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高速公路隧道不同围岩施工工艺及对策研究

2017-04-11

四川水泥 2017年2期
关键词:施工工艺围岩稳定性

赵 龙

(四川川交路桥有限责任公司 四川广汉 618300)

高速公路隧道不同围岩施工工艺及对策研究

赵 龙

(四川川交路桥有限责任公司 四川广汉 618300)

高速公路的隧道工程建设是在我国经济不断发展的大环境下所提出的道路建设要求。保证隧道工程建设的安全稳定性是十分重要的。所以道路施工单位应当加强对高速公路隧道不同围岩施工工艺与对策的深入探究与分析,从而实现工艺优化与完善,保证高速公路隧道建设的安全稳定,保障人民的生命财产安全。本文就当前隧道在不同围岩施工过程中所面临的问题进行分析,从而提出相应的施工工艺与相关对策。以期为我国高速公路隧道工程建设的不断优化提供参考。

高速公路隧道;不同围岩;施工工艺;施工对策

随着我国高速公路建设行业的不断发展,隧道开挖建设将越来越多地出现在高速公路建设中。为保证高速公路隧道建设的安全稳定性逐渐增强,相关施工单位与技术人员有必要就隧道不同为岩施工技术进行分析与提高。从当前所面临的建设问题出发,制定详细的施工方案与对策,不断加强施工技术与工艺的优化与提升。只有这样,才能实现我国高速公路隧道建设的长足发展,保证工程安全性,从而实现最大经济效益。

一、当前隧道在不同围岩施工过程中所面临的问题

高速公路隧道不同围岩的实际施工在开挖工作展开之前往往会存在一定的原岩应力。该受力状态是在原始情况下围岩实现稳定的基础。但是由于原岩应力本身存在着方向与大小的差异性,所以在公路隧道开挖工程开展过程中,不同围岩所承受的力量情况也会发生变化,对围岩造成损坏[1]。

另外,在围岩施工环节中,地质运动也会对围岩造成损坏,在地壳发生的稳定性不确定的运动时,围岩的稳定性会逐渐降低。所以为保证高速公路隧道建设的稳定性,相关施工单位在进行隧道选址工作时,应首先规避地质构造层。或在难以避免的情况下,尽量贴近硬岩层。同时由于地质本身具有的断带层也是围岩稳定性的重要影响因素之一,且稳定性随着隧道与其距离增加而逐渐降低。其外,围岩本身的结构特点是影响施工建设稳定性的根本要素,其主要分为脆性和塑性两种不同类型。前者质硬而力学强度大,后者则质软而硬度强度低。在实际施工环节中有必要根据不同岩体类型来进行相应方法的选择。

除此之外,当前高速公路隧道施工中所面临的问题还包括流经的地下水因素。这也是造成施工塌方事故与稳定性失衡的重要原因。对于不同类型的围岩地下水都有重要的影响。首先,地下水会将岩体软化,影响力学强度,这对于围岩尤其是软岩稳定性影响严重。同时地下水流还会将夹层物质带走,降低相互摩擦力,出现岩体活动的现象[2]。

二、高速公路隧道不同围岩施工工艺及对策研究

(一)根据不同围岩级别与类型进行相应的施工工艺选择

在高速公路隧道建设过程中,往往在不同路段都存在着不同级别和类型的围岩。所以在实际施工环节中,施工单位应当在工程设计图的基础上,根据实际情况选择最佳的施工工艺与方案。中隔壁法(CD法)主要应用于双线隧道IV级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道地段,该方法主要是指在实际施工环节中把钢支撑与喷射混凝土进行合理分割,再展开施工的技术。在利用该工艺进行施工之前,首先要确保施工参数的稳定。即在隧道拱部运用注入水泥浆的小导管超前预支护,保证工程开挖进尺控制在0.5米。同时要保证台阶高度保持在4.5米到5米之间且控制台接近距在3到5米之间。除此之外,还要加强支护措施的完善,将114型钢和118型钢分别应用在中隔壁时支护以及初期支护当中。

在正式施工环节中,相关技术人员应首先进行左侧导坑的上台阶的开挖工作。并在该开挖长度到达3米到5米之间时,在开始进行下台阶的开挖工作。同时在将左侧导坑开挖距离到达5米到10米之间时,再进行右侧的上台阶开挖工作。而该开挖长度到达3米到5米之间时,就可以展开下台阶的开挖工作。在以上工作进行时,施工人员应保证初期支护工作以及锁脚锚杆工作的完善。并且在隧道断面呈现环状时且施工稳定之后要将临时支护拆除,进行下一步的混凝土二次衬砌工作。而对于该施工工艺来说,拆除中隔壁是十分重要的工作内容。该操作应当在隧道基本成型且稳定的情况下进行,避免对未成型隧道造成破坏。

台阶法的应用主要是指在实际隧道开挖工作中,将完整的工作面进行上下划分,实现开挖支护工作。在实际操作环节中,施工单位应首先开展上台阶开挖工作,并将其长度保持在3米到10米之间。而其具体的开挖进尺还要根据该施工环节中所面对的围岩稳定性等特性来进行判断,但至多不能超过 1米。另外,在进行下台阶开挖工作时,要将其长度保持在20米到30米之间,同时也保证开挖进尺长度在1米范围之内。台阶开挖工作完成后,施工人员应当开展初喷支护工作,这要求施工工作根据预先要求进行实施,最后再进行成环封闭工作。

预留核心土技术主要是被广泛应用在V级围岩的深埋施工阶段,这一级别的围岩主要特征表现为整体性能强且较为干燥。在该技术的实际应用中,技术人员应当在上台阶挖掘过程中利用挖掘机实现并预留长度保持在2米到3米之间的核心土,并保证循环进尺长度不超过 1米。在该阶段的施工中,技术人员应当尽量避免爆破开挖施工,最大程度地实现开挖安全保证[3]。

(二)加强施工过程中的安全保护措施

对于高速公路隧道施工工作来说,实现安全建设施工是十分重要的工艺要求之一[4]。首先,在实际施工进行中,施工企业与施工单位都应当将安全施工作为施工基础,并制定相应的安全防护措施以及预防方案。特别是隧道开挖施工过程中常见的塌方问题,相关技术施工人员应当根据以往经验,积极制定相应的防护措施,保证施工安全。另外,尤其要避免施工环节中为实现施工进度的不断推进与成本节约而忽略工程质量与施工安全保障。应当正确地处理好施工安全、工程质量以及施工进度几方面之间的内在关系。同时,施工单位也应当就安全施工制定详细的规章制度与奖惩制度,督促施工人员在施工过程中自觉地进行安全施工,避免安全事故的出现。

另外,在正式施工环节开展之前,工程施工单位应当首先加强对地质预报工作的有效展开。为实现地质预报的准确性及有效性,相关施工人员可以充分利用地质雷达或者超前探工等先进科学技术与手段,对当前所处地质环境与实际情况进行详细的分析,并制定相应的报告。同时,在施工开展过程中还应当就工序展开配备相应的工程师进行施工指导与技术交底,从而实现标准化的工作展开。

结束语:

随着隧道建设的不断深入,超长深埋的隧道不断的在建设当中,这其中遇到的问题也越来越多。而隧道工程的围岩稳定性对隧道的正常施工发挥着重要的作用,因此对影响隧道围岩稳定性的因素分析就显得尤为重要了。在实际隧道施工环节中,为保证隧道安全稳定性提高,避免出现工程塌方事故。相关工作人员应当问题分析中总结经验,结合中隔壁法、台阶法以及预留核心土等施工技术进行实际施工。同时,相关施工人员还应当就工程项目的实际地理环境与地质情况进行相应的有效隧道开挖方式的选择与修改,同时还应当加强监控工作的开展。只有这样,才能保证隧道施工的质量优化与安全性能,同时还可有效提高施工进度,获取最大的经济效益。

[1]白伟.上软下硬地层矿山法隧道下穿既有高速公路施工工艺与支护对策探讨[J].土工基础,2015,(05):11-14.

[2]张功波.浅谈高速公路隧道不同围岩施工中采取的工艺与措施[J].中国建材科技,2014,(S1):7-8.

[3]兰宇.高速公路隧道维护加固对策的模型试验研究[D].西南交通大学,2005.

[4]李鹏.高速公路复杂地层双联拱隧道施工工艺控制与优化[D].中国地质大学,2003.

U45

B

1007-6344(2017)02-0081-01

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