高速公路浅埋泥岩隧道施工技术应用

高速公路浅埋泥岩隧道施工技术应用

发表时间：2019-09-20T15:29:42.187Z 来源：《基层建设》2019年第18期作者：刘杰[导读] 摘要：浅埋泥岩隧道在丘陵地带高速公路施工中十分常见，但因地质情况特殊，围岩稳定性差、埋深小、施工精度要求高、控制难度较大。

成都华川公路建设集团有限公司四川省 610031 摘要：浅埋泥岩隧道在丘陵地带高速公路施工中十分常见，但因地质情况特殊，围岩稳定性差、埋深小、施工精度要求高、控制难度较大。本文根据工程实例对浅埋泥岩隧道施工技术进行讨论分析，简单叙述了浅埋泥岩隧道施工中质量控制的重点、难点及应对措施。

关键词：泥岩隧道；施工技术；高速公路 1引言

高速公路对我国社会经济水平的发展起着十分重要的促进作用，其中浅埋泥岩隧道却成了施工中的难点，施工难度较大，但工期往往较短，必须严格控制每个施工工序，才能够保证工程质量，有效避免隧道出现裂缝、漏水等质量问题。所以，浅埋泥岩隧道施工技术必须进行深入探讨，并在工程实例中不断探索，优化施工工艺、方法，控制好每一个施工步骤，才能打造出真正的优质工程。

2工程概况

某隧道为分离式隧道，左线起止里程ZK52+350-ZK52+550，长200米；右线起止里程K52+350-K52+570，长220米。进出口主要为黏土、碎石，土质不均，洞身段以砂岩、粉砂质泥岩为主，砂岩节理裂隙很发育，围岩较破碎，多呈碎块状；粉砂质泥岩节理裂隙很发育，岩芯碎，多呈碎块状局部呈短柱状，浸水易软化，右线最大埋深48.2米，左线最大埋深39.8米，围岩类型为Ⅴ级。 3施工方法

隧道主要施工方法为新奥法，开挖方式为台阶法，采用钻爆法开挖，无轨装碴、运输，机械通风，模板台车衬砌，严格按照“少扰动、早喷锚、勤测量、紧封闭”的基本原则进行施工过程控制。整体施工思路为：探超前、开挖先行，及时支护，仰拱及铺底距离尽量缩短，衬砌根据监控量测适度紧跟，后续适时施作隧道附属工程。 4质量控制主要技术 4.1超前地质预报

超前地址预报对隧道施工质量有着极其重要的作用，为查明隧道掌子面前方地质构造具体情况，避免因地质发生改变而支护参数未及时进行修正导致围岩过度变形产生的安全、质量隐患，需正确预报围岩情况正确选择开挖方案、支护类型，优化设计及施工方案，因此，为保证施工安全及工程质量，开挖前及开挖过程中必须进行超前地质预报。隧道开挖爆破完成后须立即调查地质情况，并进行掌子面及侧壁素描，一般地段10米填写一次“隧道开挖地质监测记录表”，地质、地形条件或围岩情况发生变化是，在变化处增加一次素描，通过岩层岩性和层位预测法、地质体延伸预测法进行推算，以此来预报前方的岩层情况。每隔100米左右使用TSP、TGP12等仪器探测一次，粗虐掌握掌子面前方的地质状况，然后使用地质雷达对前方30米左右的地质情况进行进一步核实，地质雷达应布置不少于2条从左帮至右帮的横向水平测线，并每隔4米左右在水平测线中心布置长约2米的纵向测线进行探测，了解不良地质的分布情况。当初步探测到前方呈现不良地质体时，在掌子面靠近不良地质体10米左右使用钻孔验证，依据物探及钻探成果，结合地勘报告以及地质调查结果，对前方不良地质范围及发展程度进行分析判定，及时调整支护参数，避免因不良地质造成质量或安全问题。

4.2隧道开挖

隧道开挖质量较大影响因素取决于钻爆参数，所以开挖前必须进行钻爆设计，设计时必须综合考虑地质及地形因素、开挖断面及方法、循环长度、钻孔机械、爆破使用的材料及出渣能力，并需依据实际爆破效果爆破设计参数进行调整。因本隧道围岩均未软岩，为使开挖断面能尽量接近设计轮廓线，减小对围岩的扰动，且较好的控制超、欠挖量，设计时采用光面爆破及预裂爆破技术。设计时须严格控制用药量，因内圈眼段爆破产生的裂缝开展深度往往大于周边眼，深入到周边眼外侧的围岩中，所以需特别加强对邻近周边眼的内圈眼装药量的检查控制，施工过程也需加强检查，减小对周边围岩的扰动，影响围岩自稳性。施工过程除需检查炮眼位置、间距及深度外，还需重点检查炮孔的堵塞质量，因其作用为延缓爆轰气体的迅速排出，延长爆轰气体的作用时间，所以炮孔堵塞质量的好坏也是影响爆破效果的重要因素，堵塞长度一般不低于炮眼的排距，周边眼不低于40cm，浅孔需全部堵塞。隧道采用台阶法开挖施工，开挖过程最主要的控制项目便是超欠挖控制，超挖过多，会形成集中应力，对围岩稳定产生影响，而欠挖则会导致衬砌厚度不足，所以开挖后必须采用全站仪配合激光断面仪对隧道断面进行检查，因围岩本身较差，为保证支护厚度及均匀性。管理上严禁出现欠挖，因爆破不可能百分之百精准，局部出现欠挖时必须机械配合人工进行清理，不得使用补炮，避免二次扰动围岩；对于超挖部分，拱顶及拱墙在钢支撑安装前采用喷射混凝土将表面喷至平整，对于拱底超挖部分，必须用与仰拱同强度混凝土回填并振捣密实，不得回填洞渣或其它材料。

4.3初期支护

初期支护包括喷射混凝土、锚杆、钢筋网及钢支撑，开挖完成后初期支护必须紧跟开挖面，避免围岩暴露时间过长，表面松弛掉落，影响稳定性。需特别重视钢支撑施工，钢架作为重要的支护措施，对隧道结构稳定起着非常重要的作用，如果钢架脚部及连接处出现空隙，必然会导致钢架不同程度下沉，那么初支不能紧贴岩面，最终可能导致应力集中形成裂缝，所以，架设前一是必须将钢架底部清理干净，架立在牢固的岩石基础上，不得出现拱脚悬空，导致钢架不能有效支撑围岩，标高不足时加垫钢板调整高程；二是钢架与钢架使用钢板连接时，钢板之间须紧贴并进行焊接或用螺栓连接，使钢架封闭成环，不得出现缝隙。钢支撑架设完成后应立即施工锁脚锚杆，防止钢架沉降，锁脚锚杆及系统锚杆与钢架焊接牢固，形成一个支护体系，整体受力，加强支护效果，钢架必须紧贴岩面，空隙处在喷射混凝土复喷时进行填满，不得出现空洞，检测出空洞时必须进行注浆处理。

4.4二次衬砌

仰拱混凝土回填前必须将底部松石、浮土及积水清除干净，避免仰拱底部因不密实出现不均匀沉降造成仰拱及二衬出现裂缝，仰拱及二衬施工前还需考虑沉降缝设置位置，仰拱一次施工长度需合理，沉降缝距离应为二衬台车长度的整数倍数，若出现仰拱与衬砌沉降缝未在同一断面上，隧道施工完成后势必会发生一定沉降，会因受力受力不均匀导致仰拱及衬砌出现环状裂缝。

4.5监控量测