浅谈不良地质的隧道施工技术

任超

（中铁十八局集团轨道交通工程有限公司，广西 南宁 530022）

浅谈不良地质的隧道施工技术

任超

（中铁十八局集团轨道交通工程有限公司，广西 南宁 530022）

改革开放加快我国社会经济稳步发展，公路、交通、资源、能源等多个方面的基础设备建设是我国长期快速发展的重要战略施工技术要素，交通工程建设管理中可能会遇到各种突发式的施工技术问题，根据隧道施工中的地址受灾预警和处理办法，对隧道洞口的不良地质段水平进行技术施工考核，分析隧道出现坍塌问题，及时预警处理，对洞口不良低端的施工进行技术分析。

不良地质；隧道施工；技术要点

引言

隧道的洞口一般是浅埋段，地质施工水平较差，对于隧道的施工路线选择上需要尽量避免不良地质地段。伴随着我国公路、铁路交通的快速发展，以提升运输质量和运输速度为目标，对铁路线路的路线的顺直性要求不断提升的同时，不可避免的是地质处理难度逐步加大。不良的地址段洞口在施工中及其容易出现坍塌的问题，制约隧道正常的进洞。

一 洞口不良地质的基础类型

埋深程度较浅，地层较弱，口洞用粘土、石块、软质岩完成堆积。例如京珠高速公路的隧道右侧有多处浅埋软洞岩段，开挖的时候容易出现变形问题。洞口处于地形较为狭窄的谷底凹槽或峭壁下，洞内的排水出现严重的苦难问题，容易产生受潮塌陷，泥石流等问题。如高速公路隧道的出洞口位于冲沟地区，出洞口的坡陡、过长，在雨季集中降水过程中会造成雨季施工困难问题[1]。

二 洞口不良地质的有效处理方案

1 地表的预计加固

洞口是软弱地层，浅埋段较长，开挖情况极不稳定，特别是对于隧道断面较大的时候，如果只以洞口处理方法，施工的困难大，风险较大。可以采用地表预测加工固定的方法，利用地表注浆灌注的方法，用高压旋转喷铺的方法对洞口进行地质改良。对于洞口堆积的问题需要控制滑坡体或偏压地段问题。除了卸载减压，一般采用地表预计加固桩固定完成其约束。

2 加强支护措施进洞

穿越软地质不良层的时候，需要采用地表预加固措施施工方案，重视洞内支护措施的强化处理过程，对隧道面积较小，跨度低于8m的，需要采用强化支护措施完成进洞。采用的强化支护方式是采用长管棚技术，提前灌入注浆，完成支护体系的强化管理。

三 不良地质的施工方案

不良地质的地层包括低强度的软地质层、地质结构发育不良的松散层、非岩性粘土层、粒状土层、高地应力土层、富水地层中活动强烈的地段。隧道内部的施工地质变化非常敏感，一旦处理不当一定会出现塌方问题，影响其施工目标的完成。寻找快速稳定的地址施工技术方案，提升全隧道的快速施工目标。

1 膨胀性围岩施工

膨胀性的潮岩具有一定的湿涨性，干缩复变性和应力具有一定的特性。干燥的土质的膨胀性岩层，其土质较硬，容易出现破裂问题，会产生明显的水平或垂直开裂形态。在被水侵蚀后，裂缝回缩到原有的窄缝状态，甚至可以闭合，但是其强度会降低，造成岩石的整体开裂问题，坑道下沉影响围岩膨胀，出现坍塌的现象。隧道底部出现隆起状态，衬砌变形，破坏性极大。施工中开挖前需要对不同地址层段的特性进行规模分析，研究工程实际可以参考的抗压比例系数，认真的学习设计，对技术指标进行试验研究。在施工过程中对围岩的压力、流变水平进行充分的分析和研究，认真测量相关数据，及时做好规划变化研究，对地下水的分布情况进行分析，了解地下水隧道的施工影响范围，及时调整围岩的动态处理措施，寻求适合的处理办法。可以采用短台阶的方式进行中央抗开挖处理，对围岩施加开挖越苏条件，采用锚喷结构施工，联合钢结构时间支护作用，当膨胀的压力过大的时候，可以采用隧道底部加设锚杆的方法，在隧道顶部的统一范围内打入斜向前锚杆，形成闭合环。斜向锚杆的外斜角度、间距离杆长度、综合范围均按照设计隧道的施工技术指标完成。

在施工中需要注意膨胀性岩土层的排水问题，避免出现严重的水漫流问题，对排水管道设置浆砌片石边沟，防止开挖面出现晒水问题，保证围岩的干燥性问题。膨胀围岩的隧道，不论是采用什么形状的支护，需要确保整体闭合状态为非闭合状态，否则难以承载足够的力，需要采用喷射混凝土，钢拱架联合支护的方法，使其平挖面周围壁可以迅速闭合，从而越苏围岩变形的问题，确保尽快形成封闭式的结构。

2 黄土段的隧道施工方案

黄土受到水的长期侵蚀后，会不同程度的首都奥潮湿洼陷问题，产生下沉现象。在开挖后需要对围岩迅速控制，防止出现稳定能力降低的问题，确保支护可以满足正常变化，防止出现坍塌问题[2]。

3 溶洞段的推导施工方案

溶洞的岩层有的位于隧道底部，其填充的物品较为松软，隧道底部难以进行处理，溶洞的岩质易碎，容易出现坍塌。有时会遇到水嚷或暗河，影响岩溶水或泥沙的水压力，造成大量碎片融入隧道。当含水填充物不断的涌入坑道内的时候，会出现地表面大面积开裂下沉的现象，山体压力急剧增加。溶洞、暗河交错迂回，变化无常，涉及范围较广，处理的难度较大。隧道一旦遇到溶洞，施工过程中需依据相关资料进场实际分析，调查溶洞的分布范围和类型分布，及时对岩层的稳定情况进行分析，对不同的岩层情况进行有效的处理。当暗河和溶洞出现水的时候，应当采用引排水的方法，固定暗管、小桥设施的宣泄水流程度，对水洞进行开凿处理。当水流位置高于隧道上方的时候，应当开凿引流槽，将水位降低确保隧道底部合理引排效果。对于已经停止生长的溶洞其径跨角度较低，物水的溶洞，可以根据隧道的相应位置及时充填，采用混凝土堆砌的方法完成回填封闭。根据地质情况确定是否需要增加边墙基础，对拱以上的空溶洞，需要采用锚喷支护的加固方法，加铺设护拱，完成拱顶回填，确保整体处理效果。

四 坍塌隧道的预防和有效处理

在不良地质的隧道中因修复不足、地质不良会造成隧道洞顶围岩出现坍塌问题，侧壁滑动直接影响顶端情况。这种情况在施工中被认为塌方。塌方严重威胁人身的安全，容易造成工期延误，围岩不稳定。在施工过程中，需要及时对施工过程进行预防，防止塌方问题，逐步减少塌方危险[3]。

1 塌方形成的原因和有效预防的方法

塌方一般都是因为地质不足，设计方案不合理，施工方法不准确造成的。地质条件直接影响隧道的质量，与产生塌方问题有直接因素，穿越断裂带严重的风化破碎带，堆积层，容易产生塌方问题。水的软化、润滑、渗透、张力和压力对于塌方有直接关系。在实际现场施工总需要采用合理的施工方法，防止出现直接施工塌方问题。对塌方的问题应当及时预防，需要合理的勘察和规划现场水文地质、气候条件变化，施工现场周围的环境等等，搜集这些施工材料，在施工前对相关技术指标进行设计分析，对可能产生的各类突发事件进行有效的预测，采用合理的预防措施方法，提前对塌方进行预警。围岩突然出现水压变化、支撑力不足、裂缝水变浑浊、水量加大、边墙内拱，都是可能出现塌方的前兆。在施工中需要认真观察勘察施工情况，及时预防分析观察结果。

2 塌方的处理方法

一旦发生谈法，需要及时对塌方段进行加固，防止他发问题扩大，对于小型塌方可以采用支护和回填的方法，主要以清理为主，对于大型塌方，除了对隧道衬砌后回填外，还需要确保塌方上部的围岩可以保护，不用清理衬砌断面，保证先护后挖，谨慎施工，稳定处理的方法。

结语

综上所述，不良地质的隧道施工前，需要对施工地质进行细致调查，分析岩堆、滑坡、泥石流等重大不良地质产生大型安全隐患，采用技术经济的方法规避危险路段，降低工程耗费的成本。及时对施工设计和施工方案进行调整，确保施工的准确性和有效性。

[1] 高军. 铁路不良地质与特殊岩土隧道施工安全及逃生M]. 北京：中国铁道出版社，2012：25-115.

[2] 钱波. 不良地质条件隧道施工技术[M].北京：水利水电出版社，2012：16-89.

[3] 何发亮，张玉川. 隧道施工地质灾害与不良地质体及其预报[M]. 西南：西南交通大学出版社，2011：22-109.

TU75

B

1007-6344（2015）08-0267-01