软弱围岩隧道工程施工安全技术.doc

软弱围岩隧道工程施工安全技术1软弱围岩隧道工程的基本特征和危害所谓围岩是指在隧道工程建设过程中围绕在隧道周围一定范围内的对隧道质量有着一定影响的岩体。而软弱围岩则是围岩的一种类型往往与坚硬围岩相对应一般来说单轴饱和抗压强度低于30MPa的岩石都可以称为是软弱围岩。1．1软弱围岩的基本特征软弱围岩是静水或流速过缓水流中的松软悬浮物不断沉积所形成的因此其主要成分一般是含水量较大的软性粘土和淤泥。而粘土和淤泥的内部结构往往都比较松散使得其间存在着大量的间隙。同时由于这些粘土和淤泥主要来自于水流使得其含水量往往较高因而软弱围岩所具有的透水性能很差并且固结的速率也相对较慢。一方面组成软弱围岩的颗粒粒子直径较小大部分直径都小于0．05mm而且颗粒之间存在的空隙往往充满水。这使得软弱围岩中的一部分粘土与颗粒间隙内的水结合整体结构较为紧密结构外部的水分很难渗透到结构之中即围岩结构的透水性较差。这种情况下形成的软弱围岩可以极大程度上减少外界环境对其产生的影响达到一种相对平衡的稳态在很长的时间内都不会发生变化。而另一方面软弱围岩中的水分的存在形式基本上都是结合水也就是说水分大部分都已经和组成围岩的颗粒结合到一起自由水的含量自然也就比较少。在这种情况下如果围岩结构受到了外界力的作用由于内部水分不能移动无法发生渗透作用使得大量的水分无法从软弱围岩内部土壤中及时排除土壤的固结速度从而较慢使得岩体的硬度和强度都没有办法达到应有的标准。因此当软弱围岩受到了外界施加的较大的剪应力时非常容易造成剪应破坏。1．2软弱围岩的危害软弱围岩的透水性能较差、固结速率缓慢等特点往往会使施工工程中的路面所具有的稳定性和承载性相对较差。一旦有较大的负载外力施加到路面上时很容易对路面的质量产生较大的影响从而危及交通安全［1］。除此之外软弱围岩所带来的危害还会体现在路堤滑坡和路基沉降这两个方面。首先由于软弱围岩自身透水性和固结速率的基本特点所产生的影响往往会导致公路的稳定性较低。尤其是在坡度路面的施工建设中不稳定的软弱围岩在受到较大强度的外力作用时随时都会发生滑坡从而产生施工事故。而另一个方面由于软弱围岩的含水量比较大而且其内部有着很多的微小间隙以软弱围岩为基础建设的路面承载力极为有限。而在施工过程中难免会对其长时间持续施加高强度外力在力的作用下很容易发生路基沉降更严重的甚至会导致路面坍塌断裂的后果。而这也是绝大多数软弱围岩所带来的最为常见的路面危害。2软弱围岩隧道工程的安全技术2．1工程概况某地铁隧道工程在东风西路的南北两面分别设置有进站口和出站口为了将二者连接起来必须在东风西路的地下建设一条连通隧道。该通道宽度为6．5m拱高为5．8m隧道拱顶与东风西路的距离为3．0m左右通过对该区域的地层土壤情况分析距离地表层1．2m4．8m和8．0m处属于淤泥质软弱土壤为了保证隧道工程的质量在施工过程中必须要采用相关的安全技术。2．2软弱围岩隧道工程的安全施工技术软弱围岩隧道工程应采用超前管棚支护、调动围岩自承能力以及二次衬砌等创新工艺使支护与围岩封闭成环从而形成相互支撑的联合体系。同时也要采用高科技的测量手段进行施工辅助。具体的操作内容如下:首先在地铁隧道施工之前必须要对施工位置附近的围岩结构进行提前支护加固操作然后采用高压灌浆技术对范围内的围岩结构进行处理使软弱围岩内部存在的微小空隙被填满。这样可以使地铁隧道在施工之前就拥有一个硬度与强度都相对较高的壳体大大提高了地铁隧道周围围岩结构的稳定性。其次在灌浆完成之后虽然此时软弱围岩结构已经具有一定的承载能力单位施工人员在挖掘的过程中也应注意操作方式。最好是使用多次开挖的挖掘方法进行地铁隧道的掘进以这种方式来减少对周围软弱围岩的震动避免因震动过强而造成的垮塌、断裂等事故。2．3具体的施工方法第一管棚施工。所谓管棚施工便是在地下隧道挖掘之前先在附近的岩体中钻孔并安装惯性力矩较大的钢管以此来对周围的岩体进行支撑防止隧道上方的土层发生沉降、坍塌、断裂等问题。管棚通常采用DN100无缝钢管进行安装并在钢管内放入直径50的钢筋然后用普通硅酸盐水泥向钢管中灌浆注浆压力为0．6MPa～1．0MPa。第二衬砌施工。衬砌施工是为防止围岩变形或坍塌沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。为了提高地铁施工面的稳定性洞口开挖完成之后要立即进行衬砌施工。而衬砌施工在隧道工程中的应用极为普遍。在施工之前首先要对施工区域进行调查测量之后便要依据数据进行判断以确定其是否能够达到施工的标准。3结语城市化建设的过程中交通问题是重中之重。现在很多的城市为了能够加快城市交通的建设都已经致力于建设地下交通的工程。但是在地铁隧道施工时软弱围岩将会对施工工程造成极大的影响。因此软弱围岩隧道工程施工中应当按照超前支护、少部分大进尺开挖以及加大机械投入力度等方法从而保证工程的施