隧道浅埋段施工安全质量控制（论文）.pdf

1引言 隧 道浅埋施工主要是通过对地层适当加固 ,提高围岩自承能 力 ,采用短进尺 、弱爆破开挖 ,及时初期支护并封闭成环 ,使围岩 和初期支护结构形成联合支护体系以共同承担施工阶段围岩应 力重新分布而产生的荷载 ,在围岩变形基本稳定以后施作二次模 筑衬砌,完成隧道施工。 随着各种围岩地质的岩性、 结构和产状等 地质特性的不同，围岩的应力变化和自承能力均有所不同。 高家 山隧道 、新庄隧道及福川隧道均为砂岩 、泥岩互层，并且岩层产 状均处于近水平的层理，且地质构造简单，对围岩由于地质构造 产生的破坏影响较小 [ 1] 。 2 隧道浅埋施工中的注意事项及改善措施 时 速 250km/h 的铁路隧道开挖断面较大 。开挖方法一般采 用台阶法 、三台阶法 、三台阶七步法 、双侧壁导洞法 、CRD 法等施 工方法 。浅埋段一般采用三台阶法 、三台阶七步法 、双侧壁导洞 法 、CRD 法、CD 法等 。对于砂岩泥岩互层，水平岩层的浅埋段地 层开挖主要采用三台阶法进行施工 。施工中主要应该注意以下 几方面。 2 . 1 浅埋段横断面的地质结构状况和结构特性 根 据设计文件了解浅埋段横断面的地质结构状况，包括基 岩的厚度 、岩层厚度 、覆盖层的厚度及覆盖层的结构特性 。同时 对该段进行实际地质调查，核对设计文件的准确性 。 不同的覆盖层对基岩的影响不同 。譬如砂卵石几乎没有粘 结性，对基岩承载的荷载来说是净荷载，同时由于泥岩在水文地 质上属于隔水层，砂卵石属于蓄水结构，在覆盖层处于低洼地带 时，则该处为蓄水层，容易导致基岩软化，围岩自稳能力下降 。在 掌子面及开挖段封闭不及时 、支护不及时的情况下，极易产生坍 塌，同时每次开挖进尺也是控制坍塌的主要因素 。一次开挖过 长，由于围岩会释放应力变形，造成基岩产生裂隙，地下水沿裂 隙渗入，使得泥岩软化，从而大大降低开挖裸露段的围岩自稳能 力。 老黄土 、黄土 、沙土则有一定的黏结力，本身具有一定的自 承能力，这些土层蓄水能力差，主要存在的是自身的半饱和水， 一般不会对围岩产生浸水风化，即使有浸水，也是很弱的 。所以 在开挖过程中，一般不会对围岩产生额外的附加应力或者产生 较小的附加应力。关键在于不会对围岩（泥岩）产生浸水软化 。 在开挖过程中，根据地质调查的具体情况，选定合适的防护 措施，以减小对围岩产生的额外扰动、 破坏。如果是砂卵石层，在 做超前支护时，尽可能保持围岩的整体性，尽可能避免超前支护 贯穿地层，导致地表水或蓄水层的水进入泥岩岩层，导致泥岩软 化而降低泥岩的自承能力。 2 . 2 对掌子面围岩情况进行必要的地质情况判识，并 进行地质素描 地质素描主要 包括岩层厚度和产状 、节理产状和数量 、掌子 面渗水情况等 。掌握围岩的岩性 、岩层的厚度 、节理发育情况及 节理的产状，这些是在开挖时控制光面爆破的关键数据。 同时观 察掌子面是否有渗水。 由于泥岩的地质特性，一般泥岩均存在遇 水软化，个别区域的泥岩具有膨胀性，因此观察掌子面的渗水具 有很重要的意义。 它是导致掌子面塌方、 初期支护开裂的主要原 因。 2 . 3 开挖方法采用三台阶法 泥 岩 、砂岩的层间粘结力很弱，几乎可以说层间粘结力为 零，水平岩层开挖时，拱腰及拱顶易掉块，形成平顶（就是所谓的 方洞），所以在施工中，上台阶开挖工艺至关重要 。光面爆破是提 高围岩自稳能力的最好方法。 隧道拱部设计为圆形结构，圆形结 构的受力要点就是在外表面可以将应力均匀分布，不会产生局 【 作 者简介 】黄志栋 （ 1 969 ～），男，山西临猗人，工程师，从事土木建筑 研究。 隧道浅埋段施工安全质量控制 C onstruction Safety and Quality Control of Shallow Buried Section of Tunnel 黄志栋 （ 中交第三公路工程局有限公司，兰州 730094） HUANG Zhi-dong ( CCCC Third Highway Engineering Co.Ltd.,Lanzhou730094,China) 【 摘 要 】 隧道浅埋段施工过程中 ，各种地质情况所产生的地应力 、围岩变形等对施工产生的影响均不一样，所以隧道浅埋段施工的安全质量控 制措施也随之变化，尤其是开挖工法 、安全步距控制就更为严格。就泥岩砂岩互层的铁路双线隧道浅埋段施工安全进行分析。 【 A bstract 】 D uring the construction process in shallow buried section of tunnel, there are various influences on construction such as crustal stress and roadway distortion from different geological conditions.So construction safety and quality control measures should also change, especially excavation method, safe step distance control,which should be more strict. This paper makes an analysis of the construction safety of the shallow buried section of double-line tunnel with sandstone and mudstone interbed. 【 关键词 】 隧道;浅埋;管棚 【K eywords 】 t unnel;shallow buried;pipe shed 【 中图分类号 】U455.4 【文