鐵路隧道軟弱圍巖隧道淺埋段施工技術(shù)探析

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1、鐵路隧道軟弱圍巖隧道淺埋段施工技術(shù)探析　　【摘要】：軟弱圍巖淺埋段隧道的施工鐵路隧道施工中難度較大的一部分，由于軟弱巖層易發(fā)生坍塌、地表下沉等情況，科學(xué)合理的施工技術(shù)和方案選擇也十分關(guān)鍵。本文結(jié)合邯長(zhǎng)鐵路擴(kuò)能改造工程新沙河隧道DK85+254-DK86+165段的具體施工情況，就軟弱圍巖淺埋段隧道施工的相關(guān)問題作了簡(jiǎn)單的分析和探討。【關(guān)鍵字】：鐵路隧道；軟弱圍巖；淺埋；施工技術(shù)中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：7隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，鐵路建設(shè)也得到了快速的發(fā)展，鐵路工程建設(shè)項(xiàng)目一般線路長(zhǎng)，路線既定，在建設(shè)過程中難免要穿越各種各樣的地質(zhì)巖層，其中淺埋軟弱地

2、層隧道由于地層埋藏較淺，多為風(fēng)化破碎的隧道圍巖，受力情況復(fù)雜，易發(fā)生圍巖坍塌、地表下沉或坍至地表等情況，施工較為困難。以邯長(zhǎng)鐵路擴(kuò)能改造工程新沙河隧道DK85+254-DK86+165段為例，其穿越的地質(zhì)巖層包括新老黃土層、全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、巖體呈碎石狀散狀體的角礫層等，圍巖級(jí)別有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)，多為軟弱圍巖，存在著大量的安全隱患，在進(jìn)行施工時(shí)，處理不當(dāng)極有可能導(dǎo)致較大的安全事故，帶來不必要的損失，因此，了解和掌握軟弱圍巖隧道淺埋段的相關(guān)施工技術(shù)，提高施工技術(shù)水平，對(duì)保障施工安全順利進(jìn)行，保證工程質(zhì)量有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。一、軟弱圍巖淺埋段隧道施工技術(shù)1、支護(hù)技術(shù)隧道

3、支護(hù)是隧道工程施工中的關(guān)鍵，軟弱圍巖隧道支護(hù)通常有超前支護(hù)和初期支護(hù)。超前支護(hù)是指對(duì)未開挖部分的巖體進(jìn)行注漿等加固措施，超前支護(hù)有超前小導(dǎo)管、超前錨桿、超前管棚等多種類型，施工方法有泥漿循環(huán)跟管鉆進(jìn)法、潛孔錘沖擊成孔送管法、風(fēng)動(dòng)力跟管鉆法、水平旋噴法、凍結(jié)管施工等多種。其中超前小導(dǎo)管多用于Ⅳ級(jí)級(jí)以上的，主要是防止隧道開挖時(shí)出現(xiàn)塌方現(xiàn)象；超前管棚一般設(shè)于隧道兩端的洞口，以防止仰坡變形和塌方。在淺埋層的隧道口采用超前管棚工法能夠有效地解決洞口段的施工難題，超前管棚支護(hù)的管棚長(zhǎng)度一般為30m~40m，管徑以φ108mm為主，在實(shí)際的應(yīng)用中可根據(jù)工程的具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。7初

4、期支護(hù)是指在開挖后進(jìn)行噴錨等措施支護(hù)圍巖，有噴射混凝土、噴射混凝土加錨桿、噴射混凝土錨桿與鋼架聯(lián)合支護(hù)等多種形式，在隧道開挖后進(jìn)行初期支護(hù)能夠控制圍巖的應(yīng)力適量釋放和變形，增加結(jié)構(gòu)的安全度，方便施工，目前的隧道工程施工中廣泛采用新奧法（全斷面法）施工的隧道多采用噴錨支護(hù)，以新沙河隧道為例即是采用了此種支護(hù)方法。這種支護(hù)形式的類型、參數(shù)、數(shù)量都可根據(jù)工程具體情況進(jìn)行調(diào)整，十分靈活；在施作之后噴射砼能迅速發(fā)揮對(duì)圍巖的支護(hù)作用，支護(hù)及時(shí)；噴射砼和圍巖能夠形成全面密貼的粘結(jié)，粘結(jié)力強(qiáng)，密貼性好，同時(shí)還具有深入性、柔性和封閉性的優(yōu)點(diǎn)，在軟弱圍巖的隧道施工中有著顯著的應(yīng)用價(jià)值。

5、2、開挖方法在完成施工放樣、超前支護(hù)，確保開挖前的準(zhǔn)備工作完成后，即可進(jìn)行掘進(jìn)工程。隧道洞口的開挖一般是自上而下進(jìn)行，不采取大爆破。隧道開挖方法有多種，其中最為常用的開挖方法有CRD法（交叉中隔壁法）、三臺(tái)階七步法和大拱腳臺(tái)階法等多種方法。CDR法常用于土層、全風(fēng)化層等特殊地質(zhì)的土石方開挖中，其開挖和支護(hù)均是自上而下步步成環(huán)的，各部分封閉及時(shí)，成環(huán)的時(shí)間短，但由于分布多、不利于機(jī)械化的施工，通常是采用人工輔以機(jī)械開挖，施工的速度較慢，且施工面多、作業(yè)的干擾較大，拆除臨時(shí)支撐的安全性也較差；7三臺(tái)階七步法是以弧形導(dǎo)坑開挖留核心土為基本模式，分上中下三個(gè)臺(tái)階七個(gè)開挖面的

6、隧道施工方法，施工時(shí)，各部位的開挖和支護(hù)沿隧道縱向錯(cuò)開、平行推進(jìn)，此種方法適用于洞口淺埋段施工，但一般不用于Ⅲ級(jí)及以下的軟弱圍巖隧道施工中。大拱腳臺(tái)階法也即是大拱腳預(yù)留核心土臺(tái)階法，其開挖分為上、中、下臺(tái)階和仰拱四個(gè)部分，實(shí)質(zhì)上也是一種臺(tái)階法，開挖時(shí)不同的開挖面能同時(shí)開挖、支護(hù)，從而使初期支護(hù)成為一個(gè)整體，增強(qiáng)支護(hù)的強(qiáng)度，完善圍巖受力結(jié)構(gòu)，是泥質(zhì)砂巖的軟弱圍巖中較為實(shí)用的一種隧道施工方法。廣西沿海鐵路擴(kuò)能改造工程南欽鐵路花甲山雙線隧道DK49+250~DK49+290、DK49+560~DK49+590等四處軟弱圍巖淺埋段的施工即是采用了此種施工方法。3、地表水處理

7、通常在上臺(tái)階的開挖歷程工作準(zhǔn)備好后，根據(jù)施工的進(jìn)度，需要對(duì)淺埋段進(jìn)行地表排水處理工作。隧道地表水排水處理一般是從淺埋地段30m左右開始，按照施工前即根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，通過測(cè)量淺埋段的地面縱橫斷面設(shè)計(jì)好的地表水處理方案進(jìn)行，臨時(shí)排水常用的方法有洞口井點(diǎn)降水和洞內(nèi)超前排水兩種。一般要在仰坡的外圍設(shè)有排水溝，排水溝的結(jié)構(gòu)通常為石砌筑，尺寸、凈空寬、深按照工程的具體要求設(shè)計(jì)，此外，通常還要求在建設(shè)自然沖溝外建一條寬深約為此水溝一半的輔助排水溝，以確保地表排水的順暢。二、軟弱圍巖淺埋段隧道施工注意事項(xiàng)7軟弱圍巖隧道的施工比一般的隧道施工難度更大，因此更應(yīng)當(dāng)注意施工中的一些