超大断面浅埋软弱围岩市政隧道施工工法研究
发表时间：2020-12-02T16:00:42.487Z 来源：《工程管理前沿》2020年第24期 作者： 成小兵
[导读] 目前，随着我国现代社会经济的不断发展，一些新兴技术逐渐产生，并且在人们的日常生产中实现了非常广泛的应用，对于提升生产效率和质量有着非常重要的作用。 成小兵
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摘要：目前，随着我国现代社会经济的不断发展，一些新兴技术逐渐产生，并且在人们的日常生产中实现了非常广泛的应用，对于提升生产效率和质量有着非常重要的作用。而在我国交通运输行业发展中，因为受到山体地势的影响，所以对交通运输行业发展形成了非常严重的阻碍。党的十九届五中全会提出，统筹发展和安全，建设更高水平的平安中国，把安全发展贯穿国家发展各领域和全过程，防范和化解影响我国现代化进程的各种风险，筑牢国家安全屏障。建设领域安全是我国安全体系重要环节，新兴技术尤其应该重视安全环节。本文主要针对超大断面浅埋软弱围岩市政隧道施工工法进行了深入探究，希望能为相关人员提供合理的参考依据。关键词：超大断面；软弱围岩；市政隧道；施工工法
站在超大断面隧道截面形式与支护参数角度上进行分析，在超大断面隧道施工工法研究工作中，截面形式与支护参数一直是研究人员所面临的重点问题，在经过不断拓展与研究之后，如今以及取得了相应的成效。结合目前的实际情况来看，在工程建设工作中，这些研究结果提供了而一定的价值作用，但是在研究过程中通常将重点都放在了隧道截面扁平率与支出参数等方面，在对初砌形式进行研究时，仍然还是采用比较传统的方式，这就很难在更大程度上保证隧道开挖过程中的安全性与稳定性。因此，在隧道工程施工中，为了保证安全性可以达到相应的标准要求，需要根据实际情况选择合适的开挖支护方案，从而保证超大断面隧道稳定性，这也是目前超大断面隧道研究工作中所面临的重点问题。
1、软弱围岩市政隧道的概念分析1.1软弱围岩隧道的工程特点
通常情况下，对于软弱围岩工程而言，其自身承载能力与强度标准都达不到相应的标准要求，这就对整体隧道稳定性产生了一定的影响。因此，在隧道开挖工作中，地应力会重新分布，土壤周围会出现明显的松动现象，在这时周围的岩体就会出现滑落或者是坠落现象。另外，在面对这些问题时，如果不能及时采取有效的补救措施进行解决，严重时可能会面临隧道塌方问题的产生。1.2软弱围岩隧道的地质特点
软弱围岩不但自身的承载能力比较低，同时整体结构不够稳定，围岩地质具有一定的软弱性。通常情况下，围岩隧道的地质特点主要体现在了以下几个方面：第一，对于隧道中的围岩而言，通常主要涉及到了粉土、砂粉以及全风化岩体等几个重要组成部分，从总体角度上来看，承载能力以及自身强度等都普遍较低；第二，当对围岩隧道进行开挖之后，经常会面临土质软化或者是风化等问题的产生，主要是因为在土质中涉及到了页岩、砂岩以及泥岩等多种材质，这就在一定程度上影响到了围岩本身的稳定性，并且在很大程度上增加了破碎问题发生的概率；第三，在围岩隧道内的断层，带有相应的散体结构，并且界面具有非常强的粘结力，所以在软弱围岩结构面上呈现出了非常明显的复杂性。
1.3软弱围岩隧道施工原则
在软弱围岩隧道工程施工中，需要严格遵守相应的施工原则，具体主要体现在了以下几个方面：首先，在施工工作开展之前，应该将相应的地质调研工作进行全面落实，在调研过程中主要是对围岩级别进行明确，同时保证地质预报可以超前先行。另外，对于相关的技术人员而言，需要对设计图纸中的相关内容与要求进行全面了解，在此基础上及时制定出有效的预防措施；其次，还需要严格遵守“快封闭、勤测量、短进尺、弱爆破、管超前、严注浆以及早支护”的施工原则，每一个施工单位在工作中都需要严格遵守此标准，如果存在违纪人员，一定要及时采取相应的惩罚措施；最后，结合具体的施工环境、支护类型以及开挖方式等内容，绘制出相应的专项监控测量设计方案，在具体的施工过程中，需要将相应的监测工作进行全面落实，如果围岩与支护工程出现了变形问题，一定要及时采取措施进行调整，同时留出相应的变形量，从而在更大程度上保证整个隧道施工过程安全性。2、目前超大断面隧道施工中存在的问题
结合目前的实际情况来看，在超大断面市政道路隧道施工中，其跨度通常在20m左右，扁平率也达到了0.6左右，正是因为这种几何形式的存在，所以造成在对隧道进行开挖之后，在结构受力分布方面具有非常明显的不均匀性，同时在一些部位会出现应力集中的问题，这就对超大断面隧道施工过程中的安全性带来了非常严重的负面影响。针对这些问题，在工程设计阶段中，相关部门需要对断面形式的隧道工程引起高度重视。比如，在超大断面隧道施工过程中，可以采取设置大管棚、超前注浆小导管或者是超前锚杆等形式，这些方式可以起到非常重要的辅助作用，从而在超前支护的基础上，可以为隧道开挖工作创设出良好的环境，并且还能在一定程度上提升二衬厚度，这对于提升混凝土以及钢架支护强度有着非常重要的作用，同时有效提升隧道结构的承载能力。在实际的施工过程中，对于现有的施工方案以及初砌方式等进行了创新与完善，如今在施工安全性方面已经取得了不错的成绩，可以为后期施工安全性提供非常重要的保障作用。3、超大断面浅埋软弱围岩市政隧道施工工法3.1 超前支护及预加固
在软弱破碎型地质隧道施工过程中，为了保证其施工工作可以实现顺利开展，首先，在开挖工作开展之前，应该采用相应的超前支护技术，一般情况下主要是选择使用超前小导管或者是超前锚杆，在这一过程中需要对起到稳定作用的超前支护引起高度重视，而采用超前支护主要是因为能对钢性梁稳定性起到非常重要的保护作用，并且还能在很大程度上提升周边围岩的稳定性。3.2 对注浆手段进行合理选择
在浅埋软弱围岩隧道施工中，地下水属于一项非常重要的防护工作，主要是因为该围岩隧道会受到地下水的影响。在经过多年的探究工作中，我国在偏压软弱围岩隧道施工中研究了很多有效的施工方法，其中注浆属于一项非常有效的方式。在对偏压软弱围岩隧道进行防治
时，为了实现对地下水的有效控制，通常都是选择使用堵截的方式，在对地下水进行堵截时，通常都是采用以下两种方式来进行：第一，通过整段式的注浆止水，然后将元松散岩体融入到其中，通过这种方式，可以将高压注浆的优势充分发挥出来，从而实现对岩层结构的合理调整，在此基础上可以有效提升岩层的等级，从而使岩层整体强度指标得到明显提升；第二，在隧道内部施工过程中，首先选择使用轮廓线的开挖方式来进行，然后由外进行环形灌浆操作，这样就能形成一个系统的水帷幕，从而有效避免地下水流入到隧道开挖施工面中。3.3 结合地质条件合理选择隧道开挖方式
在软弱围岩隧道施工过程中，为了有效防止隧道结构坍塌问题的产生，应该结合地质条件对开挖方式进行合理选择，目前主要使用的开挖方式有分部开挖法以及短台阶法等。在实际的隧道开挖过程中，如果出现了大面积的溶洞、涌水以及破碎带等问题，则需要改变目前所使用的开挖方式，主要是在隧道内部增加相应的支护装置。在开挖工作开展之前，对于相关的技术人员而言，需要将前期的调研工作进行全面落实，主要是对埋深、断面尺寸以及围岩级别等进行明确，在基础上才能对有效的隧道开挖方式进行合理选择，从而保证开挖工作的顺利实施。
3.4 加强监控测量工作
在对软弱围岩浅埋以及偏压隧道施工方案进行制定时，应该将监控测量工作融入到其中，主要是对围岩支护等级进行准确把控，同时对围岩变形量进行明确，在施工工作开展中，一定要在施工现场完成相应的围岩变形量测工作，从而才能将施工安全系数控制在合理的范围之内。通常情况下，量测极端主要可以划分为两个方面，分别是施工前与施工中两个阶段。在隧道施工工作开展之前，要想 保证量测工作可以实现顺利开展，主要是利用现场实验、地质调查以及直接剪切实验等内容，在此基础山对周边围岩涉及到的物理学进行全面了解。在具体的实践过程中，通过严格开展监控测量工作，可以在一定程度上提升设计方案的协调性，不但可以促进整个施工效率实现明显替身，并且还能有效减少施工成本的投入。3.5 加强隧道防水工程优化工作
针对隧道开展相应的防水工程师，通常都是采用堵塞或者是防排互相融合的防水技术。堵水一般主要是选择使用注浆止水技术，铺设相应的防水层，防水层主要是选择工业型的水膜材料，这种材料在使用过程中可以满足一定的绿色环保特点，并且采购价格比较低。3.6重视BIM等新技术在隧道施工中运用
BIM算量技术能够直观的根据不同构件信息将不同将系统内所有的材料的尺寸大小，数量和名称等信息直接处理。 BIM技术能够对隧道工程进行虚拟化的模拟展示，可以充分的了解工程的施工效果和整体的外观，可以直观的将隧道工程的整体形态表现出来，通过不同的视角对工程进行全方位的观察。利用BIM技术可以模拟施工的现场，建立4D的模拟过程，根据不同的施工现象，对整体的施工进行合理的分配调动，这样就可以降低隧道工程建设中出现的风险，提高施工效率，保证在工期内完成对建设工作。
4、结语
综上所述，在超大断面浅埋软弱围岩市政隧道施工过程中，要想在更大程度上提升隧道施工安全性，首先应该对目前存在的问题进行合理解决。对于相关的施工人员而言，应该严格遵守相关的施工准则，对经常发生的隧道坍塌问题进行合理解决，从而不断提升软弱围岩市政隧道工程安全性。参考文献：
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