大断面软弱围岩偏压隧道洞口施工技术

1、大断面软弱围岩偏压隧道洞口施工技术摘要：在隧道工程施工过程中，受地形、地貌等环境因素的影响，许多隧道洞口存在浅埋、软弱围岩、偏压、稳定性差等不良地质情况，导致施工难度增加，为了保证施工的安全、质量、进度等目标，需要根据工程的现场情况采取相应的施工技术。本文以实际工程为背景，通过采用合理的施工技术措施，顺利地解决了隧道洞口不良地质的施工难点，对大断面软弱围岩偏压隧道洞口施工具有一定的参考价值。Abstract ： During the tunnel construction process ， due to the influence of environmental factors such

2、as topography and geomorphology ， many tunnel openings have unfavorable geological conditions such as shallow burial ， weak surrounding rock ， bias pressure and poor stability ， resulting in increased difficulty in construction. In order to ensure the quality ， progress and other goals ， it is neces

3、sary to adopt corresponding construction technology according to the site conditions of the project. This article takes the actual project as the background ， and adopts reasonable construction technical measures to successfully solve the construction difficulties of the bad geological conditions at

4、 the tunnel entrance.关键词：软弱围岩 ;偏压 ;加固处理Key words ： weak surrounding rock;biaspressure;reinforcement treatment中图分类号： U455.4文献标识码：A文章编号：1006-4311（2020） 15-0136-020 引言隧道洞口段施工往往作为隧道工程的主要控制工程段。由于隧道洞口段覆盖层较薄，且多为风化较严重的围岩或土体， 围岩情况一般情况下较差， 且常为偏压地段， 分析发现，这种地段自身稳定性较差，而且受力相对复杂，这也为施工建设增加了难度。在施工过程中，如果控制不当，容易产生各种灾害

5、，不仅影响到施工的进度，也会危及施工人员人身安全。因此，在隧道洞口施工过程中如何控制隧道洞口变形，提高隧道洞口整体稳定性，变得尤为重要。本文以两河口水电站的1# 公路隧道洞口施工为依据，阐述了大断面软弱围岩偏压隧道洞口施工技术。1 工程概况两河口水电站为典型的 V 级围岩，隧道长度为 542m ，其中围岩主要由粉砂质板岩和绢云母板岩组成，岩体存在严重风化。地下水含量较少，主要来自基岩裂隙水和孔隙水。2 围岩变形原因分析该隧道出口段属于软弱围岩偏压且松散堆积体，整体性差，隧道开挖前，没有对山体采取超前加固措施，且在施工过程中出现多次围岩变形，对隧道出口段的偏压引起的变形积极采取了有效的加固处理，

6、以确保工程安全。3 洞口铺筑方案及措施为了防止隧道出现滑坡、坍塌、塌顶，进洞前对洞口的边仰坡进行处理，对洞身范围松散堆积体进行加固。为防止山体失稳、整体滑坡、洞身开挖坍塌，塌顶防止安全事故， 选择最经济且便利的超前小导管施工方案 ;通过小导管超前预支付及预加固，改善松散堆积土体的力学性能，提高围岩的自承能力，在隧道开挖轮廓线外形成 23m厚较连续的受力拱圈后，通过合理的施工方法成洞，且确保了自然边坡的稳定性。4 偏压引起的隧道出口变形的处理4.1 隧道出口变形开裂情况隧道的出口便道在施工过程中其难度较小，但是路基开挖过程中具有较大的挖方量，在施工过程中，要结合当地实际做好支护工作。本次案例中选

7、择实施仰坡支护，支护工作完成以后进行洞口施工。采用上下台阶施工，也就是说，施工过程中先完成上台阶开挖，然后实施下台阶施工。隧道开挖过程中，到达一定距离以后，右侧 1m 仰坡出现裂缝，由于裂缝最大宽度达到 15mm ，对正常隧道开挖工 作具有严重影响，因此暂停施工。结合裂缝实际情况进行处理，使用相应的钢筋束进行加固。继续隧道挖掘施工，在原有裂缝右侧 4 米出现裂缝，其宽度达到 20mm ，不仅如此，在对应位置初期支护施工过程中喷射的混凝土位置出现环向裂纹。为了避免对施工产生严重影响，对裂缝和裂纹进行处理。4.2 裂缝原因分析仰坡开挖后造成卸荷，随着隧道洞身的挖，围岩应力重新分布，受偏压地形、岩石

8、破碎、雨水侵入及爆破震动等因素的影响，围岩自稳性差，造成岩体向左侧偏移，虽然进行了仰坡支护，但仰坡支护为浅表层支护（仰坡开挖坡率为1： 0.5，仰坡分台阶进行了开挖支护。支护为：？准 22 砂浆 锚杆，长4.5m,间排距2X2m设单层钢筋网（？准 6.5,钢 筋间距25X25cm）；喷射C20硅厚度为12cm）,造成仰坡右侧 及仰坡开挖线外出现裂缝。同时由于拱顶破碎，无法自稳，岩体所有荷载都作用在拱架上，造成拱架变形，形成喷射混凝土环向的裂纹。4.3 处理措施 由于拱架承受较大荷载， 为防止拱架进一步出现较大变形，决定洞口 15m 采用增加一层拱架 （共两层拱架， 拱架间距 0.5m ）进行加

9、固处理。 采用两排1000kN （L=40m）预应力锚索，共8束，每排 4 束，间排距4m ，第一排位于拱顶5m ，第二排位于拱顶9m ，自隧道中线向左侧（线路前进方向）布置;锚索与隧道中线呈45左右夹角，与水平面呈010向下倾角。 由于处于雨季， 雨水较多， 对仰坡开挖线外地面裂缝进行回填粘土处理，表面进行覆盖塑料薄膜，防止雨水进入裂缝，加剧围岩失稳。处理措施见 “隧道出口锚索加固处理图 ” 。4.4 处理效果针对裂缝进行针对性处理，完成第二层拱架的施工，从而有效控制拱架变形。在进行预应力锚索施工的过程中，发现围岩节理存在裂隙发育。在隧道恢复开挖施工以后，支护没有出现明显变形，相应的裂缝没有

10、进一步发育，因此隧道施工得以顺利进行。5 进口偏压处理进口隧道侧向埋深最下只有4.21m ，而且对应位置的偏压也比较严重， 分析发现， 围岩节理存在裂隙。 这种情况下，实施隧道开挖施工以后，很容易导致岩体发生移动，如果控制不到位就会引发严重的山体垮塌，造成严重的安全事故。针对这种情况，在施工过程中，为了确保施工安全，决定在边仰坡位置实施加固。加固施工过程中，使用预应力锚索配合喷锚支护，处理完后才进行洞身开挖施工。实践表明，经过上述处理后，地 表沉降较小，隧道开挖实现了安全进洞。处理措施见 “隧道进口锚索加固处理图 ” 。6 结束语 分析发现， 隧道所在位置处于偏压浅埋地段， 对应的围岩结构稳定

11、性较差， 在施工过程中容易出现破碎。 基于此，为了确保施工的顺利进行和施工安全，需要在施工过程中做好监测工作。在实践过程中，要根据施工现场实际情况做好相应监测工作，具体监测内容包括地表下沉、洞内拱顶、净空收敛等。通过监控工作，准确掌握施工现场整体情况，为施工的顺利进行提供支持，确保施工安全性。 隧道出口采用钢筋桩的处理方法， 实践结果显示， 这种处理方法未能取得理想效果，这是因为当地围岩自身稳定性较差，而且围岩面积很大，导致钢筋桩难以发挥其积极作用。在后续施工过程中，采用锚索平衡措施，为隧道顺利施工提供支撑。 隧道进口位置充分考虑到围岩自身的节理情况， 在施工过程中注重做好边坡加固支护，具体方

12、法为预应力锚索配合喷锚支护。结果显示，支护效果良好，确保了山体的稳定性，为隧道施工打下基础。 框格梁常配合预应力锚索用于边坡加固， 它使锚索能够整体作用，并扩大锚索作用范围，是一个很好的配合辅助措施。 虽然进行了边坡加固处理， 但是隧道开挖应严格执行“管超前、短开挖、强支护、早封闭、勤量测 ”的原则，确保 施工安全。 涣埋偏压地段需要做好相应处理。在隧道施工过程中，隧道洞口往往位于浅埋偏压地段，基于此，在施工过程中，需要注意当地围岩状态，并做好相应的处理施工，在此基础上开展后续的隧道施工，避免影响到工程的整体稳定性和安全性。参考文献：1刘会.偏压浅埋隧道洞口施工技术J.现代隧道技术，2021 （ 2） ： 44-47.2 刘海平， 雍金柱， 樵海国 . 山岭地区