试分析砂性土隧道施工技术的运用

王羽

摘要：本文主要以隧道项目地质情况分析作为出发点，分析了砂性土隧道施工方案设计，并探讨了砂性土隧道施工工艺和施工要点，以期为提高砂性土隧道施工质量提供一些参考和意见。

关键词：砂性土隧道；施工工艺；施工要点

1.项目地质情况分析

以沿黄土干线砂性土隧道施工为例。该隧道全长550m。全部位于直线上。隧道净空横断面积达89m2。其所在的地区属于砂性黄土土质。地形起伏受周围地质结构和天气等因素变化较大。该项目周围围岩节理发育。含水量小、比较干燥。隧道出口上部地表汇水面积达。坡面陡立。另外地表水严重冲刷隧道出口。容易造成滑坍事故的发生。隧道和行车的安全岌岌可危。

2.砂性土隧道施工方案设计

隧道原设计从两端双向掘进。砂性土段采用双侧壁导坑方法。隧道出口一端主要采用十几米长的大管棚进洞。其中。管棚的埋设深度可以高达50m左右。由于该工程项目黄土砂质土层覆盖面积较广。因此砂陛成分主要是以细沙和粘性比较差的黄土为主。土质的稳定性普遍较低。如果在施工中没有加以注意。就会造成溜塌事故的发生。隧道的围岩主要成分是分化岩。围岩要比隧道出口的砂性岩岩体稳定性强。因此可以采用进口端单向掘进方式展开岩洞施工。不仅可以大大提升隧道施工效率。还可以提高隧道岩体的稳定性。站在地形地貌角度。由于该隧道工程地处黄土沿线。因此地质结构不稳定。基岩面高低起伏大。大部分洞底在基岩面下，仅有明洞段隧底的基岩面以上0-3m。综合考虑该隧道工程项目实际情况。决定采用单向掘进施工方案有针对性地对隧道出口端的砂性段展开施工。

在采用双侧倒壁坑施工方法的基础上。需要合理设计其施工流程方案，具体为：仰拱距离隧道岩体下导距离为40m左右、衬砌距离隧道岩体下导距离为90m左右。隧道出口端的上弧导一旦出现砂性土或者稳定性较差的黄土。就需要施工技术人员立即停止施工。并在距离下导3m处展开仰拱施工和挖掘。在距离下导30m处展开二次存砌。仰拱挖掘施工和存砌施工之后。就需要展开砂土注浆支护施工。在超前小导管内灌注浆液。以此达到稳固隧道岩体结构目的。下导每前进3m做一次仰拱。并在第一时间内检查支护体是否存在破裂情况。距离隧道出口3m左右时。相关操作人员应该将超前小导管长度改为5m。并尽快完成小导管灌注浆液施工。

3.施工操作要点分析

操作内容主要包括小导管超前注浆支护施工、隧道洞身三台阶开挖施工、初期支护施工、支护体系闭合施工等。

第一。注浆支护施工。注浆支护施工主要是针对小导管而言。在隧道与砂性土质层之间需要以一个大约500cm长的小导管作为支撑。起到稳定隧道整体结构的效果。小导管不仅要穿透隧道的砂陛土质层。还需要穿透黄土层。小导管进入砂性土上弧导或者砂土基岩面100cm以下时。就需要采用小导管超前注浆预支护施工方案加强隧道岩体的稳定性。就小导管长度而言。应该选择大约300cm长的导管。导管环向间距为25cm左右。操作人员每掘进100cm。就需要采用超细纯水泥浆灌注导管。这种水泥浆的浓度和注浆压力需要根据隧道工程实际情况进行合理调整与计算。小导管一般是采用φ42、厚4mm无缝钢管加工。

第二。隧道洞身施工方法。根据该隧道工程项目实际情况和洞身岩体结构而言。采用预留核心土三台阶法开挖。隧道工程施工的重点不是在隧道小导管超前注浆支护方面。而是考虑隧道如何在黄土层和砂性土质层分界面进行上下穿越。在土石分界处需要安置钢架作为支撑。形成大拱脚。并根据隧道上下层之间的距离调整钢架单元。处于分界线以上的砂性土或者处于分界线以下100cm左右。以人工的方式对沙土和黄土进行开挖。刚好处于分界线的黄土和砂性土则采用现代机械设备对其进行开挖。有些地段存在大量石快。如果人工不能处理的话就需要采取微振动控制爆破开挖。在开挖砂性土或者黄土过程中。如有漏砂。需要用现代机械设备喷射混凝土将漏砂封闭。避免大量漏砂的存在影响隧道工程施工质量。初喷混凝土厚度要大于8cm以上、上导循环进尺50-80cm。

第三，初期支护维护。对于隧道工程初期支护维护而言，需要采用分开开挖方式。及时支护。隧道初期支护是采用120B型钢架支护。钢架与钢架之间的间距在60cm左右。钢架底部要设置脚架。才能达到稳定和支撑隧道的目的。钢架与钢架之间要错落布置、且连续。避免钢架在砂性土质层中下沉。连接筋采用φ22钢筋，其间距大约在40em。系统锚杆采用φ25中空注浆锚杆。长度在300cm左右。锚杆与锚杆之间的环向间距在80cm。就钢模而言。铰页开合装置可以作为测量钢模端板的开合装置。滚轮式平移装置是测量钢模侧板的开合装置之一。就钢模合拢与托膜而言。要根据国家的相关标准严格规范钢模合拢的精度。首先。相关将钢模内表面的污渍清理干净。避免出现钢模在生产过程中紧缩端板的现象。其次。在完成混凝土终凝生产之后。要拆卸内部的芯棒。避免出现钢筋混凝土压弯芯棒的现象。钢筋混凝土在施工中会影响钢模内部芯棒的精度参数。因此要放松端侧板的锁紧螺栓。并将钢筋混凝土放置的顺序与合模放置的顺序保持一致。

4.结束语

科学化、系统化的隧道砂性土洞口段施工方案不仅可以有效解决和处理隧道塌方问题。还可以降低施工单位成本。从而大大提升了施工单位成本效率。在具体施工中。没有出现隧道溜塌或者初期支护变形等问题。就可以保障车辆的顺利行驶。