隧道不良地质段施工技术及管理论述.doc

1、隧道不良地质段施工技术及管理论述摘要:通过对隧道不良地质地段施工方法的优化对比分析，选择一种适应实际隧道情况的开挖方法既能够保证施工工期，又可以减少不必要的投入和周边环境造成的影响。笔者旨在希望对于我国公路隧道施工能够确保安全地施工提出个人的一些意见及建议，仅供参考。 关键词: 隧道；不良地质；施工方法；优化比较 中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号： 当开挖地段的区域地质所呈现的构造较为复杂，且地质构造的裂隙节理发育和地层结构水量大时，深进尺的开挖极容易导致山体的滑坡事故。明式开挖法则是先从地面开始向下开挖钻进直至基坑的结构底部，然后由下至上修建衬砌结构，最后完成回填并打造恢复路面的

2、过程。为了防止塌方和保证安全施工，在场地不受限制时，明式开挖具有一定深度时，土壁应考虑做成倾斜的以保证土坡稳定，工程上叫做放坡。而在对于地质结构比较松软或出于下水位的隧道施工时，适宜采用半式明挖的方法。暗挖作为隧道开挖施工普遍被采用的一种掘进方法，由山体的地面层向下掘进开挖至一定的深度以后，隧道顶部的开挖断面要进行及时的封闭施工，而其余部分的结构也可以在封顶作业完毕之后进行施工。明式和暗式的掘进开挖法在二者的施工方案应用的方面来讲，浅埋隧道施工中将各具优势，为了能够确定采用哪种最佳施工方案，需从施工现场的外部环境、施工技术、建设经济和施工安全等多方面进行分析比较适用性和优越性。在明式挖掘法下，

3、可以实现作业的全面性，尤其是兼顾了浅埋暗洞段出现的冒顶、涌水的诸多弊端，是提高施工质量和安全系数的关键。 但是，在通常情况下，隧道的设计位置都在山体间，凹地的土层结构汇水量一般比较大，设计中如果没有充分考虑到掘进施工中的防排水问题，掘进过程中由于水导致的事故灾害就必然存在，尤其是在多雨水季节，防排水问题会成为主导施工方法选择与进度控制所必然面临的问题之一。浅埋的明洞开挖完毕之后，对于前后山体结构土层造成的扰动极大，如果在处理方法上采取不当，就极可能会引起大范围或局部的山体失稳隐患而引发山体滑坡事故。基于实际施工经验而言，对于原有施工便道的山体开挖，会造成便道的严重受损，且为了施工安全和施工质量

4、，需要对便道进行二次施工。一般情况下开挖作业场地都很狭窄，施工难以全面开展，造成一定的出渣困难。我们需要做的是根据施工现场的实际情况，通过反复研究确定提出专项的整治处理施工方案。为了能够防止地下水渗透进入隧道开挖断面周边结构土层而影响到施工安全，在山体地表进行一定量的预注浆将会形成可靠的止水帷幕，从而确保隧道的正常施工进程。 关于浅埋暗挖法，相较于其他开挖法，在诸多方面表现出明显的优势。如以城市地铁建设项目举例说明，浅埋暗挖法则对场地拆迁占地面积要求极小、对周边环境和交通的影响也体现良好且能够在建设投入方面节省很多。而与盾构掘进施工相比来看，浅埋暗挖法则将优势体现于施工过程简单，对于大型复杂设

5、备的要求极低，且在不同跨度和不同地质的底层结构施工中其都具有较好的适用性。当然，利弊同行，浅埋暗挖法自身方法原理上还是存在一些明显的缺陷的，诸如：作业周期长、施工过程中伴随有大量的粉尘产生、人力资源浪费严重、机械化作业程度不高和不适用于高位地下水土层结构的掘进施工(因为防排水的问题难以良好解决)。在采用浅埋暗挖作业施工方式时，一般需要以正台阶施工模式开展，且该施工方法也广泛运用于单侧壁导坑超前正台阶法、全断面法、眼睛工法、中隔墙法等均适用于一些地质条件较为特殊的地段。在对浅埋不良地段施工中，科学而经济的施工法的确定是关键，其涉及工程的方面面，尤其是水文地质条件、施工作业技术准备，以及作业设备等

6、，都是形成科学施工方法的有力因素，需要进行综合而全面的考虑。同时，隧道开挖施工具有特殊性，尤其是外在因素对于其施工形成了动态化的影响体系。且施工中，围岩的地质的好坏直接决定了开挖作业的质量和安全系数，在对较好地质条件的围岩施工时，开挖施工一般先将隧道的坑道断面开挖完再修筑必要的支护结构，如果条件允许即可以一次性完成整个断面的开挖掘进，而当隧道围岩结构的稳定性比较差的时候则必需要按部就班地先完成断面开挖并及时予以支护，以防止隧道围岩结构的变形引发进一步的坍塌事故。二次衬砌（先墙后拱法）的施工要点体现于修筑工序的准确性，即要严格执行先边墙后拱圈的施工顺序。以下举例说明: 对于挖孔围护结构的施工，以

7、人工作业的模式，可以实现设桩作业的灵，且在隧道开挖过中可按照围岩地质的特点适当在危险开挖地段予以加密或单独处理，亦可以加设其他临时辅助支护措施进行配合使用。在提前挖孔桩施工中，其具备了占地少、施工简便等优势，且对于附近居民的生活和建设影响较小，不需要进行较大规模的拆卸。山的干扰较小，原地貌破坏较小，有利于山体稳定性。混凝土的建成可以根据设计要求提前进行地面排水，减少地表水对隧道开挖效应。所以，挖孔桩帷幕暗挖具备诸多的优势点，诸如缩短施工工期，减少山体破坏，缩减工程造价。实践证明，施工方法的科学性，可以实现隧道施工的安全性，以地理负面影响的控制。因此，科学合理的施工方法是施工建设的重要因素。从实

8、际的研究成果来看，基于建设经济面、施工工期、安全性、质量性等考虑，其科学的施工工法选择的顺序为: 正台阶法上台阶设临时仰拱闭合法CD 工法CRD 工法眼镜工法。而基于安全因素的角度而言，其施工工序存在逆反的特点。在工程建设的进程中，需要紧密实际的工程地质条件、地理环境、截面尺寸等因素，方可实现工程建设的高质量、低安全事故率，并针对工程在经济和技术上的需求，科学地选择施工方法。同时，科学的使用施工技术和方法，可以有效地做到经济、安全，以快速完成施工建设的需求。 浅埋暗挖法在弱胶结砂土或体开挖中，砾石和其他建设第四纪地层，其覆跨要在0.2 的浅层地下挖掘作业。为高一级类似的形成，阻断水或降雨，排水

9、等措施也可以用。特别是对结构埋藏浅，地面交通繁忙，建筑密集，地下管线和地面沉降严格的城市，如建设地铁，地下停车场，热及电路，该方法更适合。对于大跨度浅埋隧道而言，其科学的施工方法，应以 CRD 方法、CD 方法、眼镜工法为宜，且拱结构要遵循优先侧偏移的原则，并在最后以桩孔的方法进行。施工中必须严格遵守“严注浆、紧封闭、短进尺、管超前、快支护、准量测”十八字方针，不能违背。 参考文献: 1 朱合华，杨林德，桥本正 深基坑工程动态施工反演分析与变形预报J 岩土工程学报，1998( 4) :56-57 2 简明建筑结构设计手册编委会 简明建筑结构设计手册M 北京: 中国建筑工业出版社，1992 3 易萍丽 现代隧道设计与施工M 北京: 中国铁道出版社，1997 4 方俊波，刁天祥 软层围岩隧道爆破控制超挖施工技术J 隧道建设，2000( 1) :49-51 5 万姜林，唐果良 复杂周边环境下浅埋超大断面隧道施工技术J 地下空间，2004( 2) :63-64