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隧道软弱破碎带围岩的施工技术

2014-01-08钟招炬

城市道桥与防洪 2014年10期
关键词:分部围岩隧道

钟招炬

(广东省长大公路工程有限公司,广东广州 510600)

0 引言

随着中国经济的不断发展,中国的建筑业也随之迅速发展。目前,越来越多的大规模民生基础设施建设也处于不断开展阶段。隧道的建设对交通来说,具有积极意义。一般而言,隧道施工根据实际的隧道断面尺寸和附近地质条件现状,已逐步形成了隧道开挖的建设体系。在此,本文主要对隧道软弱破碎带围岩的施工技术进行阐述。

1 隧道软弱破碎带围岩 CRD 施工方法

相对来说,隧道软弱破碎带围岩施工方法较多,但目前的众多工程偏向使用 CRD 施工方法。从理论上来说,采用 CRD 预留核心土的方法,主要是将断面隧道分成 4 个相对独立的小洞室分部施工。CRD 工法遵循“小部分、短台阶、段循环、快封闭、勤量测、强支护”的施工原则,自上而下,分块成环,随挖随撑,及时做好初期支护[1]。

(1)隧道软弱破碎带围岩的超前预报

隧道建设目前已经成为影响我国交通运输的重要因素之一。根据隧道软弱破碎带围岩的施工条件和具体要求,施工技术方面必须做到超前预报。由于隧道软弱破碎带围岩的性质相对脆弱,一旦遇到特殊情况或者是自然情况的突变,很有可能导致自然灾害,例如泥石流、滑坡等,对周边居民和道路造成较大的负面影响。超前预报要比一般预报更加紧急,在灾害来临之前,通过相关数据的测定和资料查询,确定灾害等级和来临时间,及时做好支护工作,防止坍塌。地质雷达是目前主要采用的技术性设备之一,结合超前探孔以及红外线技术进行预报,准确显示下段开挖隧道的地质情况。通过此项技术措施,可以实现以下工作效果:第一,对隧道软弱破碎带围岩的施工情况和技术效果有一个全面的了解,根据数据的变化和地质的具体情况勘测,制定有效的施工方案;第二,减少安全事故造成的经济损失,为施工人员谋得一个更加安全的施工环境[2]。

(2)隧道软弱破碎带围岩的超前支护

就目前的工作来说,超前预报属于施工技术中的核心部分,而超前支护则属于施工技术中的保障环节。相对而言,临时支护工作往往因为时间短、见效慢、长效机制弱等因素,导致在后续工作中无法得到预期施工效果,影响施工技术的发挥。超前支护则不同,此种技术充分考虑到了隧道软弱破碎带围岩自身承载力差、稳定状态弱、自身沉降量大等因素的影响,实现更加稳定的支护状态和长效机制,减少负面作用。经过大量的调查和分析,本文认为,超前支护,可以采用注浆以及锚杆等柔性结构进行深埋的方式,形成隧道支护架。施工技术的成熟以及超前支护所具备的优势,能够实现以下施工效果:第一,超前支护不会影响施工进度,反而形成一种客观上的强大保障。一般来说,隧道软弱破碎带围岩的施工时间长、工作量大,如果采用临时支护的方式,势必要进行拆除,对后续工作造成不必要的影响。第二,采用超前支护以后,即便是隧道在投入使用后发生自然灾害,也能够起到抵挡作用,避免对来往车辆造成影响[3]。第三,超前支护会产生较大的经济效益和社会效益,对总体施工产生促进作用。

2 隧道软弱破碎带围岩的开挖过程

2.1 分步开挖

由于隧道软弱带自身的承载能力较差,为了减少爆破,减轻对周围岩体的扰动,通常情况下是使用台阶法进行分布开挖。随着社会需求的不断提升,固有的方法并没有满足类型越来越多样化的隧道软弱破碎带围岩,因此,本文还是建议在实际工作中,应用服务范围广泛的 CRD 方法。图1为CRD 法分部开挖示意。

图1 CRD法分部开挖示意图

从图1中可以看到,每一次开挖,都能够最大限度地避免坍塌或者是其他的情况发生,保证工程质量的同时,也保证了施工人员的安全。另一方面,在分部开挖时,需要注意以下几点:第一,施工隧道符合相应的地质条件以及分部开挖的要求,硬性施工带来的负面影响是无法想象的;第二,分部开挖还需要很多的安全措施作为保障[4],要对隧道软弱破碎带围岩的特殊条件或者地质情况进行调查分析,制定相应的施工方案,保证施工进度,降低施工成本。

2.2 支架紧随

分部开挖的方式具有很多优点,在实际的施工当中,还需要通过“支架紧随”来实现工作上的保障。从目前的隧道施工情况来分析,可以尝试按照以下方式来实施支架紧随:首先,对所需要开挖部分的岩体喷射高强混凝土,厚度设定在 3~5 cm之间,依据施工条件上的差异,更改喷射厚度。其次,采用钢架支护、锚杆。这两种支护方式是属于比较常用的方法,而且在实际的工作中,能够得到预期效果。倘若施工地区的情况比较恶劣,可以选择一些强度更高的材料进行支护,不必按照固有的规范进行[5]。第三,进行止水带施工。第四,喷射一层混凝土,通过这种方式,有效防止围岩部位的变形。从以上的支护方式来分析,隧道软弱破碎带围岩的施工技术还是比较健全的,各个部分的施工能够互相促进稳定性的提升,并且避免不必要的问题发生。另一方面,支护紧随需要根据客观的施工条件来进行,不能仅仅在这一个模块上注意,还要为后续施工考虑,留出一定的空间。

3 隧道软弱破碎带围岩的实时监测

上述的施工技术在当下的应用当中,取得了稳定性高、长效机制明显、施工质量提升、施工进度加快等成果,为隧道软弱破碎带围岩的投入使用提供了较强的保障。本文认为,除了施工技术之外,还需要对隧道软弱破碎带围岩进行实时监测,这样才能保证万无一失。根据各项工作的内容和要求,监测内容主要设定在锚杆沉降、钢架支护、喷射混凝土覆盖面强度等几个方面。监测过程中,还需要对各项施工成果不断测试,单纯监测无法取得一个理想的成效。值得注意的是,监测结果要进行详细记录和分析,定期分析、总结,观察是否存在安全隐患,彻底杜绝施工中的恶性情况发生。

4 工程实例分析

本文选择广乐高速公路的隧道作为施工研究对象,该隧道为梯子岭隧道,此隧道的总长度为2.98 km,是非常明显的隧道软弱破碎带围岩地域,通过采用 CRD 方法,取得了较好的施工成果。首先,该隧道到目前为止并没有出现安全事故,各项指标依然保持在较高水准,足以证明隧道软弱破碎带围岩施工技术符合要求;其次,通过采用本文建议的方式,该隧道实现了高效施工,在工期规定之前完工,并且检查结果符合指标;第三,经过统计分析,隧道软弱破碎带围岩的施工技术得到了优化,节省了施工成本,在投入运行后,社会反响比较好。该省的自然灾害并不少,但此段隧道并未出现安全事故,足以证明 CRD 方法可以在各大工程中推广应用[6]。

5 结语

本文对隧道软弱破碎带围岩的施工技术进行了讨论和分析,从当下的情况来看,隧道软弱破碎带围岩已经成为了隧道修建的主要地质特征之一,而且遍布全国各地区,未来的各项施工标准需进一步提升,施工技术指标也要不断强化,通过制定合理的施工方案,采用有效的施工技术,实现施工质量的进一步提升。值得注意的是,某些地区的隧道软弱破碎带围岩比较特殊,夹杂着一些固有的问题,当自然灾害来临时,很有可能引发两种灾害同时发生,这一点要尤其注意。

[1] 高攀科,毛红梅,宋秀清,等.软弱围岩小净距隧道动态施工力学行为分析[J].工程勘察,2012(5):24-29.

[2] 李春.长短大管棚法处理隧道塌方施工技术[J].西部交通科技,2011(2):64-67.

[3] 徐加义,覃朝刚.后张法预应力箱梁施工技术的探讨[J].科技风,2010(18):1671-7341.

[4] 万海全.高速公路扩建工程小净距隧道施工技术[J].湖南交通科技,2011(3):107-109.

[5] 袁云海.隧道穿过断层破碎带施工病害处置措施浅析[J].地下空间与工程学报,2013,9(z1):1713-1716.

[6] 周鑫.长距离水平旋喷桩加固梁山隧道 L7 断层试验研究[J].施工技术,2013(23):96-100.

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