隧洞施工中不良地质条件安全技术处理 【摘 要】隧洞施工在水利工程中占有着非常重要的地位,安全的隧道施工 技术不仅能保障水利工程顺利进行,也保障施工人员的人身安全。尤其在不良地 质中, 安全的施工技术更加重要, 本文从介绍隧洞施工在水利工程中的地位开始, 由此延伸到不良地质条件下安全技术的处理,同大家探讨。 【关键词】隧洞施工;不良地质;安全技术 在不良的地质条件下进行 施工需要非常完善的安全技术保障。伴随着我国 水利工程建设的不断发展, 隧洞工程施工技术也在不断的创新和完善,经过长期 的实践后, 我国已经初步掌握了处理各种地质情况的施工技术,对不良地质技术 的施工也有着一定的经验。 隧洞施工是水利工程中的重要组成部分, 隧洞施工的好坏直接影响着水利工 程的进度,直接关系着工程项目的经济效益。隧洞施工和水利工程息息相关,因 为同水利工程一样, 隧洞施工也会面临的不同地质的考验,这就需要施工人员不 断发挥创新力, 运用现有的隧洞施工技术不断克服出现的困难,进而保证整个水 利工程的顺利进行。 隧洞施工是一项工作量大、 问题多和安全系数要求高的工程,在一些不良地 质的地段由于某种原因就有可能引起隧洞坍塌,从而造成人员伤亡和工作的中 断, 所以在施工中要加强安全施工的宣传和监督,保证每一名施工人员的人身财 产安全,保障隧洞工程的顺利进行。 隧洞安全施工技术是不断满足水利工程需要发展和完善, 它主要包括以下几 个方面: (1)仔细勘察地质条件,正确的勘察结果。地质勘察时隧洞安全施工开 展的前提和保障,是安全施工的前期准备。一旦出现勘察资料不详细,勘察结果 错误的情况,就会给后续的挖掘、维护和救援工作带来困难,从而造成不必要的 损失。 (2)阶段设计、弹性管理。水利工程施工需要针对不同的地质地貌进行有 计划的改造, 在施工过程中要充分考虑隧洞穿越的地质情况,对施工各地段不同 的情况采取不同的施工技术, 同时,对不同的设备在不同的地段和时间安排上要 弹性管理,保障施工安全。 (3)方法得当,技术合理。在水利工程建设中,施工 方法和技术的恰当运用对工程质量、施工周期都有着重要意义,不仅有利于经济 利益的产生,还能避免安全问题的出现。 二、不良地质条件的处理措施 近年来,我国陆续建成一些具有代表性的隧洞工程,比如引黄入晋工程,最 主要困难时当地土质多为湿陷性黄土,且具有较大膨胀性;引额济克工程,这是 一个以抗压度特低的半胶结状态的砂岩和泥岩组成的软岩隧洞。 通过一系列的成 功的工程案例,我国一些工程师提出了“短进尺、强支护、勤测量、快衬砌”的施 工方法,特别是还有的工程中还采用了柔性格栅拱架、超前锚杆等新技术,这些 都为隧洞施工方法带来了新突破。 1.超前锚杆支护 超前瞄杆支护在不良地质中适用于围岩应力较小,地下水较少、岩体软弱破 碎的地质, 这种支护方式其作用是支护内拱部上方,防止围岩在包括后出现坍塌 现象。超前瞄杆分为提供支点径向的悬吊锚杆和格栅拱支撑超前锚杆。 悬吊瞄杆 悬吊瞄杆主要应用在爆破前,方法是将瞄杆打入掘进前方岩层,末端支撑在 拱部围岩内的径向悬吊锚杆或者结构锚杆上。 悬吊瞄杆为大断面开挖与喷锚支护 创造了条件。需要注意的时由于悬吊瞄杆往往与超前瞄杆尾端外露且不易相交, 所以往往会 φ22 的横向短钢筋焊在邻近的悬吊锚杆上,再焊在超前锚杆的末端 上。 格栅拱支撑超前锚杆 根据实际情况,超前瞄杆横向宽度一般为内拱顶线的一半再加 2m,倾角一 般选用 6° ~12° 。 为提高支护效果, 在靠近拱脚部位的超前支护的方向常分别向左 右酌情外插。 超前瞄杆顾名思义就是在隧洞开挖前的一种支护方式, 在安全施工中要注意 一下几点: (1)在施工中要有专门人员观察围岩情况,以防意外事故发生。 (2) 严格按照设计要求和围岩具体情况施工(3)隧道内的人员必须带上安全帽,并 持证上岗。 2. 纯水泥砂浆喷射支护 纯水泥砂浆喷射支护有着优异的抗裂、粘贴、防渗和抗碳化等特点,广泛应 用于施工工程中临时支护, 可有效地限制围岩变形的自由发展,调整围岩的应力 分布,防止岩体松散坠落。但是由于水泥砂浆的特性,所以在做支护时一定要于 瞄杆共同形成一个承载结构。 需要注意的是砂浆锚杆作业是先注浆, 后放锚杆 (注 浆锚杆作业是先放锚杆后注浆) ;注浆压力不宜过大,压注砂浆时,必须密切注 意压力表,发现压力过高,须立即停风,排除堵塞。 3.钢筋网喷锚砼支护 锚网支护是是喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的简称,目前在深基坑支 护工程中采用较多的一种支护方式。作为一种新型、先进的支护加固方式,多选 择岩土质和大跨度工程。在岩洞施工中,多被广泛运用在不良地质的条件下。坡 面设置钢筋网喷射混凝土,起到约束坡面变形的作用,施工流程是开挖土石方、 锚杆(索)安装、压力注浆、挂设钢筋网、喷射混凝土、焊加强筋和锚索预应力 张拉、锚固。对不稳地的土层,在开挖后,还应增加喷射一次混凝土。 4.钢拱架现浇砼支护 钢拱架支护具有结构简单、用钢量少、受力结构条件好、加工制造方便等优 点, 对于隧道软弱围岩需要加强地段的施工和险情处理有着一定的帮助。钢拱架 和现浇砼技术的结合用于支护能更好的发挥钢拱架的固定作用,并且结构的刚 度、整体性和抗震性能都比预制装配式的为好,且可适应构件断面形状复杂、管 道埋设及留洞较多等情况, 保证不良地质条件下施工的顺利安全。但是我们应注 意支护搭建是的一些细节问题: (1)现浇栓技术对于现场施工环境和运输条件的 要求比较高, 要选择好适合的输送混凝土的方法和设备。 (2) 进行大面积灌注时, 由于时间的差异性,会产生大量的水化热,形成内外温差,导致混凝土开裂。所 以配料时要改善砂石级配,减少水泥和水的用量。 5.先注浆固结,后开挖,再支护 先注浆, 后开挖在工程施工中叫做固结灌浆, 主要用于一些不稳定的地质层, 在开挖时进行地表灌浆使地基得到加固,减少渗漏和防止不均匀沉降,提高岩体 的抗压强度与弹性模量,防止在开挖时发生坍塌。 固