浅谈隧道工程的施工技术管理

浅谈隧道工程的施工技术管理摘要：在隧道施工过程当屮，由于面临地质的特殊性，容易遭遇不良地质危害，因此在实施工程中需耍实行科学的施工技术管理。本文着重分析隧道工程实施当中常见岩溶、断层、突泥突石等的不良地质的成因、特性及其危害性，研究地质规律，结合实例分析相应的处理办法，总结规避风险的解决措施，提高施工技术管理水平。关键词：隧道工程；施工技术管理；不良地质；风险规避Abstract:inthetunnelconstructionprocess,thefaceoftheparticularityofthegeological,easytoencounterbadgeologicalhazards,thereforeintheimplementationoftheprojectneedsascientificconstructiontechnologymanagement.Thispaperanalyzesthetunnelprojectimplementationofkarst,fault,microcommonmudatthestone,thecauseofthepoorgeologicalcharacteristics,anditsharmfulness,tothestudyofgeologicalrules,combinedwithexamples,itanalyzesthecorrespondingtreatmentmeasures,summarizesavoidriskmeasures,improvetheconstructiontechnologymanagement1evel.Keywords:tunnelproject;Constructiontechnologymanagement;Badgeological;Riskaversion中图分类号：U455文献标识码：A文章编号: 引言：隧道工程是公路建设的主要构筑物，具有隐秘性，施工复杂，遭受着自然灾害的不可抗性及地质条件复杂、参数离散的怵1扰，施工技术难度人，风险高。近年来随着我国隧道工程发展日臻成熟，安全生产意识逐渐加强，在对隧道工程施工当中的施工管理要求也越来越高，在施工管理过程当中，要注意到各种不可避免的不良地质对施工造成的风险和干扰，经过具体分析，形成系统有效的管理方法，攻克各类不良地质，抓好施工安全，保证工程质量，提升建设水平。隧道工程施工技术管理概述隧道施T技术管理在项目管理中发挥着重要的作用，其主要体现在安全、质量、进度、成本等方面。隧道施工条件复杂，变数较大，工程项目管理非常困难。作为工程项H施工管理的核心工作之一，施工技术管理对工程项目的施工安全管理、质量、进度控制、控制等方面起着重要的作用。好的施工技术管理可以对隧道工程施工起促进作用，反之亦会起制约作用。隧道工程施工常见不良地质不良地质是指由于人为活动或地质作用引起的，对建设工程有不良影响的地表或地下岩体的各种变形和运动。隧道施工当屮遭遇到的不良地质多种多样，如崩塌、岩溶、断层等，许多不良地质形态不稳定，易受地壳运动、雨水冲刷外在条件影响和改变，难以通过纸质资料进行掌握和排查,至今仍是隧道施工当中的一大难题。本文以区内某高速公路特长隧道为例，说明在施工中遇到不良地质的情况和采取的技术处理方案。岩溶地质如图1,岩溶地质又可称为卡斯特地质，根据《地球科学大辞典》的 解释，可将其定义为“水对可溶性岩石（碳酸盐岩，硫酸盐岩，卤化物岩等）进行以化学溶蚀作用为特征（并包括水的机械侵蚀和崩塌作用，以及物质的携出，转移和再沉积）的综合地质作用，以及山此所产生的现象的统称”。地下埋藏的岩溶（地下溶洞等）和覆盖型岩溶群数众多，包括地表土覆盖的溶蚀峰丛、落水洞、土洞等，难以勘察度，且会出现数据资料和实际情况不相符，变化太大等情况，时冇岩溶突水突泥灾害发生，导致对建设工程产生不同程度的危害，影响施工安全。图1岩溶地质2.2断层地质在自然界，大规模的破裂面被称为地质断层，如图2所示，即是断裂两侧的底层或岩体发生明显相互错动，具有明显位移的断裂。断层又包括正断层、逆断层、平推断层、压扭性断层、张扭性断层等，可组合为地垒或地？。断层作用促使岩石破碎、风化加强，从而导致地基强度降低、失稳或滑坡，不利于工程建设，在断层发育地带建隧道往往容易出现整体破坏、坍塌、透顶、突水、岩爆等情况，因此隧道轴线应避免与断层走向平行或垂直，有条件情况下最好避开大型的断层带。图2断层地质2.3突泥、突石地质 图3突泥、突石地质如图3所示，突泥、突石等即为由于突水导致的大量泥砂涌入井巷所造成的灾害。于岩溶陷落柱、断裂破碎带、松散含水层等形成泥沙涌入。突泥突砂除造成人员伤亡外，有时还堵塞排水系统，淹埋设备，引发地面塌陷。突泥、突石由于突泥突石会形成新的排水通道，改变现有水文地理条件，在施工当中稍有不慎便会发生意外，容易造成施工进度缓慢，甚至带来人员伤亡、场地被毁、工期延误的后果。2.4地表沉陷地质图4地表沉陷根据一般性定义，地表沉陷是指地下采空区顶板垮落引起的地表变形，即如图4所示。釆空区矿柱系统中一些最薄弱部位往往会在长期承载过程中受到风化、地震等作用而遭到摧毁。局部破坏的累积最终会蔓延至整个系统。通常，当矿柱的破坏率超过60%,采空区顶板就要发生冒落，并或多或少地波及到地表。地表沉陷引发的灾害通常是源于采空区顶板突发性大范围下降，伴随强烈的爆炸冲击，导致地面沉降和裂谷，引发建筑面积地面沉降，如果需要在地表沉陷地段修建隧道，就要在该类地段应利用结构手段确保建筑物安全。 各种不良地质的不同应对措施岩溶地质应对措施岩溶地质处理，应在地层岩性，地质构造，地下水循环条件和区域地壳运动方面研究。分析地层岩性分布规律和区域夷平面分布规律，以掌握岩溶隧道的地址区岩溶地下水补给，径流和排泄途径,进一步考虑隧道高程和路线，标出危险区和重点防灾节。施工中遇到一大型溶洞，该溶洞纵向长49m,深22m,宽50m,高30余米，顶部有两处直径约5m落水洞向上发育。洞壁有新生黄土，并有水线流下，整个洞壁呈水平或近水平层发育，层间夹泥，溶洞内左侧塌落破碎体堆积。处理方案：1、用片石在下部冋填至圆心下Im标高位置，采用超前管棚进洞施工,待重车碾压稳定地层后，再进行反开挖至中心水沟底下3m位置，进行3m厚C20栓基础施工，防止下沉。2、用钢管架对洞壁进行局部挂网，防止溶洞壁掉块造成人员伤亡和机械损失。3、安全进洞后，进行二衬施工，并于车行横洞处预留开口，最为后期处理预留通道。断层地质应对措施出现大量涌水的断层可采取排堵结合法并安排适当的集水坑和排水沟在地表设置截排系统引排地表水，在施工当中，向隧洞前进方向钻 凿不少于2个的4米以上的超前钻孔检测地下水。断裂带施工过程之间的距离应尽可能短，并尽快尽可能封闭衬砌，以减少闱岩暴露和增大地面的压力。在隧洞断层地段，严格控制各炮眼数量、深度及装药量，尽量减少扰动围岩。突泥和突石地质应对措施在隧道施工中，由于突泥等情况，在地表造成一个纵向15m、横向20m、深8-24m的漏斗状地表沉陷坑。坑沿周边l-5m有宽80-100cm的裂缝，地表覆盖层厚度35.5m0沉陷发生在约60度陡坡上，距下方乡村公路约30m高。有明显的溶蚀痕迹，西面为腐殖土、碎石土覆盖层，南面地表裂缝已经形成，并且朝外延伸。处理方案为：1、先清理沉陷坑周I韦I植被松土，采用塑料篷布覆盖，对沉陷揭露岩面及周边裂缝区域①22药卷锚杆L=3.5m,lm*lm梅花布置，用①8钢筋20*20cm网格挂网C25喷射混凝土lOcnu地表沉陷坑上方，3-5m外设置截水沟，断面尺寸参照洞顶排水沟设计。随时观察地表变化。2、1）在地表施做挂网喷磴时，掌子面冋填砸土，进一步稳定掌子面。2）在拱部180度范围内,按照l・0m（环向）*l・0m（纵向）间距,梅花形布置L二4n),①42*4mni注浆导管，注浆。立即开挖施做仰拱及回填，由YK45+805向外施做。3、退后3m,自YK45+817起，于拱部150度范围内打设①51*8mm,L二6.0m自进式注浆锚杆,环向间距30cm,仰10-15度，每米一排。 4、考虑到突泥流確堆確较远因地制宜采用微台阶法进尺，短进尺强支护，I20b型钢拱架，纵向间距50cm,系统采用①25自进式注浆锚杆L二4叫拱顶240度范围内按环向90cmX纵向50cm布置。5、及时封闭仰拱施做二衬，采用支架模板短板浇筑，每进尺3m立即施做二衬。6、施工期间全过程观察，预留好安全逃生通道。地表沉陷地质应对措施在一处地表沉陷区域内，围岩支离破碎，岩质松散，掌子面发现多处线状流水，围岩节理发育很好，岩体破碎程度严重，蓄涵大量的裂隙水。经过慎重考虑，决定采取措施如下：(1)从填充面底层开始，每2m用粉质粘土回填铺设一层双向土丁格栅，过程中撒入水泥粉，以增加土体强度，提高其稳定性；(2)每层土工格栅间铺2层无纺土工布，防止回填土体细颗粒在渗流作用下被带走，导致管涌；(3)处理沉陷区域中的渗水点，现场拌制无沙混凝土用以浇筑防护挡块，并在外部覆盖无纺土工布，完成沉陷区域回填后用水泥砂浆铺砌防水层;(4)在掌子面进行水泥注浆，対掌子面以及核心土进行封闭，增加强度；在地表增设截水沟，控制掌子面的渗水量。4.施工技术管理小结1、建立数学模型，对各种工况模拟计算分析；2、采用技术、安全、经济可行性综合比较法； 3、采用先进的超前探测设备，及早发现各种不良地质情况，提前采取相应技术措施；4、严格遵守短进尺、弱爆破、强支护、勤量测的原则，尽量减少或避免工程施工对隧道地质造成的额外不利影响。4.结语对隧道工程中可能出现的不良地质加以研究并总结应对措施措施对于保证隧道工程施工安全顺利、规避或降低风险十分重要。加强对不同地质的规律研究和运用高科技手段进行良好的施工技术管理有利于最大限度发挥人力资源和工作效能，创造效益最大化，保证施工安全和工程质量。参考文献[1]罗永红；昆明新机场岩溶塌陷成因机理及其防治对策研究[D];成都理工大学;2008年[2]李苍松；岩溶地质分形预报方法的应用研究[D];西南交通大学;2006年[3]王励，许兆义，王连俊，等.圆梁山毛坝向斜段隧道涌突水灾害及对地下水的影响[J]・中国安全科学学报，2004,14(5):6-10.[4]张顶立，李治国.高压富水区隧道帷幕注浆止浆系统分析[J].岩土力学，2004,25(7):1151-1154.[5]李治国.隧道岩溶处理技术[J]・铁道工程学报，2002,(4):61-67.[6]关宝树.软弱围岩隧道施工技术[M].北京：人民交通出版社，2011.[7]施成华•浅埋隧道施工地层变形时空统一预测[M]・北京：科学出 版社,2010.