浅谈软弱围岩环境下隧道开挖施工技术

冉红林

重庆中宇工程咨询监理有限责任公司

浅谈软弱围岩环境下隧道开挖施工技术

冉红林

重庆中宇工程咨询监理有限责任公司

近几年伴随着我国交通运输业的飞速发展，公路隧道的使用十分的广泛，公路隧道自身的建设规模也在快速的提升，隧道建设的技术要求不断的提升，因此我们应该认真的对本文研究的弱围岩隧道施工中的挖掘技术进行分析，描述了隧道三步七步开挖方法的施工步骤以及施工控制点。在本文里，通过施工监测结果验证了软岩隧道施工方法的可行性。

软弱围岩；隧道施工技术；开挖处理

1 前言

公路属于国民经济发展的主要命脉，因为其自身特有的灵活性以及优越性，发挥出了其他运输方式无法替代的积极作用。公路隧道可以说是公路工程结构的主要构成的部分之一，在隧道施工里在遇到软弱围岩体的时候，经常会出现软弱围岩出现变形以及塌方等有关的地质灾害。适当的进行开挖施工技术可以说是对软弱围岩隧道治理过程中一个无法避免的主要技术问题。本文按照某实体工程的施工情况对于软弱围岩隧道开挖的施工技术进行研究，希望能够给同类工程的施工提供一些参考。

2 工程概况

某隧道主要是单向的公路隧道。隧道的地层主要是石英云母片岩里混合这炭质片岩为主要的岩层，有着薄层状夹中厚层，节理裂隙的发育形势，片理面比较光滑，岩质相对较软，层间融合差，易剥落和产生掉块的问题，局部还混着破碎夹层等形态。在具体进行开挖施工时候隧道地质的情况比较多变，围岩破碎，主要是Ⅳ和Ⅴ级围岩作为注意的岩层，一般都是碳质片岩，松散以及破碎并且左右侧岩质并不是十分的匀称，遇水的时候回成泥，容易产生塌方的问题，岩体比较扭曲，同事揉皱的情况显著，节理发育，岩体节理面比较光滑有一定的亮泽，经常夹杂着石英岩脉侵入体，同事还伴有地下水的渗流，结构面彼此结合差，经会产生分离剥落。

3 开挖施工的形势

为处理这一软弱围岩炭质片岩段的施工上的一个难题，针对工程的质量给予充分的保障，令工期还有施工可以获得安全上的保障，经过很多年的论证，最后选择三台阶七步平行的流水作业形势去完成开挖与施工。三台阶和七步的开挖形式主义是在进行隧道开挖的过程中，在三个台阶上将其分成了七个不同的开挖面，其前面以及后面的七个不同的位置相对的分步去完成平行开挖的形式，分步平行施作拱墙最初进行的支护，仰拱超前施作尽早的进行闭合与成环，时期完成支护的体制，慢慢的完成进尺的作业的形势。在碳质岩石破裂，周围岩石的自稳定能力较弱的区域，采用预灌浆固结，小导管前进密封等辅助方式。拱的初始挖掘是由上弧-左右错位挖掘和实施初始支撑的墙，杨拱后接下一步在应用中，尽快闭合成环以支撑力的系统。三步七步开挖方法的初步支持包括喷浆混凝土，锚（管），钢网以及钢框架等。在开挖之后需要立即添加初始支撑，以对附近岩石的自然承载能力给予保障，在进行施工的时候：开挖→清理岩石表面→第一次喷洒混凝土闭合岩面→操作系统锚，悬挂钢筋网→安装钢架→复喷雾至设计厚度→测量数据分析和反馈。

3.1 施工步骤

该方法的主要步骤是首先进行上弧形导向坑的挖掘，并对拱形部分进行初始支撑。然后，中间和下一步骤交错并挖掘，并且壁最初被支撑。核心挖掘，隧道挖掘，设施做隧道的初步支撑。每一步开挖后应及时支撑。其具体七个步骤如下：上弧导槽开挖的第一步。在拱前支撑，圆弧开挖的上弧导引坑，预留堆芯土，堆芯土长度应为3～5m，隧道开挖宽度的宽度为1/3至1/2。步长控制在3.0～5.0m，高度2.6m，跨度4.58m，满足矢量跨距比H/L]0.3;挖掘应及时喷洒，锚固，网络系统支撑，钢架脚高30cm以上，靠近钢架两侧用30°角压紧固定螺栓，拱拱和钢架牢固焊接，复杂喷涂到设计厚度。二，步骤左右三步开挖。挖掘片应按照初始支撑钢架之间的距离确定最大不可以超出1.5米，开挖的高度通常保持在3到3.5米，左右侧交错1.5～2.5m，开挖后立即喷洒3～5cm混凝土，进行喷淋，锚，网系统支撑，然后长钢架，在钢拱上方高度30cm，靠近钢架两侧沿30°角竖立锁锚，拱和钢实焊，复喷涂至设计厚度。第四，五步为左侧和右侧的台阶开挖。挖掘片需要按照最初支撑钢架之间的距离去使其最大不能够超出1.5m，开挖的高度通常是3～3.5m，左右侧交错1.5～2.5m，开挖后立即喷洒3～5cm混凝土，进行喷淋，锚，网系统支撑，然后长钢架，在钢拱上方高度30cm，靠近钢架两侧沿30°角竖立锁锚，拱和钢实焊，复喷涂至设计厚度。第六步为上下阶段保留核心土。每个步骤挖掘预留核心土，挖掘画面和脚步骤是一致的。隧道末期挖掘的第七步。每个挖掘片段的长度应在开挖后2～3m为早期支撑拱，完成两个隧道开挖，支撑。最后，施工的时候需要注意对于临时的排水系统，防止其在建筑施工现场完成浸水拱以及墙和流水，防止基层承载力减低。在地层含水量比较大的时候，在挖沟面附近挖出侧沟，水流朝着隧道中部以及两侧进行流向。

3.2 施工监测

强化施工的监测以及测量工作，按照测量的结果，参照石变与我变的思维，尽可能的对支撑的参数给予调整，并且对信息化的施工管理加以实现。软弱围岩体碳质岩石断面监测测量每3米去建立一个新的观察断面，大变形断面每2米建立一个观测的断面，测量的频率保持每天进行一次测量。

4 结语

开挖方法可以说是软弱围岩隧道施工里的重点技术，科学的开挖方式能够防止产生大塌方，出现一些不必要的损失。这一隧道软弱围段使用三台阶七步开挖的方式，快速的进行了这一软弱围岩隧道开挖的施工，在进行施工的时候没有出现一起塌方的事故，显示使用的施工开挖处治技术还是比较成功的，可以有效的对围岩自身的稳定性加以控制，能够供相同隧道工程的施工给予参考。

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