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公路隧道施工安全与质量管理措施

2020-06-09

工程技术研究 2020年7期
关键词:洞身洞口锚杆

徐 晶

(中国水利水电第七工程局有限公司,四川 成都 610000)

随着社会生产力提高和经济的发展,国家开始扩大基础设施建设,为了缓解交通方面日渐增多的压力,道路建设发展迅猛。但是由于我国地势复杂,平原较少,山区、高原较多,就会在道路施工中增加隧道项目的建设,并且因为地势环境复杂,施工难度非常大,因而安全管理的要求也就对应的增加。因此,分析公路隧道工程建设的安全管理,对公路隧道建设意义重大。

1 影响道路及隧道建设安全的原因

1.1 地理环境的原因

公路隧道工程建设施工中,假设承建单位对初期的地形测绘和探察没有认真进行,对施工建设位置的认识不足,就有极大的可能在施工建设时造成塌方、暗河涌水等事故。例如,在隧道挖掘时,岩石的情况变化或者出现破裂、断层都有可能塌方,造成工程周期延长或是安全生产事故[1]。

1.2 工程设计规划的原因

地形测绘及探察的精准性和真实性非常重要,这是影响道路隧道建设的关键。假设设计单位没有充分依照地形测绘和探察的数据考虑,进行工程规划设计,也会在施工建设时出现塌方等影响工程质量的问题。例如,设计支撑的计算不足,没有确定围岩从初次挖掘到二次衬砌的环节中的安全可靠性;隧道位置选择不合理,没有处在一个围岩地形良好的位置,这些都容易造成塌方等安全事故。

1.3 施工工艺与建设方式的原因

由于道路隧道建设的地势地形较为繁杂,实际的施工建设中经常会出现与设计规划图纸不同的情况,假设承建单位使用的施工工艺或者建设方法不合理,同样也会出现安全生产事故。例如,在建设方式与地势地质不妥时,未使用预先的防护支撑方案;在建设中地质突然变化,而没有使用改变为对应的建设方式;前期的支撑保护没有按照设计规划的进行,如锚杆长度或间距混凝土厚度等,也会使围岩不够安全、可靠,不能保障工程施工建设的安全性[2]。

1.4 工程管理的原因

在道路隧道施工建设中,大多数承建单位忽视监督管理的工作,存在施工管理的漏洞或者管理不科学的问题,在一定程度上也会减少道路隧道工程建设的安全系数。假设没有依照《隧道施工作业指导书》和设计规划的图纸标准施工;人员安全生产和工程质量意识淡薄,应付差事、偷工减料、以次充好等行为频繁,使得工程安全稳定性减少;不经过设计单位允许,私自改变挖掘模式或者支撑形式,使整个工程随时都有可能出现安全事故[3]。

2 提升道路与隧道建设安全性的方法

2.1 工程建设规划的方法

在道路隧道工程建设规划时,由于地势地形颇为复杂,设计单位应当充分考虑各项因素,规划设计出一套合理、科学、满足建设需求的方案,并在实际施工建设中,依照工程进度和反馈的数据,在需要对施工工艺或者建设方案更改时,及时给出相应的方案。与此同时,隧道上方应当避免出现岩体断层或者存在滑坡可能的物体,根据地质勘察的预测,及时梳理各项数据,改变原有的施工建设预案,使用适合的加固支撑措施。

2.2 施工建设的环节

如果需要在地势地形较差的环境下施工建设,应当控制建设挖掘速度,并按照一定的顺序进行建设施工,同时加强支撑的强度与力度,如表1所示。施工建设人员也应当合理把握各施工建设环节的间距,仰拱以及挖掘断面的距离,已挖掘完成的部分应当及时采取封闭等措施,减少因其他工序造成的问题[4]。

表1 公路隧道施工建设的顺序

2.3 合理的管理措施

工程建设单位应当将施工的安全问题与施工的质量问题重视起来,增加自身工程管理水平,加强各施工部门和每个施工人员的安全意识培训和综合素质的训练,以保障工程建设可以按设计图纸和在保护措施下进行建设。同时,承建单位也要对可能出现的问题做好紧急预案和突发状况准备措施,特别是地势地质复杂和水底隧道建设,防止安全事故的发生。

3 施工建设中存在的质量问题和解决方案

3.1 隧道洞口偏压现象与解决方案

假设道路隧道工程建设的山洞周边稳定性一般且两侧顶部的土层厚底不对称,就可能会出现偏压的问题,不进行合理的处置则会引起隧道建设施工时出现洞身开裂或者局部塌方的可能。应当采取有效措施:(1)针对洞口山坡地势地形较低的部分进行土方夯实处理,使洞口两边的土方侧压相同,当填土至合理位置时,方可进行隧道的施工建设。(2)对洞口山坡侧压力较大侧一侧采取土体挖掘处理,减少该侧的偏压,适当增设挡墙或者加固进行保护,以免在洞口位置形成塌方的可能。(3)隧道洞身周边需要加固在岩石层上,假设因为施工建设或者自然环境导致岩石层出现变化,需要对洞身拱圈进行混凝土浇灌增强结构,加大外壁保护的尺寸,增加仰拱促使,预防洞身结构出现异常,避免影响隧道洞口的安全稳定[5]。

3.2 隧道洞体挖掘的问题与解决方案

如果隧道洞口墙面设计存在缺陷或者施工作业能力较低,也会出现隧道洞口渗水和形变,为洞口的安全埋下隐患。承建单位应当注意:(1)在洞口端墙的建设放样时,精准控制放样地点,端墙斜度平顺。(2)承建单位应当在施工时将端墙建立于稳固的土层上。若洞身处在具有膨胀特性的岩石层上,则需要采用封水措施;若隧道地基的载荷力不足,应当扩充地基规模,浇筑混凝土进行加固。然后,砌筑与回填应当从洞身两端同时施工作业,控制误差不超过半米,注意不得存在偏压现象,造成衬砌出现形变或移动。(3)背墙在施工时,应当铺设1m厚的碎石层且进行分层压实,每层不超过0.3m[6]。

3.3 支撑保护的问题与解决方案

道路隧道施工建设中,基础孔的孔深没有达到设计单位的要求、锚杆注浆不足,会引起锚杆与周边基层的抗拔出力度与稳固力度不足,无法达到设计需求,进而使整个隧道工程处于危险之下。那么,施工单位应当做到以下三点,来预防这种现象的发生。(1)在打孔前,仔细认真确定打孔位置与图纸核对无误,并进行标记。(2)对于打孔深度有详细的记录,确保砂浆锚杆打孔深度误差在50mm以内,注浆后立即进行锚杆不得延误,根据《隧道施工作业指导书》严格作业。(3)锚杆作业过程中,避免在砂浆凝固之前触碰杆体,隧道拱顶加固如图1所示。

图1 隧道拱顶的加固

3.4 排水的预防

道路隧道建设中难免会遇到渗水漏水的情况,由于岩体本身存在裂纹,或者爆破挖掘造成的裂缝,都是隧道出现涌水的原因,进而会导致周围岩体的支撑强度和安全稳定性下降,增加工程继续施工的难度与安全隐患,对此应当采取超强打孔、坑道排水、预注砂浆、深井降水等方式解决隧道中渗水漏水的问题。

在工程进行时也会出现由于地下水层、暗河等水深入到衬砌中,形成侵蚀现象,损害衬砌或者施工设备,影响整个隧道运行安全。所以,应当采取在衬砌后方加设排水设施,并注意不得将排水设施堵塞;在初次支撑保护完成之后,二次衬砌施工之前,增加抗腐蚀、抗老化的防水盖板;在仰拱建设环节时,每隔20m在仰拱上设立碎石沟,并连接到排水设备,减少路面出水的可能;对隧道中地下水出现的渗水漏水,可以进行水泥砂浆的封灌,从隧道两侧同时压浆,减少渗水漏水。

3.5 二次衬砌的问题与解决方案

由于隧道建设本身的特殊性,在有限的空间内难以完成对混凝土的完全充填,并且在混凝土凝固达到强度时,还会发生收缩的情况,使隧道洞身拱顶出现间隙,致使衬砌不能满足设计规划的标准,埋下安全隐患。对此,应当使用注浆方式对存在的缝隙进行填充处理;建设过程中振捣工序要和填料工序同时施工;对在爆破或者挖掘过量时形成的间隙,也要进行回填,才能预防拱顶出现空隙影响隧道工程的质量。

4 结束语

总而言之,道路隧道工程建设施工的质量安全是评价该工程能否满足设计使用需求和后期长时间使用的安全稳定的重要指标。这都直接关系到所有参与工程建设单位的生产成本和施工建设人员的人生安全,其重要性不言而喻。承建单位应当认真研究隧道工程建设可能出现影响安全质量的原因,依据现有的预防手段做好预防准备,这样才能减少事故的发生,提升隧道工程的质量。

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