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小净距隧道工现状研究

2018-09-10潘伟

环球市场 2018年2期
关键词:隧道施工

潘伟

摘要:本文从小净距隧道的定义、发展应用及施工技术等方面着手,较为全面地阐述了小净距隧道的研究现状。

关键词:小净距;隧道施工;中夹岩柱

随着我国经济建设的发展和交通事业的进步,隧道工程建设不断发展,小净距隧道施工取得了很多工程成果、获得了一定的工程经验,并展开了相应的理论研究。小净距隧道施工对于中夹岩柱的的加固处理、施工工序对于小净距隧道结构的影响等工程设计和施工中面临的新问题,给小净距隧道设计及施工带来了新的困难和挑战。

一、小净距隧道的定义

由于山区高速公路选线时上、下行隧道往往受地形限制,使得两相邻隧道的最小净距不能满足设计规范的要求,因此,在工程实践中衍生出一种新的结构形式——小净距隧道,小净距隧道双洞的中夹岩柱宽度介于连供隧道和双线隧道之间,一般小于1.5倍隧道开挖断面的宽度。

二、工程案例概况

案例隧道设计双线单线双洞、单线两车道公路隧道,隧道右线长4119m,左线长4124m。隧道两端洞口段设计为小净距,隧道小净距段长度489m,其中V级段围岩204m,IV级围岩段285m,中夹岩柱净宽11.8-14.6m。隧道穿过丘陵地貌区,地形起伏大,最大相对高差约75m,山体植被较茂密,岩体风化强烈,地质情况发育,洞口处于浅埋地段,易坍塌;洞身围岩整体性较差,软弱围岩施工难度大。隧道小净距段施工相互干扰大,进度慢。

三、小净距隧道施工技术及管理

(一)小净距隧道施工方法

小净距隧道施工合理地选择施工方法和工序,包括合理安排先行开挖面与后行洞的合理施工步距,合理选择中夹岩柱的加固方式,合理选择各类围岩的开挖方法等,不但能保证施工的安全和质量的要求,还能有效节省原材料、施工工期等,提高效率及进度,节约成本。

案例隧道在明洞进洞后V级围岩段采用双侧壁导坑法开挖,对中夹岩柱加固采用注浆锚杆和系统锚杆组合加固方式,最大限度地保持中夹岩柱的完整性,充分发挥围岩的自承自稳能力。由于采用了减震爆破技术,爆破对中夹岩柱扰动减小,则左右洞进洞后的开挖施工步距可以减小,同时由于中夹岩柱的加固,先行洞的开挖可以用最快的施工台班施工,提高施工效率,缩短工期。在IVc型衬砌支护类型施工中,采用上下中台阶法开挖。由于采用了减震爆破技术,和中夹岩柱加固支护技术,爆破对周边围岩和中夹岩柱的扰动较小,则采用上下长台阶开挖施工,提高施工效率,缩短工期。

在对中夹岩柱的加固中,根据围岩情况,适当调整支护参数,采用局部小导管注浆和系统锚杆组合加固方式。

(二)中夹岩柱加固与减震爆破技术

案例隧道中夹岩柱加固采用注浆小导管和系统锚杆组合加固支护方式。采用注浆小导管和系统锚杆组合加固中夹岩柱比采用单纯系统锚杆成本增加,但因此在施工中的施工方法选择上会更加灵活,提高施工效率,缩短工期。

开挖爆破使用毫秒微差雷管和导爆索,通过合理的爆破眼布置和导爆索的合理排布,有效减小爆破震动,减小爆破对周边围岩和中夹岩柱的影响。因此在先行洞和后行洞的施工步距安排上可以适当缩短,有效提高施工效率的同时也提高了施工的安全陛。

通过对工程实例进行比对,监控量测数据表明,在采取了中夹岩柱加固措施和减震爆破技术之后,同传统施工工艺相比,隧道的中夹岩柱骤变位移和拱顶沉降有效减小,增加了施工安全系数。

(三)小净距隧道施工管理

在隧道施工标准化基础上,合理管理隧道施工作业,不但能保证施工安全与质量,还可以提高施工效率。案例隧道在隧道施工管理方面采取了以下方案:

隧道施工时制定多了套不同工序的用电通风方案,不同工序采用不同的用电通风方案。隧道爆破后使用大功率通风方案,及时清除洞内烟尘,缩短排险、出渣作业的开工时间。由于在隧道施工中采用了减震爆破技术,因此爆破后的断面状况较好,超挖、欠挖控制较好,危石较少,减少了隧道排险时间。

在隧道洞口两百米处设置临时弃渣场地,缩短除渣车运输距离,使出渣工序所需时间缩短,缩短隧道循环作业时间。

隧道施工监控量测和放样测量,采用全站仪和断面仪,尤其是保证了隧道掌子面开挖放样施工的质量和效率。

在洞口外设置混凝土搅拌站,设置750型、1000型搅拌机各一台分别用于隧道初期支护和二襯混凝土的制备,避免因混凝土搅拌站过远,运输时间过长,影响隧道施工的质量和效率。

四、结束语

综上所述,本文结合工程实例,较为详细地分析了小净距隧道工程施工的现状,小净距隧道近年来的研究在理论方面虽然取得了一定的成果,但在实际工程中的具体应用还有待作进一步的深入研究。未来对小净距隧道施工技术与管理的研究,应从实际工程需求入手,着眼于隧道中夹岩柱综合加固支护技术、减震爆破技术和优化施工工序管理的应用等方面,以期弥补现有理论研究的不足,有效降低施工成本,提高工程经济效益。

参考文献:

[1]刘明高,高文学,张飞进.小净距隧道建设的关键技术及其应用研究[J].地下空间与工程学报,2015(06):952 955.

[2]王振兴.高速公路小净距隧道施工控制技术探讨[J].福建交通科技,2014(04):6365, 83.

[3]于天生.小净距隧道爆破开挖对邻近隧道的影响分析[J].工程与建设,2013(05).

[4]唐雨春,徐林生,金美海.小净距隧道建设的若干问题综述[J].隧道建设,2007(01).

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