隧道工程淺埋暗挖法施工資質合作要點

通過對國內外隧道工程在施工和運營中以及正在施工資質合作的公路隧道遇到的圍巖大變形問題的分析研究, 在對圍巖大變形進行定義的基礎上, 對圍巖大變形進行了類型和機制劃分, 對我國今后長大深埋隧道工程大變形地質災害的預測和防治具有重要意義。工程地質; 隧道圍巖; 大變形類型; 大變形機制中圖分類號: 交通隧道、水工隧道及其他地下工程穿越高地應力區以及遇到軟弱圍巖體, 常導致軟巖大變形等相關地質災害。根據大量文獻檢索結果顯示, 隧道工程圍巖大變形已是困擾地下工程界的一個重大問題。19 世紀中葉, 鐵路隧道底鼓、仰拱破壞就已經出現并引起人們的關注(Pressel 和 Kauffm ann, 1860) , 但首例嚴重的交通隧道軟弱圍巖大變形應該是 1906 年竣工的長 19. 8 km 的辛普倫g線隧道[1]。此 后, 國外如日本的惠那山(Enasan)公路隧道、奧地利的陶恩(Tauern) 隧道、阿爾貝格(A rlberg) 隧道等都是典型的隧道圍巖大變形災害工程事例。我國國內如青藏線 4. 0 km 長的關角隧道、寶中線 3. 136 km 長的木寨嶺隧道及 1. 904 km 長的堡子梁隧道、南昆線上的穿越煤系地層的家竹箐鐵路隧道、在建的國道 317 線鷓鴣山公路隧道(4. 442 km ) , 以及鐵山隧道(2. 099 km ) 等工程均出現了不同形式和程度的圍巖大變形情況, 給工程建設造成極大的困難。

在 50 年代初, 為了避免修建長隧道, 常常盡可能地采用迂回展線來克服地形障礙, 使線路靠近地表。寶成鐵路翻越秦嶺的一段線路就是采用短小隧道群迂回展線的一個實例。在這段線路上有 34 座隧道, 最長的秦嶺隧道其長度僅為 2 363m。但是, 根據當時的技術水平, 修建這樣一座長度在 2 km 以上的隧道也并不是一件容易的事。由于在施工中首次使用了風動鑿巖機和軌行式礦車, 使得寶成鐵路秦嶺隧道的修建成為從“人力開挖”過渡到“機械開挖”的標志。 隧道工程技術發展第二個階段的代表性工程是 60 年代中期修建的成都—昆明鐵路。成昆鐵路全長 1 085 km , 隧道竟占 31 %。其中關村壩隧道和沙馬拉打隧道長度均在 6 km 以上。在這批隧道的施工中采用了輕型機具, 分部開挖的“小型機械化”施工, 修建速度達到了 “百米成洞”(平均每月單口成洞 100 m ) 的水平。 我國修建長度 10 km 以上的鐵路隧道的實踐是從修建 141295 km 長的雙線隧道——大 瑤山隧道開始的。在這座隧道的施工中, 采用鑿巖臺車, 襯砌模板臺車和高效能的裝運工具等機具配套作業, 實行全斷面開挖。大瑤山隧道是我國山嶺隧道采用重型機具綜合機械化施工的開端, 將隧道工程的修建技術和修建長大隧道的能力提高到一個新的階段, 縮短了同國際隧道施工先進水平的差距。 在此以后修建的許多長大隧道基本上都是按“大瑤山模式”施工的。不久前建成的南昆鐵路上長度為 9 388 m 的米花嶺隧道, 就創造了單口月成洞 50212 m 的好成績。 綜合機械化施工和相關技術的發展大大提高了修建長隧道的能力。

隨著我國公路隧道工程以及地下工程項目的迅猛發展, 其長大、深埋的特點日趨明顯, 而在一定的圍巖地質和環境地質條件下則往往易于發生圍巖大變形等地質災害。圍巖大變形是一類危害程度大、整治費用高的地質災害。如南昆線上家竹箐鐵路隧道390 m 長的大變形洞段, 大變形延誤工期達 4 個半 月之久, 據計算, 整治消耗自進式錨桿 10×104 m 余, 其費用就已接近正常情況下的成洞造價, 如果將所有整治費用加在一起, 損失可能就更驚人了。目前正在施工的國道 317 線鷓鴣山公路隧道也因圍巖大變形不得不加強初期支護, 增加工程的投入。圍巖大變形研究現狀地下工程圍巖大變形作為一種嚴重的地質災害, 對隧道工程建設產生嚴重的影響, 國內外學者已經做過不少的探索工作, 但由于大變形理論的研究不盡成熟, 加之現場地質巖體狀況復雜性, 目前的研究工作主要表現在以下方面。大變形的定義 關于圍巖大變形, 目前還沒有形成一致的和明確的定義。