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黄土隧道施工控制要点

2021-01-21

四川水泥 2021年9期
关键词:洞身拱架黄土

崔 敏

(甘肃省交通工程建设监理有限公司, 甘肃 兰州 730000)

0 引言

黄土是一种黄色粉性土,强度低,且遇到水之后会出现软化、沉陷等现象。黄土隧道的开挖施工,会对黄土层产生扰动,增大了地表沉陷等问题的出现几率。黄土可以分为新黄土和老黄土两种。新黄土主要分布在隧道洞口区域,由于结构相对松散,所以湿陷性较强。老黄土不具有较强的承载能力,且存在着较大的塑性变形,所以一旦在施工过程中出现土体蠕变过大的问题,将会增大塌方事故出现的几率。鉴于此,要想保证黄土隧道施工的顺利进行,降低黄土隧道施工过程中各类安全事故的发生几率,必须要准确把握黄土隧道施工要点,并采取针对性的控制措施。

1 黄土隧道施工控制要点

1.1 准备工作要点

在正式开始黄土隧道施工之前,需要做好充分的准备工作。首先,测量人员需要对隧道施工区域及其附近的地形地貌条件进行勘察,并做好详细的勘察结果统计。其次,施工人员需要对施工图纸进行严格的审查与核对,及时发现施工图纸中存在的问题,并采取针对性的解决措施。最后,施工单位要根据施工现场的实际情况,进行黄土隧道施工方案的编制,并向施工人员做好施工技术交底工作,确保施工人员彻底掌握黄土隧道施工控制要点。

1.2 隧道洞口施工控制要点

针对隧道洞口的施工,需要在正式开始施工之前确定隧道洞口区域是否存在偏压、浅埋以及滑坡等问题,并根据实际情况选择有针对性的施工技术方案。首先,针对隧道洞口区域的偏压问题,可以采用支挡、减载以及反压的方式进行施工,避免在开挖施工中出现开裂或者变形等问题[1]。其次,针对隧道洞口区域的浅埋问题,可以在施工过程中根据实际情况延长明洞的长度。最后,针对隧道洞口区域的滑坡体问题,不仅要提前判断出滑坡体的成因和稳定性,还要对施工现场的实际情况进行分析,并制定出有针对性的施工方案,选择好合适的施工技术工艺。

另外,在黄土隧道施工中,洞口施工必然会影响整个山体的稳定性与整体性。为了保证黄土隧道施工的顺利进行,需要严格遵循“稳扎稳打”的施工原则。即在进洞施工过程中,要选择“分步开挖+支护”“分短台阶”等施工方法,将管棚超前支护的支护作用充分发挥出来。同时,还要严格按照相关规定控制初期支护的施工质量,为后续仰拱作业的顺利开展提供保证。

2 隧道洞身开挖施工控制要点

在黄土隧道施工中,洞身开挖是最为关键、最为核心的一个施工环节,也是出现湿陷、坍塌等安全事故几率最高的环节。针对这一阶段的施工,需要注意以下几方面。

2.1 洞身开挖方式

在黄土隧道施工中,针对洞身的开挖,经常使用以下几种施工方式:一是CD法、二是CRD法、三是三台阶七步开挖预留核心土法、四是三台阶临时仰拱法、五是台阶法等。无论选择哪一种施工方式,都需要对施工现场的实际情况予以高度的关注,并采取相应防护措施。同时,为了保证洞身开挖后的稳定性,要统一施工标准,保持满足规范要求的安全距离。在洞身开挖过程中,加强机械化作业的应用,实行机械化减人,加强施工人员与机械间的有机配合。根据设计图纸要求结合地质超前预报及沉降观测数据合理确定沉降预留值,保证初期支护后不侵限,净空满足设计和规范要求。

2.2 严控超挖现象

在洞身开挖施工过程中,要对施工现场的围岩扰动情况予以密切的关注与记录,并采取相应的措施减少施工对围岩的扰动,保证洞身开挖施工的顺利进行。同时,尽量不要出现挖掘设备多次挖掘的情况,避免出现超挖现象[2]。一旦出现超挖现象,要在第一时间进行填平处理,并借助混凝土喷射等方式提升其稳定性。

2.3 严控拱架安装和锁脚注浆

在洞身开挖施工中,加强拱架安装与锁脚注浆施工质量控制。首先,黄土的强度较差、稳定性较差,在拱架安装过程中容易出现拱架下沉或移位的问题,甚至影响中台阶或下台阶拱架的正常连接,形成严重的质量隐患或安全隐患。其次,洞身施工的作业面较小,施工设备的运行受到限制,稍有不慎,就会出现锁脚位置或角度受限的情况,影响锁脚承托拱架作用的发挥。鉴于此,在拱架施工中,按照设计要求对拱脚安装大截面砼或钢板进行支垫。在锁脚注浆过程中,除按设计要求的位置施工之外,还可以在拱架的其他位置设置锁脚,借助多截面分担的方式强化拱架的支承能力,确保不会出现拱架位置下沉、偏移等问题。

2.4 严控隧道防排水系统

在黄土隧道施工中,拱底积水是最大的安全隐患问题[3]。这一隐患问题的存在,使得后期运营面临着拱底起拱开裂、二衬渗漏水等问题。在防排水施工过程中,引、排、防、导等任何一个环节出现问题,都会对整个隧道洞身的施工安全产生影响。为了降低拱底积水问题的出现几率,需要加强防排水系统的控制。首先,要对防排水系统的排水走向、各连接接头质量进行严格的控制,一旦发现存在拱底压实较差、黄土松软等问题,就要及时采取有针对性的处理措施。其次,分段进行隧道中心排水沟的施工和拱底排水盲沟的施工,并加强相应坡度和接触面的控制,提高排水效率。

2.5 隧道附属洞室的施工控制要点

在黄土隧道施工中,附属洞室的施工需要对初期支护予以高度的关注。首先,附属洞室的施工不能与二衬施工同时进行[4]。其次,加强施工过程中的质量控制,避免在竣工后出现洞室顶部裂纹等问题。

3 黄土隧道施工质量控制措施

3.1 黄土隧道施工准备阶段的质量控制措施

要想加强黄土隧道施工质量控制,在施工准备阶段需要做好以下几方面。首先,将施工单位与监理单位的相关人员组织起来,进行《公路隧道施工技术规范》等规章制度的学习,对设计文件进行熟悉,然后再安排行业专家召开黄土隧道施工技术专题讲座,确保施工单位和监理单位的人员可以充分掌握黄土隧道施工特点,并具备符合黄土隧道施工需求的业务素质。其次,做好技术交底工作和图纸会诊工作,加强施工单位对设计文件内涵与精神的领悟。之后,施工单位再与设计单位的设计人员共同探讨和分析设计图纸中存在的问题,确保设计图纸与施工现场的实际情况相符。最后,加强施工单位控制测量资料的审核,确保这些资料经过监理单位的批准,确保这些资料符合相关规范要求,确保这些施工组织设计科学合理,切实可行。同时,对施工现场的布设进行审核,确保施工现场的危险品的采购与存放科学合理;确保施工提供你现场的临时设施、设备配置以及实验室建设符合相关要求。

3.2 黄土隧道施工阶段的质量控制措施

要想加强黄土隧道施工质量控制,在施工阶段需要做好以下几方面。首先,对施工单位的施工方法进行审核,确保其与施工组织方案相一致。其次,加强各项施工工序的验收,确保洞口浅埋短、坡面防护及地表排水系统完善;确保洞顶黄土陷穴得到妥善的回填处理;确保明洞施工符合规范,洞口安全施工支护措施合理;确保施工人员对洞顶地表沉降、裂缝、洞内拱顶下沉收敛等的规范性进行了监控等。再次,对施工单位的现场填报资料,例如施工日志、申请批复单、试验资料、地质编录等进行严格的检查,保证其齐全、准确、及时。同时,对监理单位的抽检资料与监理日志进行检查,保证其齐全、有效、准确。另外,还要对监理单位、设计单位以及施工单位的安全设施是否到位、人员是否到位、人员资质是否符合要求等进行严格的检查。最后,在黄土隧道施工中,难免会遇到一些突发性意外时间。对此,施工单位还需要做好相应的安全应急救援预案,并根据实际情况进行演练,确保安全应急救援预案科学、有效、可行。确保在发生突发意外事故的时候,可以及时启动应急救援预案,通过相关施工措施的落实来将事故的负面影响控制到最低。

4 黄土隧道施工的安全管理策略

4.1 构建安全管理体系

为了保证黄土隧道施工的顺利进行,需要做好相应的安全管理。而构建完善的安全管理体系,则是实施安全管理的第一步。首先,对整个黄土隧道施工的特点以及实际情况进行详细的分析,然后在此基础上制定有针对性的安全管理体系。其次,以建设单位、施工单位、监理单位以及其他相关单位为主体,成立一个专门的安全管理机构,确保所有参与黄土隧道施工的主体都能掌握黄土隧道的施工特点,了解施工过程中可能存在的安全隐患与质量隐患,进而制定出针对性的应急预案。最后,提高施工人员对施工现场重大危险源的识别能力和应对能力,为施工安全管理措施的有效落实打下坚实的基础。

4.2 加强第三方监控量测

为了保证黄土隧道施工的顺利进行,需要加强第三方监控量测,借助第三方的力量提高安全管理的工作效率与工作质量。首先,充分意识到黄土隧道施工监测工作的重要性,并将监测工作渗透到整个黄土隧道施工过程中,加强每一个施工环节施工情况的把握,及时发现施工过程中存在的各种质量问题和安全问题。其次,引进第三方监控,并保证第三方监控体系运行的独立性与有效性,借此优化黄土隧道施工方案,强化黄土隧道的支护体系[5]。

4.3 将施工现场安全管理措施落到实处

为了保证黄土隧道施工的顺利进行,需要将施工现场安全管理措施落到实处。施工单位必须要向施工现场的所有工作人员传达安全管理要求,做实做细安全技术交底工作,确保所有的工作人员都了解施工现场安全隐患的具体所在,并发挥众人所长,制定有针对性的隐患消除措施。其次,加大安全生产投入,提前储备充足的施工物资,例如隧道逃生管道、口罩、手电、消防设施以及照明设施等,并将这些施工物资的作用充分发挥出来[6]。再次,加强施工人员的安全培训教育,通过班前教育、班后总结和过程提示等方式的综合利用来提高施工人员的安全意识。最后,定期检查并维修施工现场的各类设备、线路以及管道,确保设备、线路以及管道处于正常运行状态。对施工现场的安全生产模式进行优化,通过生产进度与安全管理要求的统筹与协调,来降低各类安全事故的发生率。

5 结术语

黄土是一种比较特殊的土质,不仅强度低、承载力小,而且遇到水容易出现湿陷或者软化现象。在黄土地质条件下进行隧道施工具有一定的复杂性。尤其是在开挖阶段,很容易出现明显的局部变形情况,威胁施工人员的生命安全。只有结合施工现场的实际情况,采取科学合理的控制措施,才能够有效提高黄土隧道施工质量,并为施工人员的生命安全提供保障。

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