黄土隧道浅埋偏压洞口段施工技术要点研究

刘江江 刘警阳 张占

1 前言

铁路的发展是我国社会迅猛发展的显现，铁路作为一种极为重要的交通工具。与国民的日常生活有着极大关系。铁路及铁路线网的建设与完善，大大有利于国民的出行，铁路在我国的交通体系中占据着极为重要的作用。现阶段，随着我国经济的飞速发展，人们对出行的需求不断增高，且出行频率也大幅增加。但是在发展过程中，仍然可以看到铁路建设发展中的问题，在社会上带来了较为不好的影响，还造成巨大的经济损失。特别是浅埋偏压围岩隧道地形较为复杂，施工难度较大，在施工前期必须做好充分的准备工作，即便如此，在施工过程中由于变性因素较多，所以很容易出现一些突发事件，这也是铁路建设在隧道浅埋偏压洞口段施工的一大难点。施工前期要准确了解工程所在地的地质情况，考虑施工中可能出现的各种问题，并预制可行的解决方案与对策，与此同时，还要对挖掘后的围岩变形进行精准测量，掌握施工后围岩的具体情况，推测并掌握围岩的变形规律及变形趋势，并根据前期的信息资料进行完善，保证施工方案的合理科学，尽可能避免施工中的各种失误行为，减小危害，推动施工的合理进行。

2 黄土隧道浅埋偏压洞口的工程概况

一百多年以来，我国在黄土地区修建了较多的公路铁路，这些隧道工程是我国交通管网必不可少的一部分，而随着对黄土隧道的建设与完善，我国在黄土隧道工程方面已积累了较多的经验，为后来黄土隧道工程的建设提供充足的经验保障。黄土隧道浅埋偏压洞口段是工程中较为困难的一段工程，黄土隧道由于其自身的特性，在开挖过程中极易出现地面沉降的现象，有时还会使地表出现裂缝，严重影响着黄土地区的自然环境和健康发展。湿陷性的黄土受压能力较弱，隧道工程的安全性与稳定性也不能得到有效保障。黄土隧道的初期的支护工作变数也较大，极易出现突发状况，特别是黄土地区受降水影响，边仰坡坡面的稳定性也无法得到有效保障。安全性是隧道工程中最为重要的因素，所以要对黄土隧道浅埋偏压洞口工程进行分析。

3 工程施工方法与施工工艺探析

3.1 超前支护工作

超前支护一般是根据施工的具体情况选择合适的大管棚并对黄土隧道浅埋偏压洞口段进行超前支护。在施工过程中，要在隧道施工的外围部分整齐安装一些纵向钢管。在完成安装钢管的工作后，需要往里面注射双浆液，注射该物质的主要目的是想要使充填的钢管、围岩与孔壁之间能够紧密连接，防止内部出现孔隙，这样也在一定程度上增加了安装钢筋的耐久性与坚实度。

3.2 钻孔平台的搭设于钻孔方面相关内容

首先，要搭设钻孔平台，并装备好钻机。在钻孔平台的搭设方面，可以选用钢管脚手架或者枕木作为平台搭设材料，要注意搭设平台尽量一次性就搭设完成，同时也可以缩短移动钻机和搭设平台之间的时间与距离，这样在很大程度上可以方面钻机的有效定位。平台搭建必须稳固，若是无法保证钻孔平台的稳定性，就极易出现安全事故，从而造成人力、财力、物力损失。钻孔平台要实际着地，连接处也要多重固定，保证连接牢固。这样也能避免在使用过程中钻孔平台出现倾斜、沉降等危险状况。在选择钻孔时，由于隧道周围土质的特殊性，一般会选择螺旋钻头。钻孔在开始运行时，要做到低速低压运转，等已经有了较为固定的雏形后，再根据实际情况对钻头运行速度进行调整。一般情况下，隧道周围岩质较好可以一次成孔，但是一些出现坍塌的情况需要对其进行补浆，待填充完毕后才能继续钻孔工作。在钻孔前期要调研隧道的岩质情况，并进行正确的判断，并以此作为资料数据来指导钻孔工作。

3.3 管棚工作

长管棚的利用可以有效提高施工的安全性能，要根据隧道施工的详细情况来确定使用钢管的类别，而在管棚安装过程中，要使各部分之间紧密连接，不可出现松散断接的状况，街头之间要有序的错开。确定管棚各钻孔之间的距离，并合理设置注浆孔。另一方面，管棚顶进一般会采用导向管和钻机相结合的施工工艺，这样也可以合理把控钻机的实际运行状况。

3.4 边坡开挖工作

在进行边坡开挖工作时，要考虑黄土地区地质的具体情况，查看黄土地区土壤粉质的特点，以及施工时期气候状况，特别要查看是否有降水等天气会影响到黄土隧道浅埋偏压洞口的开挖工作。若是施工时期有持续且降水量大的强降水天气，土壤内部含水量增加，较为松散，此时进行开挖工作很可能出现隧道坍塌的现象，造成安全事故，所以在进行黄土隧道浅埋偏压洞口段的施工时，要尽可能的避开雨季。若是在雨季施工，就要提前做好准备工作，如钢筋网、仰坡边护、洞口锚杆等都要预先完善，并且要挖掘截水沟、天沟等，方便排水。而在边坡开挖工作完成后，需要设置施工洞口的导向墙。导向墙也是十分重要的，它的具体安装位置、倾斜度等都会影响到黄土隧道浅埋偏压洞口的整体施工效果。一般而言，导向墙内会选用四榀工字型钢架作为支撑，并且要用坐标法在钢架上确定出其具体的位置信息。再以此精准的测出洞口导向墙的倾斜角程度。在焊接导向管时一定要牢固焊接，保证其稳定性，避免在使用过程中出现晃动、位移的状况。

3.5 注浆工作的操作

在注浆工作中，一方面要先确定注浆浆液的选择，这个要根据施工的具体情况，尽可能选择那些浆液胶化固结时间短的注浆浆液，这样也可以对浆液的扩散进行有效控制。要注意水泥浆中各原材料的比例，合理配置水泥浆水，使其更好的为施工服务。一般在操作过程中，会在孔口处设置一个止浆塞，这样可以防止浆液的泄漏与溢出，止浆塞的承受力也必须与施工要求相匹配。要注意施工中的注浆顺序，注浆顺序一般为拱脚到拱顶，但是为了更有利于工程的开挖，保证开挖线外部轮廓的稳定，使工程有着坚固坚实的壳体要确保拱脚注浆的承受力和密实度，并且拱脚中的注浆最终压力一定要高于拱腰。注浆的过程中，主要是在相邻两个钻孔之间进行，这样可以有效保证施工的效果，提高工程的质量与坚实度，同时也能合理控制注浆量。

4 施工中的注意事项及细节

施工中的管棚工作是极为重要的一环，在打平行孔的时候尽可能提前做打孔实验，检验打孔的具体效果。因为打孔过程中经常会出现钻孔受钻机下挠影响而位置下移的状况，提前进行打孔实验可以考察一下具体情况，若是有失误现象可以及时补正。管棚钻孔可以探查该区域地质的相关情况，其整理的数据资料可以作为洞身开挖的信息保证。在隧道洞口施工过程中，可以积极采用长管棚施工工艺，这种工艺可以充分发挥出管棚的支撑作用，且较为坚固，大大提高了施工的安全性与稳定性，也在一定程度上保障了隧道的使用寿命。人为的开挖活动在管棚的支撑下可以尽量减少对周围环境的影响，减少安全隐患，也可以有效避免因人为活动而造成的地面塌陷、沉降等状况，更好保证施工质量，实现施工的最大效益。

5 结语

现阶段，结合我国铁路建设的具体情况，黄土隧道浅埋偏压洞口段施工中的重要组成部分，该地段也是建设中最为困难的一个地段，在施工中一定要严谨作业。做好边、仰坡的开挖与保护，准确测量管棚参数，并仔细依照管棚参数进行安装。超前支护也是极为重要的一环，在施工中绝不能忽视。另外，钻孔的重要性也不言而喻，钻头的选取、钻孔操作方法都要严谨细腻。可以将监控量测作为监督、促进施工的一种重要手法，提高施工的现代化、科学化，合理控制施工细节与流程，积极有效控制险情的进一步推进与发展，这也是保证隧道安全的一种重要方法。