浅埋破碎软弱围岩明挖大断面隧道施工技术研究

浅埋破碎软弱围岩明挖大断面隧道施工技术研究

李卓恒

中国铁建投资集团有限公司 北京市 100855

摘要：破碎软弱围岩明挖大断面隧道施工是公路隧道施工工程中的主要类型之一，随着我国公路建设速度的不断加快，越来越多的此类工程出现在公路建设项目中。现如今，如何高效处理破碎软弱围岩，灵活利用明挖技术，完成大断面隧道施工工程，提高工程的建设质量与建设效率，是人们需要重点思考的问题。在本文中，先是简单介绍了几种常见的大断面隧道工程施工技术，又分别从主体、洞口、洞口棚管这三个环节入手，深入探寻了浅埋破碎软弱围岩条件下的大断面隧道工程明挖施工技术应用方法，以此完成对本课题的探究。

关键词：浅埋；破碎；软弱围岩；明挖；大断面隧道；施工技术

我国国土面积辽阔、地理面积较大，若想要全面带动各个地区的经济发展，就要大量修建公路，联通各个地区，提高一些特殊地区的交通程度，从而为经济发展奠定交通基础。近年来，随着我国经济的迅速发展，各地区政府纷纷加大公路建设力度，其中公路隧道建设工程占有较大的比重。在隧道建设工程中，一些地区由于其特殊的地质条件，经常会发现存在浅埋破碎软弱围岩的情况，影响了隧道工程施工进度，若不正确处理，则会降低隧道工程施工质量，不利于地区交通系统的建设与发展。基于此，面对此种特殊的工程情况，工作人员引进了明挖技术，对具有破碎软弱围岩的大断面隧道工程进行施工，以此处理特殊地质部分，提高工程施工质量，增强隧道的稳定性与安全性，为地区经济发展奠定坚实基础。

一、浅埋破碎软弱围岩明挖大断面隧道施工技术分析

第一，台阶法；此种方法是现如今在大断面的隧道工程中面对破碎软弱围岩最简单的处理方法。一般情况下，台阶法可以细化分为二台阶法、三台阶法，工作人员可以结合具体情况进行选择。相较于其他处理方法，台阶法具有成本较低、操作简单、施工所需设施较少、各个台阶能够独立作业、作业效率较高等多项优点。若在爆破中运用台阶法，则可以保证不同台阶同时爆破，还可以适当减少爆破的集中量，提高工程施工的这个念头效果。但是这一方法对于周边围岩的扰动较大，相较于其他方法，此种方法对于破碎软弱围岩的影响较大，因此在能够运用更好方法时，此种方法不建议使用^[1]。

第二，CD法与CRD法。这两种方法基本相同，主要就是将隧道分为四块，分别开挖，属于大断面隧道的施工方法。在实际工程施工中，这两种方法都可以运用到围岩稳定性较差、浅埋等情况的隧道工程施工中。这两种方法的技术难度较低，且具有明显的经济效益与工期效益。在使用这两种方法的过程中，工作人员可以结合隧道的实际情况，根据围岩的测量数据结果，调整进尺情况，以此实现横向分割或者纵向分割，降低对周边围岩的扰动，提高工程施工安全水平^[2]。

第三，单侧壁与双侧壁的导坑法。单侧壁与双侧壁的导坑法与CD法在施工步骤方面基本相同，但是结合实际情况与数据资料进行分析，其更具安全性。

二、浅埋破碎软弱围岩明挖大断面隧道施工技术

（一）浅埋破碎软弱围岩明挖大断面隧道——洞口段

洞口段是大断面隧工程明挖施工技术中的重要环节，其包括：洞顶截水沟施工、洞口土石方开挖、洞口边与仰坡支护施工等。

首先，“洞顶截水沟”施工环节，在本环节的施工过程中，工作人员要严格遵循工艺流程，在边坡部分进行开挖作业，控制挖线为5m左右，在现场标识出中心线位置；还要依照设计图纸，开挖水沟，利用浆砌片进行砌筑。在施工的过程中，工作人员要夯实填土，保证填土高度在夯实之后仍然高于沟顶；在截水沟施工完成之后，要利用水泥砂浆对两面的侧边墙进行处理；全部施工完成之后，定期洒水养护^[3]。

其次，“洞口土石方”的开挖环节，工作人员要在作业开始之前将洞口附近清理干净，避免存在危石；此后，工作人员要进行开挖作业，利用“地表土质覆盖层采用挖机”，对周边风化的岩层进行破碎开挖。工作人员要在开挖的过程中随时检查，保证边坡的稳定性。

最后，关于“洞口边与仰坡支护”施工环节。工作人员可以利用“砂浆锚法杆”，依照其施工工艺流程，铺设钢筋网；控制钢筋网的搭设距离，保证其≥15cm。在混凝土喷射施工过程中，工作人员要随时搅拌混合料，还要在喷射作业之前将杂物清理干净，避免在喷射的过程中出现松散石子。在开挖之后，工作人员要先喷射一层混凝土，保证表面稳定，然后在按照设计厚度进行再次喷射^[4]。

（二）浅埋破碎软弱围岩明挖大断面隧道——洞口管棚

在洞口棚管的施工环节，工作人员可以分别从两方面入手进行作业。一方面，工作人员要结合套拱施工技术，依照设计图纸进行放样；还要优化选择 套拱模板，控制施工间距，保证工字钢架与钢筋之间的焊接质量。另一方面，在管棚施工过程中，工作人员要利用热轧无缝钢管，按照设计图纸的间距加工钢花管，制作入土端的楔形，同时保证断面的接头数量小于50%的比例，利用丝扣连接管与管之间的缝隙。在施工过程中，工作人员必须要准确控制钻机立轴的方向，以此提高施工质量

^[5]。

（三）浅埋破碎软弱围岩明挖大断面隧道—主体施工

在大断面类型的隧道工程中，若发现存在软弱围岩，则可以单独对主体进行施工，可以将模板台车作为底模，将木板与斜撑当做是背模，利用混凝土进行教主，一次成型。

首先，要进行“仰拱施工”。这部分施工就是在开挖到基底标高之后，明确了基地的承载力之后，工作人员要结合测量结果，在正确的位置放置钢筋，依照正确的方法安装钢筋；在混凝土浇筑的过程中，工作人员要控制浇筑高度能够满足水管管底标高，还要认真检查排水的纵坡度，之后再将混凝土排水管放入其中，利用混凝土进行包裹。

其次，要进行“拱墙”施工。在此环节施工中，工作人员要将边基与拱墙连接的部分清理干净，之后要进行现场钢筋安装，将其与拱墙的仰拱进行焊接，形成完整的骨架。在明洞施工环节，工作人员要认真处理底端与仰拱的连接位置，避免出现漏浆的情况。在混凝土浇筑的过程中，工作人员要控制入模速度与质量，利用“对称”的方法进行浇筑，捣实，之后进行一次整体浇筑，成型后及时洒水养护^[6]。

最后，工作人员要进行防水层敷设处理，在混凝土结构养护完成之后，工作人员要利用砂浆将混凝土的基面处理平整，铺上双层土工布，完成防水处理。

结语：

综上所述，面对隧道工程施工过程中遇到的软弱破碎围岩，工作人员可以结合具体的隧道工程施工需求，根据实地情况，选择合适的施工方法，比如：台阶法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法等。在实际明挖技术施工操作的过程中，工作人员要结合不同的施工段，适当调整施工细节，以此提高施工方法与环境之间的契合度，在最大程度上处理破碎的软弱围岩部分，以此提高大断面隧道工程的稳固程度与安全程度，提高工程施工质量。

参考文献：

[1]杨长清,吴非,钟帅,刘少平,罗洪春,王滔,符瑞良,张伯雨,左天芝.浅埋破碎软弱围岩明挖大断面隧道施工技术研究[J].工程建设与设计,2018(13):204-206.

[2]杨长清,吴非,钟帅,刘少平,符瑞良.浅埋破碎软弱围岩埋暗挖大断面隧道施工技术研究[J].工程技术研究,2018(06):36-38.

[3]崔乐健.超大断面隧道变截面软弱围岩段施工技术研究[J].国防交通工程与技术,2018,16(03):58-62.

[4]刘新龙,陈真才.软弱围岩大断面隧道施工技术研究[J].四川建材,2015,41(06):103-104.

[5]叶兵.大断面隧道软弱围岩的施工技术叙述[J].科技创新与应用,2015(21):206.

[6]揭选松.软弱围岩大断面公路隧道施工技术[J].黑龙江交通科技,2008(01):58-59.