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浅埋大跨隧道下穿既有公路施工技术分析

2021-11-23高海平

商品与质量 2021年33期
关键词:侧壁扰动围岩

高海平

榆林市公路养护工程有限责任公司 陕西榆林 719000

因土地资源有限,人们对地下空间利用率也因此增长,但因有些地域在建筑物、地质条件等方面因素的影响,需要对地下空间进行开发,使得隧道下穿既有公路过于接近问题也随之增多,很容易影响隧道安全性,因此本文对浅埋大跨隧道下穿既有公路施工技术进行详细探讨,具有一定现实意义。

1 概述浅埋大跨隧道及其特点

所谓浅埋大跨度隧道施工,就是基于当前我国环境保护的背景下,样额遵顼您可持续发展这一基本战略的基础上来选择隧道施工地址,根据“早进洞、晚出洞”这一原则,能够实现在部分隧道中的“零开挖”,因此浅埋大跨隧道被逐渐应用于下穿既有公路施工中,相比较于其他类型隧道施工而言,不仅仅在于u保证隧道施工安全性,同时还能确保路面安全有序开展施工作业。对于浅埋大跨隧道施工主要有以下几方面特点:其一,浅埋,因地面与地下空间有限,因此在进行下穿隧道建设通常采用浅埋竖向进行敷设,这样才能有效减少两端敞口爬坡路段占用地上空间以及对相邻路口影响;其二,大跨,为充分利用地下空间,同时迎合当前日益增长的交通量,采取大跨度的方式进行隧道施工,整体上跨度相对正常隧道要宽很多;其三,地层条件差,这主要在于浅表地层容易遭受人类活动带来的影响,且该处地层一般是通过人工填土的方式进行构成的,自稳能力相对比较差,另外还可能有空洞、富水夹层等一些不利于施工的因素,容易引发坍塌类危险事故。

浅埋大跨隧道下穿既有公路施工技术:

(1)超前支护。其一,对于超前支护,可通过分部开挖方式进行,这样做能够促使围岩及时封闭成环,从而提升其承重能力;其二,还要对当前工程作业施工流程做好计划和组织,防止与相邻隧道出现施工碰撞,对整个工程的顺利开闸能造成影响[1];其三,在排水方面,要想切实保证围岩发挥出其承载能力,这就需要采取有效措施避免在开挖过程中堆积土体遭受破坏和扰动影响,举例来讲,通过增设抗滑桩的方式来对地表沉降进行控制,从而确保公路能够安全通行使用。

(2)管棚安装。其一,因围岩本身具有软弱的特征,很容易因物体的碰撞发生破碎。基于此,在安装管棚过程中,其关键施工环节就是对成孔、塌孔的有效处理,对施工中的阶段,做好拼装、安装以及注浆的施工作业,主要采取全液压水平钻机完成施工中平移、升降的施工需求,借助有线导向仪来控制导向的精准度,以此将终孔可能出现的偏差控制着25cm范围内,这样做能够最大限度降低围岩出现大范围扰动。其二,管棚中受力最为薄弱的位置就是接头处,因此在顶进之前,应安排专门工作人员做好钢管节长度搭配设计和相应工作记录,促使隧道纵向断面接头少于1/2,通过上述调整节段长度的方式,将钢管的接头错开在1m,然后采取逐步顶进的方式进行。其三,在进行注浆作业前,首先应在施工所处现场开展注浆试验,结合工程实际对试验中的注浆参数进行调整,只有满足工程要求才能用于实际施工中,正式注浆过程中,首先通过滤网到注浆泵,然后再注入钢管中,完成注浆作业后应立即使用M5水泥砂浆充填钢管,确保管棚强度符合要求。

(3)开挖和支护。对于开挖和支护部分,其重点施工内容就是双侧壁导坑施工工序,在施工过程中应特别注意对弱爆破和临时支护封闭的控制。在进行双侧壁导坑开挖施工过程中,应提前针对该部分施工做好工序安排,左右线隧道间距能够控制在30m范围内[2]。要想确保当前工程能够在规定工期内完成,可通过采取平行施工作业进行,先对断面和左右洞进行开挖,通过双侧壁导坑方式进行开挖作业,从右线和左导开始进行,左线和右导为先行,在开挖过程中,要求两个相邻掌子面之间错开距离大于15m,同时单洞的左右两侧也应该错开进行,错开距离在15m。对于拱部的开挖支护应比侧壁导坑低5m进行;另外对于中间部分核心土应做好两侧壁仰拱混凝土封闭的控制,最后在仰土混凝土5m处开始开挖,然后对中部和下部的仰拱进行开挖。其中需要特别注意的是,中部封闭部分的仰拱混凝土应为循环形式,其作用的就是为侧壁导坑开挖提供便利。

2 浅埋大跨隧道下穿既有公路施工控制措施

2.1 围岩爆破

如果进行爆破操作必然会对围岩带来非常大的扰动影响,发生扰动主要和爆破活动产生的震动、速度存在关联性。具体来讲,若围岩震动速度在12cm/s以下,不会对围岩造成过大影响。根据以往实践经验来看,在爆破过程中,其对围岩造成震动与围岩本身条件、爆炸源距离、炸药类型、爆破顺序等多种因素都存在直接性关联。基于以上,要想最大化的减少因爆破队围岩造成横的扰动影响,保护围岩自承能力。这就需要严格控制爆破参数,通过微震控制的方式开展爆破,结合浅、密方式布置炮眼,严格控制单眼装药量,确保有限装药量能够呈均匀状态分布在爆破体中,通过以上有效减小爆破和地震之间的强度,以此控制爆破对围岩造成的扰动影响。

2.2 支护体系临时拱

通常来讲,对于开挖部分的施工作业应采取封闭式进行管理,这样做的目的在于保持支护体系的环形状态,有效防止围岩变形,因此一旦完成开挖部分的施工作业应立即立好拱架,对于核心侧应保证超前锚杆和喷混凝土和架好的临时仰拱呈封闭成环状态。通过以上促使大跨径隧道能够呈扁平拱形结构状态一直保持下去,但因进行开挖作业会对应力比较重的区域产生不利影响,使得拱脚部分的应力增大,这就对基础承载力提出非常高的要求。另外因洞口部分的围岩长期遭受强风化因素产生的影响,强度不足,如果雨水很容易软化,对此应采用1*1m的混凝土垫块。

2.3 隧道边缘地表硬化

完成地表预加固注浆作业后,还要对大跨隧道边缘10m范围地表开展硬化处理,主要目的在于避免地下水出现下渗情况,将地下水的补给途径隔断开。因穿越施工带来扰动影响和预加固浆体产生的固结作用,与此同时,土体沉降量随之加大,这就需要对其采取补偿注浆的方式来修补和封闭地层存在的孔隙。

综上所述,在进行浅埋大跨隧道下穿既有公路施工过程中,应严格根据当前工程实际,选择合理的施工技术开展施工作业,确保施工期间既有公路处于正常通行状态,为我国交通事业的发展贡献一份力量。

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