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公路隧道洞口工程施工技术研究

2022-01-10王永磊

科技信息·学术版 2022年1期
关键词:公路隧道施工技术研究

摘要:隧道洞口建设在公路隧道体系中具有极为重要的作用,其质量将会直接决定隧道整体修建水平,与大众人身财产安全息息相关。如今我国经济发展良好,公路隧道施工技术得到了大幅度提升,洞口施工作为公路隧道的关键环节,大众对其施工质量要求逐渐提高,因此工作人员需要做好研究工作,提高公路隧道洞口施工技术水平,保障隧道通车的安全性和可靠性,为我国公路建设事业稳定、长远发展奠定基础。为此,本文就以茂县两河口至红原壤口段公路隧道工程施工为例,对其洞口施工技术进行深入分析。

关键词:公路隧道;洞口工程;施工技术;研究

引言:在我国现代技术快速发展的背景下,我国交通运输行业基础设施建设水平得到了大幅度提高,而到公路隧道建设过程中隧道洞口施工具有深远的决定性因素,是隧道建设中枢环节,能保证隧道工程的安全性。但是由于隧道洞口工程的特殊性,其施工难度较大,并且很容易受到多种因素影响,导致洞口开挖出现问题,边坡出现倒塌、偏压的情况,影响公路隧道施工质量。所以建设单位需要对其引起重视,根据不同公路隧道工程特性优化洞口工程施工技术,提高洞口施工技术水平,为后续隧道施工奠定基础,保障我国公路隧道建设工程稳定发展。

一、工程概述

该工程位于四川省西北部,属于高山侵蚀峡谷地貌,其地形结构剧烈,并且山体较高,沟谷较深,隧道位于黑水河右岸,地势属于西北高东北低,隧道最高点为3767米,而最低点为1804米,高度相差1963米。并且隧道横穿处于突出山脊部位,地形较为简单,坡度为35~50度之间,基岩出露情况严重,植被发育不完善。另外,隧道断并无河沟分布,对于隧道施工影响较小,而隧道进出口为302省道,交通较为便利,隧道预计全长855米,其中V级围岩315米,IV级围岩540米,属于长隧道,施工时施工人员需要对各类因素进行综合考虑,如工期、进出口条件,决定采用单向掘进方式施工,洞口形式为端墙式。

二、提高公路隧道洞口施工技术水平的有效措施

1. 做好施工技术准备工作

施工技术作为公路隧道工程施工的重要依据,建设单位在进行正式施工之前需要做好施工技术准备工作,确保后续施工得以顺利运行,提高洞口施工水平,减少安全隐患出现的概率。技术人员需要根据工程实际情况对其爆破以及开挖支护措施明确,确保在出洞期间洞口不会出现空洞或者倒塌情况,保证工程的安全性,避免在后续应用过程中洞口出现质量问题,威胁大众人身财产安全。首先,技术人员需要做好地质检验工作,根据工程实际情况对其地质情况充分调研,做好数据收集,制作地质预报表。例如,技术人员可以在进行正式施工之前通过不同渠道对子母河隧道相关资料全方位收集,如实地调研、网上查找。技术人员在制定出口段地质预报时需要采用相应方式进行实地探测,如地质雷达,保证探测的合理性和全面性,让技术人员能提前对隧道施工可能会出现的安全隐患因素全方位掌握,并制定解决措施,保证后续施工的安全性和可靠性。根据地质报告可以看出该工程围岩属于V级围岩,并且岩石质量属于中风化,千枚状及薄~中厚层结构性能较差,裂隙处于发育阶段,其形态较为完整。

由于子母河隧道特殊性,出口段深度较浅,因此技术人员可以应用相应软件对工程进行数字模拟,本工程技术人员是使用有限元软件MIDAS-GTS进行作业,技术人员能在施工过程中对各类数值变化进行动态化监管,如隧道变形、围岩应力、支护结构荷载力等。技术人员可以选择典型断面作为数据模拟基础,进行现场监测,将各类数据充分对比,寻找出应力变化规律。同时,技术人员还可以通过数据模拟方式对支护效果检验,通过数据模拟可以看出为掩盖施工阶段,变形程度较小,其支护效果良好。需要注意的是,由于围岩应力释放过程较为缓慢,技术人员在施工过程中需要做好现场检测工作,根据工程实际情况实现动态化监管,对各项数据全方位收集,了解不同阶段下围岩变化,根据其变化制定施工方案,保证方案的科学性和完整性。

2. 保护周围生态环境

隧道洞口在施工过程中会对周围环境产生破坏,因此施工单位需要做好环境保护工程,降低施工过程环境破坏的概率,施工人员可以使用边坡防护或者排水方式来保护工程。除此以外,技術人员需要在进洞施工时采取相应措施,避免洞口出现生态环境污染问题,如湿土法、通风排尘、清理有害气体等,另外,由于隧道工程施工时会产生大量废弃物,管理人员需要加大废渣处理力度,尤其是在大型隧道工程,技术人员可以将压力承载标准降低,在保障施工质量的同时将我国可持续发展理念全面落实,做好生态环境保护工程。隧道工程在施工时会产生大量废弃水,而废弃水如果排除不得当也会对周围水资源产生影响,威胁大众人身财产安全,所以技术人员需要做好排水工作,可以在洞口周围设置沉沙池,让废水得到净化,保证排出的废水符合国家标准。例如,在进行该工程时技术人员可以将洞外边坡以及仰坡外各沟渠进行组合,形成排水系统,如截水沟、排水沟、洞口排水沟、涵管等,让排水系统符合工程需求。技术人员在对截水沟或者排水沟施工时需要在土石方开挖之前完成,避免在后续施工时导致边坡出现塌方情况,同时截水沟与排水沟进水口还需要低于原地面并做好地面衔接工作,让出口能与排水系统进行结合。另外,由于该工程山体较多,施工人员还需要对其他山体表面处理,但是在处理时不能使用土石方,避免土石方塌方堵塞排水沟渠,导致洞口施工质量下降,影响施工安全性和可靠性。

3. 边坡、仰坡加固防护

边坡、仰坡加固防护作为隧道工程施工基础,加固技术将会直接决定隧道洞口施工质量,因此工作人员需要引起重视。目前我国边仰坡加固施工技术主要分为锚杆挂网喷射混凝土、主动防护网施工两种方式,在进行开挖之前施工人员需要做好调研工作,处理洞口危石,根据施工现场实际情况制定锚杆铺设方案,保证锚杆铺设的科学性和完善性,施工人员在施工时可以利用φ22砂浆锚杆进行辅助作业,严格控制其距离,控制到1.5米左右即可,并且要按照梅花形方式来布置。而钢筋网片是采用φ8@30规格,施工人员在正式铺设之前需要在岩面铺设混凝土,保证钢筋网与岩面的紧密性,避免在后续安装过程中钢筋网片出现脱落情况,影响加固防护质量。安装完以后工作人员需要控制喷射间隙,控制到20毫米到30毫米即可。施工人员需要对混凝土厚度严格把控,尽量将厚度控制到10厘米左右,而在进行喷砼之前工作人员要做好坡面清理工作,可以使用高压风来对杂质清洗,还需要使用湿喷技术对喷射混凝土,保证混凝土整体性符合施工标准,提高边仰坡防护效果,为后续施工奠定基础。

4. 洞口开挖技术

由于该工程所处区域雨水较多,施工人员在开挖时需要做好天气检测工作,尽量将降雨期回避,由于该工程的特殊性,施工人员开挖时需要采用明挖法来施工,按照逐层开挖方式施工,如自上到,下不可以出现掏底开挖或者上下同叠方式,开挖工作完成以后,检测人员需要检验坡面成型状态,判断质量是否符合工程需求,如果质量达到标准,工作人员需要做好临时防护工作,保证坡面的平顺度和稳定性。施工人员可以在正式施工之前做好调研工作,制定开挖方案,避免出现免超、欠挖的情况,导致坡面性能下降。同时,施工人员还需要使用松动控制方式爆破拉槽,而在边仰坡预留光爆层施工时需要使用光面爆破方式作业,爆破时施工人员要严格按照规章制度掌握各类参数,如布眼、装药数量,避免出现违章超量现象,导致爆破工作质量下降,影响后续施工。通常情况下,当爆破以后岩石会出现松动情况,产生危石,工作人员需要做好危石清理工作,避免在后续施工时危石倒塌,影响洞口施工的安全性和可靠性。

另外,在洞口施工时工作人员采用反压暗挖方式施工时需要做好偏压侧墙以及反压护拱工质量控制工作,偏压侧墙作为基础开挖工序,施工人员要控制基底核载力,不能小于0.3千帕,并且需要根据施工实际情况换填处理,可以使用C15混凝土换填,并将尺寸进行严格控制,保证换填工作的合理性和科学性。换填工作完成以后,施工人员才能进行基础和墙身施工,让其里程方向能与坡面结合,保证坡体的安全性。而在进行反压护拱施工时,施工人员需要使用I18型钢钢架施工,严格控制距离,控制在0.6m/榀,由于该工程左侧坡面较为特殊,施工人员需要在拱架左侧坡面上凿除连接平台,让锚杆能与拱架紧密结合,提高平台的稳定性。同时,施工人员需要采用长度为4米Φ25药卷锚杆形成锁脚锚杆并用U型筋焊接,保证拱架受力均匀性,而在拱架右侧施工人员需要将其与平台连接,保证工作人员落脚的稳定性,避免在后续施工时出现安全隐患问题,施工人员可以提前在混凝土上预埋工字钢或者连接板,让拱架能与连接板螺栓形成紧密联系,确保拱架受力强度符合施工标准。

三、结束语

總而言之,公路隧道作为我国公路运输行业的重点建设项目之一,其洞口施工质量会直接决定公路隧道建设水平,与大众出行的安全性息息相关,因此工作人员需要做好总结,对洞口施工过程中的问题全方位收集,根据问题制定解决措施,提高隧道洞口施工技术水平,让我国公路隧道建设工程能得到大幅度提升,保障我国交通运输行业的稳定发展,为我国国民经济提升提供动力,保证大众人身财产安全。

参考文献:

[1]范珉.研究公路隧道洞口工程的施工技术要点[J].黑龙江交通科技,2020,(11):234-235.

[2]韦浩亮.公路隧道洞口工程施工技术探究[J].绿色环保建材,2020,(06):170-171.

[3]王业铭.试析公路隧道洞口工程的施工技术[J].价值工程,2018,(34):179-181.

[4]王进昌.公路隧道洞口工程施工技术思考[J].山西建筑,2018,(21):157-159.

作者简介:王永磊(1989.12-),男,汉,河南人,本科,学士学位,中级工程师,主要研究方向:公路工程建设。

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