陳開作

（保利長大工程有限公司，廣州 510000）

1 淺埋段洞口加固技術(shù)的常見類型

1.1 初期支護

在淺埋段加固施工過程中，經(jīng)常使用到的支護技術(shù)便是初期支護技術(shù)，該技術(shù)的綜合性價比較高，在具體施工過程中，需要利用φ25mm 的中空錨桿作為主要的支護結(jié)構(gòu)，而且還需要對結(jié)構(gòu)的承載力進行測算，若保持在180kN 以上，表明結(jié)構(gòu)滿足支護要求。該技術(shù)在具體應(yīng)用過程中，首先，利用鑿巖機在既定位置處進行鉆孔操作，鉆進深度需要和設(shè)計深度保持一致，誤差也需要控制在合理范圍內(nèi)，完成鉆孔操作之后，需要對孔洞進行及時清理，完成清理后，在孔洞內(nèi)安裝錨桿、止?jié){塞等構(gòu)件。其次，在空洞內(nèi)進行注漿操作，將水灰比控制在規(guī)定范圍內(nèi)，與超前支護類似，水灰比控制在0.45～0.5，同時，泥漿的強度需要滿足M20 的強度要求。然后向錨桿內(nèi)進行連續(xù)注漿操作，提高結(jié)構(gòu)的整體性。最后，在施工過程中，需要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的操作工藝，同時預(yù)留加工剩余量，避免結(jié)構(gòu)形變量過大的情況發(fā)生。為增強錨桿的整體性，需將錨桿端部與鋼架焊接。

1.2 錨網(wǎng)噴施工工藝

在不良地質(zhì)處理過程中，錨網(wǎng)噴施工工藝也是常用的技術(shù)類型。該工藝在應(yīng)用過程中，可以分為錨桿施工、金屬網(wǎng)鋪設(shè)、混凝土噴射3 部分內(nèi)容。相比于其他的地質(zhì)加固技術(shù)，該工藝的施工成本較低、施工工序便捷。在具體的施工過程中，需要注意以下4 點內(nèi)容：

1）進行錨桿結(jié)構(gòu)的安裝，合理分配鉆孔位置，深度基本上保持一致，以此來銜接土層結(jié)構(gòu)，穩(wěn)固基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。

2）進行金屬網(wǎng)的鋪設(shè)，金屬網(wǎng)通常以鋼筋網(wǎng)為主。在鋪設(shè)過程中，需要先對基礎(chǔ)面進行清理，確保表面平整性之后，再進行鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè)。鋼筋網(wǎng)格尺寸保持在20cm×20cm，做好鋼筋網(wǎng)連接處的處理工作，從而確保安裝面的完整性。

3）進行混凝土的噴射，混凝土泥漿的水灰比保持在1∶1，在噴射時壓力控制在0.3～0.4MPa，從而使其可以緊密貼合在鋼筋網(wǎng)上，單次噴射厚度在5cm 以內(nèi)，采用連續(xù)噴射的作業(yè)方式進行施工，直到混凝土將鋼筋網(wǎng)完全覆蓋起來后，停止繼續(xù)噴射，進入到結(jié)構(gòu)養(yǎng)護階段，直到其滿足要求后再進行后續(xù)施工。

4）做好排水系統(tǒng)的施工工作，合理安排盲溝、排水溝所在位置，并且對于排出的水體匯總到集水井當(dāng)中，作為作業(yè)區(qū)域降塵用水或拌和用水，從而提高水資源的利用效率，提高施工過程的環(huán)保性。

2 高速公路隧道洞口淺埋段不良地質(zhì)處治技術(shù)

2.1 預(yù)注漿技術(shù)

進行高速公路隧道工程施工時，經(jīng)常會遇到隧道圍巖穩(wěn)定性低、進洞難度大等問題，待開挖隧道所在區(qū)域受到地質(zhì)活動的影響時，會形成不同等級的圍巖結(jié)構(gòu)，按照圍巖穩(wěn)定性可以分為1～5 級，其中，4 級和5 級圍巖結(jié)構(gòu)性質(zhì)非常不穩(wěn)定，如果不采取正確的方法進行處理，很容易導(dǎo)致施工階段出現(xiàn)坍塌的情況。在對其進行加固處理時，可以使用預(yù)注漿施工工藝。該工藝的使用原理在于，在隧道開挖之前，借助鉆機向圍巖深處進行鉆孔，隨后向其中進行壓力注漿，水灰比控制在0.7～1.2，注漿壓力為0.3～0.4MPa。經(jīng)過處理后的圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可以得到有效提升，以此來降低頂板塌落情況的出現(xiàn)。在鉆孔位置布置過程中，經(jīng)常使用到鉆孔形狀為梅花形，從而提高注漿時的接觸面積，提升最終的注漿效果。需要注意的是，鉆孔的深度誤差應(yīng)控制在5mm 以內(nèi)，以此來平衡結(jié)構(gòu)的抗拉強度，提升鉆孔后結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性【1】。

2.2 做好圍巖監(jiān)測工作

在不良地質(zhì)隧道施工過程中，需要隨時做好圍巖形變量的監(jiān)測工作，根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息來調(diào)整支護方案和施工方案，從而提高施工過程的穩(wěn)定性。在實踐操作中，應(yīng)注意以下3 方面內(nèi)容：

1）在作業(yè)區(qū)域布置合適的監(jiān)測點，采用首級控制網(wǎng)和二級控制網(wǎng)來完成控制點布置。對于不良地質(zhì)比較嚴(yán)重的區(qū)域，分布的監(jiān)測點數(shù)量也需要適當(dāng)提升，以確保監(jiān)測結(jié)果的可靠性。例如，在淺埋段不良地質(zhì)比較嚴(yán)重的區(qū)域，密度會適當(dāng)提升（增加3～10 個監(jiān)測點），所有沉降監(jiān)測點和形變監(jiān)測點位置需要分布在同一層斷面上，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性。

2）控制好監(jiān)測頻率，在隧道施工前期，監(jiān)測頻率應(yīng)達到2～5 次，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果調(diào)試施工過程。在施工到后期時，可以將頻率適當(dāng)降低，如變?yōu)?d 1 次、2d 1 次等，而具體的監(jiān)測頻率也需要結(jié)合現(xiàn)場情況進行調(diào)整。

3）做好監(jiān)測點的保護工作，除了提高監(jiān)測點布置的醒目性外，還需要做好巡查工作，避免監(jiān)測點形變影響到監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.3 預(yù)支護施工技術(shù)

在不良地質(zhì)處理過程中，預(yù)支護施工技術(shù)也是常用技術(shù)類型，目前在施工過程中使用到的預(yù)支護施工技術(shù)較多，如超前小導(dǎo)管施工技術(shù)便是常用的技術(shù)類型。在該技術(shù)應(yīng)用階段，需要注意以下4 點應(yīng)用問題：

1）在工程正式施工前，需要對作業(yè)區(qū)域的施工面進行處理，使洞口可以初步呈現(xiàn)出拱形，這也確保了隧道完成預(yù)支護施工后，能夠具備較高的美觀性。

2）完成作業(yè)面修整后，可以在洞口表面進行鋼制拱形支架的安裝，同時也會將小導(dǎo)管結(jié)構(gòu)和鋼架結(jié)構(gòu)焊接在一起，以此來提升結(jié)構(gòu)的整體性。

3）以小導(dǎo)管為引導(dǎo)開始進行注漿施工，通過小導(dǎo)管可以將混合好的漿液順利填充到結(jié)構(gòu)空隙當(dāng)中，使其可以形成一個整體結(jié)構(gòu)，從而提高隧道洞口的穩(wěn)定性。

4）在高速公路隧道施工階段，也會利用大管棚施工技術(shù)進行結(jié)構(gòu)支護，操作方法和超小導(dǎo)管施工類似，不同點在于結(jié)構(gòu)加固施工完成后，會建立混凝土導(dǎo)向墻，使隧道內(nèi)部的穩(wěn)定性得到進一步提升，從而穩(wěn)固作業(yè)環(huán)境的有序性。

2.4 隧道洞口淺埋段孤石處理技術(shù)

2.4.1 隧道洞口淺埋段孤石處理技術(shù)方法比較分析

1）炸藥爆破法

采用非電毫秒雷管和硝銨炸藥進行松動爆破，孔深少于3m，口徑50mm，在50m 范圍內(nèi)進行圍閉。

2）液壓錘破碎法

依靠液壓油和后部壓縮氮氣膨脹，同時推動活塞工作。經(jīng)過實踐不適合洞口孤石破碎，其原因一是洞口孤石都是球狀面，釬桿容易打滑；二是巖質(zhì)太硬，破碎時間太長。

3）膨脹劑破碎法

（1）鉆孔。風(fēng)動鑿巖機鉆孔，孔徑50mm，越大開裂時間越短?？拙?0cm，越小開裂時間越短?？咨顬楣率瘜挾?0%時效果較好。

（2）配比攪拌。膨脹劑用量為1.8t/m3，水為膨脹劑量的30%，邊加入材料邊攪拌，在10min 內(nèi)注入孔內(nèi)，防止噴孔現(xiàn)象發(fā)生傷人。

（3）破除清理。一般10～12h 內(nèi)完成孤石開裂破碎，效果不好時繼續(xù)鉆孔裝藥解剖，滿足出渣塊度時停止解剖。

2.4.2 注意事項

1）對于洞口地表孤石及離洞口較遠，但松動坍落區(qū)覆蓋洞口范圍的孤石，隧道施工前應(yīng)優(yōu)先采用搬運或爆破方式等清除。

2）對于洞口地表較大孤石，搬運困難或爆破量很大，應(yīng)采用SNS 柔性網(wǎng)進行防護，防止孤石滾落，危及施工及行車安全。

3）對于勘察鉆孔，超前地質(zhì)鉆孔，超前支護等提前發(fā)現(xiàn)的洞內(nèi)大孤石，在隧道開挖前先從地面鉆孔爆破。使其形成小塊巖石后再適量注漿凝結(jié)成強度較低的整體，以避免洞內(nèi)爆破對隧道圍巖的影響。

4）對于隧道開挖過程中發(fā)現(xiàn)的洞頂孤石，應(yīng)采取液壓破裂法破碎清除，防止因洞頂孤石爆破引起隧道坍塌。

5）加強洞頂孤石地段隧道初期支護措施。減小鋼架間距、加長注漿錨桿等。

3 結(jié)語

在高速公路隧道施工過程中，淺埋段不良地質(zhì)處理一直都是施工的難點，采取合理的措施即可對其進行處理。一方面，可以提升高速公路隧道作業(yè)環(huán)境的安全性；另一方面，對于提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性和隧道施工質(zhì)量有著積極的作用。