跨隧道洞口施工地表預加固技術分析與實際應用探究
2015-08-17
我國的地形高低起伏，很多地方地表崎嶇不平，地表地質(zhì)相對比較脆弱，如果想順利的進行交通道路，就必須進行隧道施工，才能夠保證道路的通行。在隧道施工的地方，大多地表巖石較多，而且受力度相對較差，在沒有防備的情況下極有可能會導致事故的發(fā)生。而隧道口的地表又關系到隧道的施工質(zhì)量和進程，它決定著隧道是否能夠順利的施工。尤其是在遇到地表相對比較脆弱、地質(zhì)相對穩(wěn)定系數(shù)比較小的情況下，為了確保工程的順利實施，我們就需要正確的面對隧道口的地質(zhì)現(xiàn)象，采取恰當?shù)姆绞?，在隧道施工之前及時的采取地表的預加固技術，確保不影響工程的施工的開展，以防止地面下沉或者坍塌給施工造成無法估量的影響。
1.跨隧道洞口施工相關注意事項
1.1跨隧道洞口施工特點
第一，跨隧道洞口一般都需要穿越山體的表面，而眾所周知，山體表面的巖石一般都不夠牢固，因為長時間被風化的原因，缺乏強有力的穩(wěn)定性，而一旦我們進行隧道施工，在對山體表面進行施工的時候，最容易使山體原來的狀態(tài)變得不夠平衡，進而會出現(xiàn)山體滑坡等現(xiàn)象。而如果我們面臨的狀態(tài)是需要在懸崖或者較為陡峭的山體進行隧道口的施工時，也有可能會面臨塌陷的現(xiàn)象，造成一定的危害。因此，當我們在進行洞內(nèi)作業(yè)之前，就需要做好充分的工作，對洞口相當面積的地表進行預加固，以防止意外發(fā)生。
第二，一般隧道洞口都是較為淺的埋土路段，它周圍的巖石一般較為脆弱，同時比較碎小，它的粘合度和形成效果都不是很明顯，因此，想成洞對于隧道口來說，相對比較困難，缺乏一定的條件和優(yōu)勢。
第三，在我們所了解的隧道的施工設計中，隧道施工的走向與山體表層巖石的方向是斜交而行的。這樣一來，由于斜交作用的影響，山體就會對隧道口形成一種壓力，偏壓洞口的形成。在以往的施工方案中，都是把坡體上的巖石進行挖掘轉移，以防止過度的擠壓隧道洞口。然而，這樣一來，就避免不了的會破壞原有的山體平衡環(huán)境。進一步講，如果施工的隧道所處的地質(zhì)情況和水文狀況相對較差的情況下，情況會及其的不穩(wěn)定，利用傳統(tǒng)的挖掘手段進行施工，就會造成山體一面的傾斜和塌陷情況的出現(xiàn)，導致順層滑動等地質(zhì)病害的出現(xiàn)，給施工造成難以想象的施工困難。
1.2跨隧道洞口施工主要事項
在隧道沒有進行施工以前，山體還保持著原有的平衡狀態(tài)，所以整體的狀況也是穩(wěn)定的。而我們在施工的時候，堅持“早進洞、晚出洞”的原則無疑是進行隧道施工的最好的狀態(tài)。而在很多的研究者進行研究的時候，都提出要提倡“自然施工”的原則，而這里的“自然施工”的方法，就是盡量的在保持隧道洞口原有的生態(tài)平衡的情況下，能夠通過一些輔助的工具盡量的早入洞進行施工。而提前施工洞內(nèi)主要包括原則：
第一，我們都知道，只有保持了平衡的狀態(tài)，萬物才能夠生存和發(fā)展。同樣對于在山體內(nèi)隧道里施工也是如此，我們在施工進行中，需要盡量避免對原有的平衡狀態(tài)造成破壞，在盡量小的狀態(tài)下，以保持地表地質(zhì)的穩(wěn)定性。
第二，在進行隧道內(nèi)施工的時候，我們要盡量保持小工程量的狀態(tài)，盡量少的對山體進行開挖，尤其是對山體大規(guī)模的開挖，這樣會造成惡劣的影響。
第三，在施工進行的時候，施工人員需要根據(jù)情形，實施由上而下的方式進行作業(yè)，先將頂部施工，然后采用頂部支撐的方式，進行頂部支撐，進而在進行工程的開挖步驟，以避免造成的邊坡較為嚴重的傷害。
第四，眾所周知的，隧道洞口一般都會有一些自然災害的存在，比如說地表滑坡現(xiàn)象、地質(zhì)坍塌現(xiàn)象、泥石流現(xiàn)象等，所以面臨這樣的情況，我們需要先進行理治，然后才能夠進洞作業(yè)。當然，地質(zhì)條件的復雜性，周圍的巖體又相對的不穩(wěn)定，一旦季節(jié)的推延，還有可能面臨雨季作業(yè)的情況，在這些情況下，“自然進洞”原則是工作人員首選的進行跨隧道洞口作業(yè)的施工方式。
2.跨隧道洞口地表作業(yè)的預加固技術
在我們跨隧道洞口作業(yè)的時候，我們根據(jù)實際情況加上上面討論的施工原則，需要進行地表的預加固，以表層注漿等方式來提前幫助施工人員能夠提前進洞作業(yè)，既能夠防止工程病害在洞口的發(fā)生，又可以有效的保持洞口邊的原生態(tài)的平衡性，進而也會減少洞口施工保護的成本。在施工作業(yè)中，我們經(jīng)常會利用深度注漿方式、噴射高壓注漿等方式。在地表層面注漿的時候，主要應用在水文條件地質(zhì)比較復雜的情況下，土質(zhì)埋藏的不深，同時還存在著地下水異常充足和洞口受到山體擠壓的情況。這樣的情況需要用一些無粘性的砂子或者砂卵石進行澆注。另外一種情況，如果跨隧道洞口周圍的巖體穩(wěn)定性不夠的時候，我們可以通過對地表的加固進行改善原有的狀態(tài)。這樣既可以起到防止地下水漫灌堵水現(xiàn)象的法傷，同時還可以促使成洞條件的改變，并且能夠防止地表的下降，進而減少對施工的影響。
在現(xiàn)有的目前施工材料中，我們經(jīng)常會選用的材料一般都會用到水泥、水泥漿等。能夠促使錨桿砂漿與巖體混合凝結在一體，促使錨桿能夠起到石鍥的效果。防止在隧道開工以后，旁邊地表的移動性，避免周圍坡體的滑動和改變。而這種方法也比較適合應用在洞口埋藏比較淺而地表地質(zhì)不夠?qū)ΨQ又會產(chǎn)生擠壓的情況，而地表采用高壓旋噴方式相對來說比較適合應用于儲水量比較大的地質(zhì)層，比如存在有土質(zhì)松軟的黃土等的現(xiàn)象，一般比較適合采用這種方式，會達到良好的效果。對于跨隧道洞口施工中注漿等方式來說，主要有幾個明顯的特點：一是能夠保持巖體的穩(wěn)定性，并且能夠提高所能承載的壓力，進而可以使巖體的力學性能得到有效的改善，還可以減少工程進展時候的挖掘工程量。第二是注漿等頂部支撐方式可以保護頂部的巖體穩(wěn)定性，防止在作業(yè)的時候頂部的塌方。第三是當我們對巖體進行加固或者進行物體填充的時候，可以有效的保持巖體的整體性，防止巖體的松散特征。第四是能夠防止地下水對隧道內(nèi)地質(zhì)的滲透，對巖層起到保護作用。第五是對巖體的保護性較強，能夠保證工程質(zhì)量的穩(wěn)定性，建設隱患的發(fā)生。最后一個就是運用注漿的方式，既能保證工程的質(zhì)量，同時又降低了工程的預算，費用較為低，易于操作和在現(xiàn)實中應用。
3.跨隧道洞口地表預加固技術的推廣發(fā)展
地表的預加固技術一般而言，在跨隧道洞口作業(yè)中應用的比較多，而地表注漿方式的方式也在隧道作業(yè)中應用的越來越廣泛，取得了很好的效果，同時又起到了保護周圍環(huán)境和不破壞地下水平衡的作用。未來必將也會有更進一步的發(fā)展和應用。
4 結束語
跨隧道洞口地表作業(yè)，既有很多的地表環(huán)境面臨的困難，同時還有進洞前的準備工作的困難。我們需要對現(xiàn)有地方的地表進行實地的考察，進一步的研究適合當?shù)乜缢淼蓝纯诘乇碜鳂I(yè)的方法。在這里，我們需要根據(jù)實際情況，應用現(xiàn)有的注漿等方式，對地表和工程進行防治，以有效的保障跨隧道洞口操作作業(yè)的實現(xiàn)。
