跨隧道洞口施工地表预加固技术分析与实际应用探究
2015-08-17
我国的地形高低起伏，很多地方地表崎岖不平，地表地质相对比较脆弱，如果想顺利的进行交通道路，就必须进行隧道施工，才能够保证道路的通行。在隧道施工的地方，大多地表岩石较多，而且受力度相对较差，在没有防备的情况下极有可能会导致事故的发生。而隧道口的地表又关系到隧道的施工质量和进程，它决定着隧道是否能够顺利的施工。尤其是在遇到地表相对比较脆弱、地质相对稳定系数比较小的情况下，为了确保工程的顺利实施，我们就需要正确的面对隧道口的地质现象，采取恰当的方式，在隧道施工之前及时的采取地表的预加固技术，确保不影响工程的施工的开展，以防止地面下沉或者坍塌给施工造成无法估量的影响。
1.跨隧道洞口施工相关注意事项
1.1跨隧道洞口施工特点
第一，跨隧道洞口一般都需要穿越山体的表面，而众所周知，山体表面的岩石一般都不够牢固，因为长时间被风化的原因，缺乏强有力的稳定性，而一旦我们进行隧道施工，在对山体表面进行施工的时候，最容易使山体原来的状态变得不够平衡，进而会出现山体滑坡等现象。而如果我们面临的状态是需要在悬崖或者较为陡峭的山体进行隧道口的施工时，也有可能会面临塌陷的现象，造成一定的危害。因此，当我们在进行洞内作业之前，就需要做好充分的工作，对洞口相当面积的地表进行预加固，以防止意外发生。
第二，一般隧道洞口都是较为浅的埋土路段，它周围的岩石一般较为脆弱，同时比较碎小，它的粘合度和形成效果都不是很明显，因此，想成洞对于隧道口来说，相对比较困难，缺乏一定的条件和优势。
第三，在我们所了解的隧道的施工设计中，隧道施工的走向与山体表层岩石的方向是斜交而行的。这样一来，由于斜交作用的影响，山体就会对隧道口形成一种压力，偏压洞口的形成。在以往的施工方案中，都是把坡体上的岩石进行挖掘转移，以防止过度的挤压隧道洞口。然而，这样一来，就避免不了的会破坏原有的山体平衡环境。进一步讲，如果施工的隧道所处的地质情况和水文状况相对较差的情况下，情况会及其的不稳定，利用传统的挖掘手段进行施工，就会造成山体一面的倾斜和塌陷情况的出现，导致顺层滑动等地质病害的出现，给施工造成难以想象的施工困难。
1.2跨隧道洞口施工主要事项
在隧道没有进行施工以前，山体还保持着原有的平衡状态，所以整体的状况也是稳定的。而我们在施工的时候，坚持“早进洞、晚出洞”的原则无疑是进行隧道施工的最好的状态。而在很多的研究者进行研究的时候，都提出要提倡“自然施工”的原则，而这里的“自然施工”的方法，就是尽量的在保持隧道洞口原有的生态平衡的情况下，能够通过一些辅助的工具尽量的早入洞进行施工。而提前施工洞内主要包括原则：
第一，我们都知道，只有保持了平衡的状态，万物才能够生存和发展。同样对于在山体内隧道里施工也是如此，我们在施工进行中，需要尽量避免对原有的平衡状态造成破坏，在尽量小的状态下，以保持地表地质的稳定性。
第二，在进行隧道内施工的时候，我们要尽量保持小工程量的状态，尽量少的对山体进行开挖，尤其是对山体大规模的开挖，这样会造成恶劣的影响。
第三，在施工进行的时候，施工人员需要根据情形，实施由上而下的方式进行作业，先将顶部施工，然后采用顶部支撑的方式，进行顶部支撑，进而在进行工程的开挖步骤，以避免造成的边坡较为严重的伤害。
第四，众所周知的，隧道洞口一般都会有一些自然灾害的存在，比如说地表滑坡现象、地质坍塌现象、泥石流现象等，所以面临这样的情况，我们需要先进行理治，然后才能够进洞作业。当然，地质条件的复杂性，周围的岩体又相对的不稳定，一旦季节的推延，还有可能面临雨季作业的情况，在这些情况下，“自然进洞”原则是工作人员首选的进行跨隧道洞口作业的施工方式。
2.跨隧道洞口地表作业的预加固技术
在我们跨隧道洞口作业的时候，我们根据实际情况加上上面讨论的施工原则，需要进行地表的预加固，以表层注浆等方式来提前帮助施工人员能够提前进洞作业，既能够防止工程病害在洞口的发生，又可以有效的保持洞口边的原生态的平衡性，进而也会减少洞口施工保护的成本。在施工作业中，我们经常会利用深度注浆方式、喷射高压注浆等方式。在地表层面注浆的时候，主要应用在水文条件地质比较复杂的情况下，土质埋藏的不深，同时还存在着地下水异常充足和洞口受到山体挤压的情况。这样的情况需要用一些无粘性的砂子或者砂卵石进行浇注。另外一种情况，如果跨隧道洞口周围的岩体稳定性不够的时候，我们可以通过对地表的加固进行改善原有的状态。这样既可以起到防止地下水漫灌堵水现象的法伤，同时还可以促使成洞条件的改变，并且能够防止地表的下降，进而减少对施工的影响。
在现有的目前施工材料中，我们经常会选用的材料一般都会用到水泥、水泥浆等。能够促使锚杆砂浆与岩体混合凝结在一体，促使锚杆能够起到石锲的效果。防止在隧道开工以后，旁边地表的移动性，避免周围坡体的滑动和改变。而这种方法也比较适合应用在洞口埋藏比较浅而地表地质不够对称又会产生挤压的情况，而地表采用高压旋喷方式相对来说比较适合应用于储水量比较大的地质层，比如存在有土质松软的黄土等的现象，一般比较适合采用这种方式，会达到良好的效果。对于跨隧道洞口施工中注浆等方式来说，主要有几个明显的特点：一是能够保持岩体的稳定性，并且能够提高所能承载的压力，进而可以使岩体的力学性能得到有效的改善，还可以减少工程进展时候的挖掘工程量。第二是注浆等顶部支撑方式可以保护顶部的岩体稳定性，防止在作业的时候顶部的塌方。第三是当我们对岩体进行加固或者进行物体填充的时候，可以有效的保持岩体的整体性，防止岩体的松散特征。第四是能够防止地下水对隧道内地质的渗透，对岩层起到保护作用。第五是对岩体的保护性较强，能够保证工程质量的稳定性，建设隐患的发生。最后一个就是运用注浆的方式，既能保证工程的质量，同时又降低了工程的预算，费用较为低，易于操作和在现实中应用。
3.跨隧道洞口地表预加固技术的推广发展
地表的预加固技术一般而言，在跨隧道洞口作业中应用的比较多，而地表注浆方式的方式也在隧道作业中应用的越来越广泛，取得了很好的效果，同时又起到了保护周围环境和不破坏地下水平衡的作用。未来必将也会有更进一步的发展和应用。
4 结束语
跨隧道洞口地表作业，既有很多的地表环境面临的困难，同时还有进洞前的准备工作的困难。我们需要对现有地方的地表进行实地的考察，进一步的研究适合当地跨隧道洞口地表作业的方法。在这里，我们需要根据实际情况，应用现有的注浆等方式，对地表和工程进行防治，以有效的保障跨隧道洞口操作作业的实现。
