形會對隧道的施工質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。隧道施工大部分是在山體中進(jìn)行的，隧道大部分都不是水平的，其與地面存在著較大的傾斜度。這種傾斜度會造隧道內(nèi)形成測壓。巖石對隧道本身也具有一定的作用力，這就造成隧道埋地深度不一樣。這種地形有可能導(dǎo)致施工中出現(xiàn)偏差。

第二，施工地段的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是另一個影響施工質(zhì)量的重要因素。隧道施工對地質(zhì)條件有一定的要求，主要是考慮施工段的地質(zhì)強(qiáng)度，如果比較容易出現(xiàn)塌方或者滑坡等情況，就不適合進(jìn)行隧道施工。隧道在開挖之前并不能完全掌握開挖后的地質(zhì)情況，需要根據(jù)具體情況而定[1]。

第三，在實(shí)際工程實(shí)踐中，隧道的開挖會導(dǎo)致山體內(nèi)部形成巨大的孔洞，如果沒有達(dá)到穩(wěn)定性上的要求，這種結(jié)構(gòu)上的變化有可能引起巖體的滑動，而巖體的滑動會引起很大的工程偏差。也就是說，隧道的穩(wěn)定性在此類施工中是一個技術(shù)難點(diǎn)。

三、施工技術(shù)要點(diǎn)

（一）加強(qiáng)對套拱的處理

在施工過程中首先就是要處理好隧道的套拱，套拱的施工是為后續(xù)工作打好基礎(chǔ)的重要保障。當(dāng)套拱形成良好的工作條件以后，就可以在洞外開展暗洞施工，洞內(nèi)推進(jìn)工作也就可以有序進(jìn)行了。套拱的施工有兩個技術(shù)上的要點(diǎn)：其一，確保施工材料的質(zhì)量可靠，例如施工中會用到的混凝土、工字鋼等，這些材料都是保證套拱質(zhì)量安全的重要因素，因此材料選擇及把關(guān)都是重點(diǎn)。其二，做好了材料的把關(guān)，還要做好工序的把關(guān)，施工過程中每一步都要達(dá)到套套拱施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證其可靠性[2]。

（二）做好前期支護(hù)工作，保證作業(yè)安全

在隧道內(nèi)施工必須采用可靠的技術(shù)措施進(jìn)行隧道的支護(hù)，如果支護(hù)措施不到位，隧道發(fā)生了坍塌，后果有可能會非常嚴(yán)重，所以支護(hù)工作是保證工作人員生命安全的重大措施，相關(guān)人員必須在工作中非常重視支護(hù)工作。支護(hù)中所用材料的質(zhì)量是保證安全的關(guān)鍵。在隧道支護(hù)工作中使用的支護(hù)材料是無縫鋼管，鋼管在使用時還需要向內(nèi)部注入水泥漿液，從而進(jìn)一步加強(qiáng)鋼管的強(qiáng)度。因此，質(zhì)量把關(guān)主要是對無縫鋼管和水泥的把關(guān)，無縫鋼管的材質(zhì)以及管徑的大小，管壁的厚度等都是需要認(rèn)真檢查的[3]。

（三）重視開挖工作

隧道土方巖石等的開挖需要滿足一個前提條件，那就是隧道支護(hù)工作已經(jīng)完成，且支護(hù)的強(qiáng)度能夠達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。開挖過程中要關(guān)注施工區(qū)域的特點(diǎn)，是否滿足偏壓、軟圍巖以及淺埋的特點(diǎn)，只有滿足這些特點(diǎn)才能很好的規(guī)避開挖的安全風(fēng)險。開挖過程中還要注意幾個施工要點(diǎn)，開挖的速度要適中，開挖過程要滿足相關(guān)的施工規(guī)范，開挖過程中有時候需要結(jié)合人工辦法來推進(jìn)，因此，要為人工作業(yè)留出足夠的空間。開挖過程要注意對挖掘機(jī)械的管理，防止機(jī)械設(shè)備故障或者傷人等情況的出現(xiàn)。

（四）做好初期支護(hù)工作

前期支護(hù)是對隧道口施工的基本支護(hù)。隨著隧道的掘進(jìn)作業(yè)，隧道內(nèi)部的支護(hù)就變成支護(hù)工作的重點(diǎn)。此時的支護(hù)為初期支護(hù)。掘進(jìn)的越深，隧道作業(yè)的風(fēng)險也就越大，初期支護(hù)是偏壓的重要保障，要保證初期支護(hù)的效果，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力平衡，避免其發(fā)生變形。而且初期支護(hù)不能采取一刀切的支護(hù)方案，要結(jié)合施工的具體情況，在必要時采取不一樣的支護(hù)的方案，總之就是把握一個原則——確保支護(hù)效果的安全有效。初期支護(hù)一般采用錨桿作為支護(hù)材料，其質(zhì)量控制的要點(diǎn)是型鋼的鋼架以及混凝土的噴射[4]。

（五）防水措施

隧道施工中有可能會遇到地面透水或者雨水，因此還需要一定的排水措施。施工地段有可能是雨水流經(jīng)的區(qū)域，再加上隧道一般都有一定的坡度，因此，排水防水措施必不可少。隧道的排水工作可采用透水管將積水及時排除。另外，混凝土的噴射高度也很重要，高度合理就可以起到防水的效果。

（六）做好監(jiān)測工作

隧道周圍的巖石因?yàn)殚_挖工作有可能變得不穩(wěn)定，因此在隧道施工中要做好相應(yīng)的巖石狀態(tài)的監(jiān)測工作。除此之外，隧道防水以及支護(hù)工作也是重點(diǎn)監(jiān)測對象。安全檢查應(yīng)該每天都進(jìn)行，按照隧道內(nèi)常見的安全問題進(jìn)行排查，及時消滅發(fā)現(xiàn)的隱患，盡最大的能力阻止事故的發(fā)生。

四、結(jié)束語

淺埋偏壓軟弱圍巖施工技術(shù)在高鐵隧道施工中應(yīng)用廣泛，但是其在運(yùn)用過程中存在不少技術(shù)上的難點(diǎn)，安全風(fēng)險比較大。其中涉及的技術(shù)要點(diǎn)包括隧道支護(hù)、地面防水、安全監(jiān)測等。本文比較詳細(xì)地總結(jié)了該技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用時應(yīng)該關(guān)注的焦點(diǎn)，幫助工程人員找到工作中的重心。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳金劍.淺埋偏壓軟弱圍巖隧道施工技術(shù)分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（1）：184-186.

[2]李松，龔拼，李提，等.軟弱夾層圍巖偏壓高鐵隧道施工技術(shù)研究[J].北方交通，2016（6）：141-144.

[3]田野，王云龍，潘棟.淺埋偏壓軟弱圍巖隧道施工技術(shù)分析[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2018（9）.

[4]何華.淺談軟弱圍巖淺埋、偏壓隧道施工與方案優(yōu)化[J].中國建材科技，2014（s1）：33-35.

（作者單位：中鐵三局集團(tuán)橋隧工程有限公司）