不良地質(zhì)條件下隧道施工方法

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　　伴隨著我國社會主義經(jīng)濟建設的迅猛發(fā)展與綜合國力的增強，城市的規(guī)模也不斷的增大，城市人口流量還在增加、再加上機動車輛呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢，交通狀況不斷惡化。為了改善交通環(huán)境，采取了各種措施，其中興建地下鐵道得到了普遍的認可，如最近幾年在北京、廣州、深圳等城市便興建了大量的地下鐵道。由于在城市中修建地下鐵道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地質(zhì)、環(huán)境保護、施工機具以及資金條件等因素的影響較大，因此各自所采用的施工方法也不盡相同。下面將就城市地下鐵道施工方法分別加以介紹。施工方法的選擇應根據(jù)工程的性質(zhì)、規(guī)模、地質(zhì)和水文條件、以及地面和地下障礙物、施丁設備、環(huán)保和工期要求等因素，經(jīng)全面的技術經(jīng)濟比較后確定。首選方案。但其缺點也是明顯的，如阻斷交通時間較長，噪聲與震動等對環(huán)境的影響。

　　隧道通過特殊地質(zhì)地段施工時應注意以下幾方面：

　　1.施工前應對設計所提供的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料進行詳細分析了解，深入細致地作施工調(diào)查，制訂相應的施工方案和措施，備足有關機具及材料，認真編制和實施施工組織設計，使工程達到安全、優(yōu)質(zhì)、高效的目的。反之，即便地質(zhì)并非不良，也會因準備不足，施工方法不當或措施不力導致施工事故，延誤施工進度。

　　2.特殊地質(zhì)地段隧道施工時，應以“先治水、短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌、勤檢查、穩(wěn)步前進”為指導原則。在選擇和確定施工方案時，應以安全為前提，綜合考慮隧道工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、斷面型式、尺寸、埋置深度、施工機械裝備、工期和經(jīng)濟的可行性等因素而定。同時應考慮圍巖變化時施工方法的適應性及其變更的可能性，以免造成工程失誤和增加投資。

　　3.在隧道開挖方式選擇上，無論是采用鉆爆開挖法、機械開挖法，還是采用人工和機械混合開挖法，應視地質(zhì)、環(huán)境、安全等條件來確定。如用鉆爆法施工時，光面爆破和預裂爆破技術，既能使開挖輪廓線符合設計要求，又能減少對圍巖的擾動破壞。爆破應嚴格按照鉆爆設計進行施工，如遇地質(zhì)變化應及時修改完善設計。

　　4.隧道通過自穩(wěn)時間短的軟弱破碎巖體、淺埋軟巖和嚴重偏壓、巖溶流泥地段、砂層、砂卵（礫）石層、斷層破碎帶以及大面積淋水或涌水地段時，為保證洞體穩(wěn)定可采用超前錨桿、超前小鋼管、管棚、地表預加固地層和圍巖預注漿等輔助施工措施，對地層進行預加固、超前支護或止水。

　　5.為了掌握施工中圍巖和支護的力學動態(tài)及穩(wěn)定程度，以及確定施工工序，保證施工安全，應實施現(xiàn)場監(jiān)控量測，充分利用監(jiān)控量測指導施工。對軟巖淺埋隧道須進行地表下沉觀測，這對及時預報洞體穩(wěn)定狀態(tài)，修正施工方案都十分重要。

　　6.穿過未膠結(jié)松散地層和嚴寒地區(qū)的凍脹地層等，施工時應采取相應的措施外，均可采用錨噴支護施工。爆破后如開挖工作面有坍塌可能時，應在清除危石后及時噴射混凝土護面。如圍巖自穩(wěn)性很差，開挖難以成形，可沿設計開挖輪廓線預打設超前錨桿。錨噴支護后仍不能提供足夠的支護能力時，應及早裝設鋼架支撐加強支護。

　　7.當采用構件支撐作臨時支護時，支撐要有足夠的強度和剛度，能承受開挖后的圍巖壓力。圍巖出現(xiàn)底部壓力，產(chǎn)生底膨現(xiàn)象或可能產(chǎn)生沉陷時應加設底梁。當圍巖極為松軟破碎時，應采用先護后挖，暴露面應用支撐封閉嚴密。根據(jù)現(xiàn)場條件，可結(jié)合管棚或超前錨桿等支護，形成聯(lián)合支撐。支撐作業(yè)應迅速、及時，以充分發(fā)揮構件支撐的作用。

　　8.圍巖壓力過大，支撐受力下沉侵入襯砌設計斷面，必須挑頂（即將隧道頂部提高）時，其處理方法是：拱部擴挖前發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應先挑頂后擴挖。當擴挖后發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應立好拱架和模板先灌筑滿足設計斷面部分的拱圈，俟混凝土達到所需強度并加強拱架支撐后，再行挑頂灌筑其余部分。挑頂作業(yè)宜先護后挖。

　　9.對于極松散的未固結(jié)圍巖和自穩(wěn)性極差的圍巖，當采用先護后挖法仍不能開挖成形時，宜采用壓注水泥砂漿或化學漿液的方法，以固結(jié)圍巖，提高其自穩(wěn)性。松散地層結(jié)構松散，膠結(jié)性弱，穩(wěn)定性差，在施工中極易發(fā)生坍塌。如極度風化破碎已失巖性的松散體；漂卵石地層、砂夾礫石和含有少量粘土的土壤以及無膠結(jié)松散的干沙等。隧道穿過這類地層，應減少對圍巖的擾動，一般采取先護后挖，密閉支撐，邊挖邊封閉的施工原則，必要時可采用超前注漿改良地層和控制地下水等措施。

　　10.特殊地質(zhì)地段隧道襯砌，為防止圍巖松弛，地壓力作用在襯砌結(jié)構上，致使襯砌出現(xiàn)開裂、下沉等不良現(xiàn)象。因此，采用模筑襯砌施工時，除遵守隧道施工技術規(guī)范的有關規(guī)定施工外，還應注意：當拱腳、墻基松軟時，灌筑混凝土前應采取措施加固基底。襯砌混凝土應采用高標號或早強水泥，提高混凝土等級，或采用摻速凝劑、早強劑等措施，提高襯砌的早期承載能力。仰拱施工，應在邊墻完成后抓緊進行，或根據(jù)需要在初期支護完成后立即施作仰拱，使襯砌結(jié)構盡早封閉，構成環(huán)形改善受力狀態(tài)，以確保襯砌結(jié)構的長期穩(wěn)定堅固。在隧道的施工過程中，應把地質(zhì)超前預報納入隧道施工的正常工序，使地質(zhì)超前預報成為促進隧道科學施工的有力手段。

　　在隧道施工過程中遇到的地質(zhì)問題往往千差萬別，不盡相同，有時甚至是諸種不良地質(zhì)疊加和組合。施工中要區(qū)別各種情況，具體問題具體對待，采取有針對性的處置措施，盡可能把不良地質(zhì)給施工帶來的損失降低到最低程度。不良地質(zhì)雖然給隧道施工造成了困難，但只要掌握了不良地質(zhì)的性質(zhì)、規(guī)模和在隧道的出露位置，所采取的治理措施及時、得當，不僅可以避免任何地質(zhì)條件下出現(xiàn)的地質(zhì)災害，而且可以用較小的代價彌補不良地質(zhì)給施工造成的損失。