隧道 V级围岩施工工艺技术及质量控制

隧道 V级围岩施工工艺技术及质量控制

欧阳翔宇

鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司，内蒙古准格尔旗薛家湾镇， 010300

摘要：在铁路工程建设过程中，隧道开挖是重点项目。隧道施工过程中软弱围岩的合理开挖则是重中之重，特别是V级围岩开挖方式的选择更是确保隧道施工质量和安全的前提，已成为广大隧道施工工程师的主要研究课题。

关键词：隧道V级围岩；工艺技术；质量控制

引言

主要对V级围岩隧道施工工艺与质量控制要点进行分析，阐述了工程概况和施工特点，论述了隧道的施工工艺和质量控制要点。

1工程概况

在文章所探讨的隧道工程项目中，其左线总长度为8353m，相比之下右线的长度更短，为7528m。经实地勘察后得知施工所在区域表现为V级围岩地形，同时在DK6+200-DK6+700区段内为明显的富水区，洞身部分穿越了水沟，主要介于黄土与岩土的分解面处，总体来说，存在普遍的渗水以及涌水问题。

2隧洞V级围岩施工技术

2.1洞身开挖施工

综合参考围岩的分布情况，决定采用三台阶法对洞身的掌子面区域进行施工。在对主动部分进行施工时，允许多个施工面同时进行作业，但需要严格控制好上、中、下三台阶之间的间距，以3~5m为宜，此外中、下台阶应遵循两侧错进原则进行施工，间距宜介于3~10m范围内。具体的流程如图1所示。

图1三台阶法施工工艺流程图

2.2明洞开挖拉槽与边坡防护

在进行明洞施工时，应尽可能降低对周边围岩所带来的影响，注重对洞身段施工的监测工作，对于特殊地质条件而言应当重点关注关键环节。在正式开挖施工前，需要在洞口顶部设置排水沟，由此形成高效的排水系统，确保开挖面不发生积水现象。当围岩的稳定性较差时，每结束一处台阶的开挖后均需要随即进行边、仰坡的加固处理，诸如钢筋网格挂网或是喷锚等均是可行的方式，这也是避免坍滑现象的必要手段。此外，还需要在边坡顶部设置监测点，从而及时获取到边坡的稳定情况，当发生异常后可以随机采取边坡支护措施。进行测量放线，在此基础上，使用挖掘机设备遵循自上而下的方式进行拉槽的开挖施工，当进行钻孔爆破后会产生大量的岩石碎渣，此时应在自卸车的作用下将其运输至指定位置。在开挖过程中，应遵循边、仰坡分次开挖的原则；关于拉槽边坡部分，需要采取挂网喷锚防护措施，由此确保边坡的稳定性。

2.3超前管棚施工

当结束洞口边仰坡施工后应随即展开锚、喷、网联合支护措施，按照设定里程预留好部分核心土，在此基础上以便展开后续管棚导向墙的施工作业。在实际施工中，应适当扩大拱脚基础面积，并设置锁脚锚杆，由此确保导向墙的稳定性。严格控制好管棚中心与开挖轮廓线之间的距离，通常情况下以39cm为宜，对应外插角应控制在1°~3°范围内，并与线路中线呈平行的关系。

2.4洞顶减震栈桥施工

经实际勘查后可知，在与DK6+473明洞口相距10m处的地方，由于该区域的地形地貌较为特殊，即隧道洞身顶部存在一条施工便道，其与线路方向表现为垂直的关系。基于提升主动施工安全性的目的，有必要设置一个减震栈桥，由此起到过渡的作用，具体位置以隧道顶部与便道之前的交叉位置为宜，所得到的栈桥平面长、宽分别为4.0m以及0.8m，所得到的深度以1.2m为宜，而后使用C20混凝土进行浇筑施工。当混凝土达到工程所提出的施工强度标准后，则需要在栈桥基础面上进行施工，需要使用到C40混凝土设置出栈桥结构，最终长度以12.5m为宜。当形成栈桥后，车辆可以顺利进行到达隧道洞身浅埋段，这种专用通道的方式可以降低对隧道围岩扰动的影响，由此确保隧道主动部分围岩的稳定性。

2.5二次衬砌

设置为全断面整体式衬砌，为了降低衬砌与出碴之间的干扰问题，应尽可能提升衬砌施工效率，引入型号为HBT60的泵设备进行灌筑施工，而后在一定数量运输车的作用下将其运输到指定的施工区域。单次衬砌长度以11.8m为宜，基于泵压法实现混凝土的入模施工。

2.6洞内防排水作业

2.6.1洞身环向盲管

参考围岩渗水量，在此基础上采取动态管理措施，需要对初支以及二衬之间进行处理，材料以准50mm环向盲管为宜，在布设时彼此间距宜控制在6~12m之间。此外，还需要在两侧边墙脚位置安装规格为准80mm的纵向盲管，同时应将两大盲管直接引入进水孔之中。参考洞内围岩裂隙出水情况，在此基础上再仰拱处设置一个集水井，彼此间距宜控制在100~200m区间内，并适配一定的水泵以及排水管线等材料，从而避免裂隙水现象，确保仰拱岩体的稳定性。

2.6.2EVA防水板施工

以隧道拱墙初期支护为基础，需要对其与二次衬砌之间的区域进行施工，即设置EVA防水板（要求其厚度至少应达到1.5mm），加之土工布的作用可以带来良好的防水效果。此外，整个施工应采用无钉孔的方式进行。前期准备：做好防水板铺设之前的准备工作，由此明确隧道净空情况，当存在欠挖地段则需要对其进行针对性处理，由此达到净空的要求。具体来说，应将外露的锚杆等坚硬物质清理干净，而后使用砂浆材料进行抹平处理，实现对凹凸位置的找平。防水板接头焊接工作：需要使用到专用的防水板焊接机，整个施工以热焊缝的方式进行，要求所形成的搭接长度至少应达到15cm。需要注意的是，防水板搭接区域需要与施工缝错开，且距离至少应达到50cm。在进行粘接前，需要利用工作台架完成对防水板的吊装作业，同时将接头处清理干净。防水板保护措施：在进行钢筋焊接作业时，应使用湿木板在周边做以遮挡，这是避免火花溅出的必行之举，由此确保防水板不受到破坏。当防水板存在破损现象后，则需要使用相同的材料进行焊补处理。在进行二次衬砌施工时，需要在与混凝土输送管相对的位置设置一个保护层，由此起到进一步保护防水板的作用。做好振捣人员的培训工作，在施工时禁止振捣棒与防水板出现接触现象。

3隧道V级围岩施工质量控制措施

3.1前期勘测工作质量

在实际勘测工作开展的过程中，首先要使用红外线勘测仪器对整个施工区域进行全面的扫描，相应的勘测人员要结合仪器扫描得到的图像判断出整个隧道有几个土石分界面。然后再使用超声波勘测仪器对隧道进行二次扫描，这次扫描的目的主要是为了论证第一次扫描工作的准确度。综合两次勘测工作的结果，再设计相应的施工方案。不仅如此，在施工作业开展期间，也要定期对于隧道的各项地质参数进行测量，并及时对隧道进行监控量测，根据数据分析隧道沉降情况及稳定性。只有掌握了隧道的实施地质参数，才能够制定出更为合理的施工方案。

3.2质量控制要点

一是施工人员应严格按照技术规范和施工内容进行施工，并掌握施工技术的重点内容，在质量检查、标准验收中，充分发挥负责人的责任。

二是在每道工序的施工前，施工人员都应该询问施工人员具体的操作流程，从而更好的达到质量标准。

三是加强隐蔽工程施工质量管理，明确隐蔽工程质量管理负责人，实行质量责任终身制，对隐蔽工程的工序、作业规程、安全措施严格控制，隐蔽工程施工过程影像的留存。

四是施工人员应反复对中线、水平结构和结构尺寸进行校准，并保证其符合三级测量标准，测量工程师应在这个过程中发挥重要的作用。

五是制定现场值班制度。

六是明确结构尺寸，保证其符合施工要求。

七是做好材料的检验工作。

八是严格按照相关规范进行施工，实行三级检查制度，结合现场施工情况，先由工班自行检测，分析其是否需要整改，然后再由现场监理进行检查，分析是否能够进行下道工序。

结语

通过上文对V级围岩的隧道施工工艺与质量控制要点分析，在隧道施工中，应选用合理的施工方法，制定合理的技术措施，由此增强围岩结构的稳定性，为隧道施工营造良好的条件。

参考文献

［1］张治宝．V级围岩隧道施工工艺与质量控制要点［J］．黑龙江科技信息，2014(15):134－135．

［2］李文江，孙明磊，朱永全，等．软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术［J］．岩石力学与工程学报，2012(S1):150－151．

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［4］张民庆，黄鸿健，吴川．铁路隧道施工围岩变形安全等级的研究与应用［J］．铁道工程学报，2014(11):242－243．