隧道工程开挖支护的施工要点研究论文_陈燕

隧道工程开挖支护的施工要点研究论文_陈燕

广东省核工业地质局二九一大队 广东广州 510800

摘要:随着我国城市内的建筑规模的不断地扩大,对隧道的建设也越来越重视。隧道工程质量的好坏,直接影响着公路的使用寿命。本文首先对隧道工程中开挖支护的施工做简要的概述,再对隧道工程的基本方法做出概括,最后在通过对钢支撑、锚杆支护、喷射混凝土、钢筋网这四点对施工要点以及作用做出分析。

关键词:隧道工程;支护技术;开挖技术

引言

随着我国建筑工程领域的发展,隧道工程建设在发展过程中也面临一些问题。隧道工程的施工工期较长,且对技术含量有较高的要求,在银川至龙邦公路贵州境惠水至罗甸(黔桂界)高速公路的工程项目分离式隧道(边阳隧道左幅:1050m,右幅1052m新寨隧道左幅:1755m,右幅1735m)施工过程中,对施工标准进行严格的规范,将开挖、支护的措施加以完善,以提高隧道工程的施工质量,延长隧道的使用寿命。

一、隧道工程中开挖支护施工的概述

隧道工程建设的地质条件相对复杂,因此,在进行施工之前,地质人员需要到实际地点进行勘探,了解当地如土质、周边的交通条件、整体环境等因素,再进行建筑设计。开挖支护作为隧道工程中重要的项目之一,在实际施工过程中,需要综合考虑地质物理参数、地下水、地应力、地质断层等因素,施工人员需要对开挖方式、支护方式等操作方式有充分的把握。在针对开挖和掘进方案进行选择时,首先要确保在围岩稳定或最大程度上减小对围岩的影响的情况下,进行开挖支护的施工。通常来讲,隧道开挖的方式主要有三种:全断面开挖方法、分部开挖法以及台阶法。支护方式通常采用锚杆支护、挂钢筋网、钢支撑、喷射混凝土等作为主要措施。在施工过程中,对施工技术与方式进行合理的选择与操作,可以保证路桥工程建设顺利进行,提升工程质量[1]。

二、隧道工程开挖的基本方式

(一)全断面开挖法

全断面掘进法在隧道工程中,是经常采用的一种有效的开挖方式。通过移动式钻孔台车针对目标进行一次性钻孔操作,在装药连接之后,通过引爆的方式形成断面,再通过对断面进行开挖。在前一部分的进程告一段落时,通过以上步骤再次进行爆破,展开新一轮的开挖,如此循环。需要注意的是,在此过程中,要提前铺设防水隔离层进行支护,在执行爆破之前,将钻孔车等设备撤离至安全范围,等到爆破结束后,再重新启用。全断面掘进法在实际操作过程中,只需要依据隧道的设计方案,就能够实现一次性开挖到位,对于操作程序没有太高水准的要求。

(二)分部开挖法

分部开挖法同时被称为导坑超前开挖法,对隧道的某一部分提前进行开挖。其中包括上导坑超前开挖法与单侧壁导坑超前开挖法,在实际操作时,需要对具体的施工环境及地质条件有足够的了解与掌握,通过分析,选择相应的分部开挖法。例如,在修建大跨度隧道时,由于施工地段的地层松软不定,因此在实际施工时,采用侧壁导坑法进行开挖,这种开挖法相对灵活,以循序渐进的方式,可以将在施工过程中对周围的破坏降低。这种方式需要在待开挖的坑道中间设置临时支撑架,沿着坑道分部开挖,再由边墙向顶拱修衬砌,接着,需要在衬砌的支撑保护下挖出核心的部分。分部开挖法比较适用与地层条件相对复杂的情况。

(三)台阶法

台阶法分为长台阶法、短台阶法、超短台阶法等方式。在隧道开挖施工的过程中,施工人员需要根据现场的情况做出分析,选择恰当的开挖方式。相较于全断面开挖法和分部开挖法,台阶法的操作有更多的条件限制,在实际施工时,受围岩质量的影响,需要考虑隧道支护起始阶段时期和闭合断面的形成时间,除此之外,还需要考虑施工现场面积的大小。通常情况下,长台阶法具有开挖面积小,流水线长的特点,对稳定开挖面能起到很大的作用。短台阶法出于分台阶开挖和支护封闭时间快的考虑,台阶长度通常在10-15m,开挖宽度使长台阶法的1-2倍。在实际开挖操作时,需要用少量的要把对上台阶进行爆破。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而超短台阶法长度通常在3-5m之间,由于其上下断面的距离过近,无法通过机械进行操作,只能通过人工操作,降低施工的效率[2]。

三、隧道工程中支护的施工要点与作用

(一)钢支撑

在实际的施工过程中,钢支撑起到了支护隧道结构的作用,最大程度上防止了岩土体因受压而产生变形。钢支撑的结构方式通常有两种:一种是以钢筋制作的格栅钢架结构,还有一种是以型钢制作的工字钢结构,施工人员可以根据项目的具体要求和条件,结合施工场地的具体环境,对钢支撑的结构方式加以灵活选择应用。钢支撑是通过支撑岩土体结构本身的刚度来达到稳定作用,而由于岩土体地层的稳定性不同,可以通过钢支撑的稳定作用增加隧道岩体固定的抗压性。

在其实际的建设施工过程中,设计人员根据实际环境,对支护方式进行了整体的规划设计,其中大量施工地段采用了钢支撑这种方式,有效提高了工程的质量。

(二)锚杆支护

除了钢支撑的支护方式,通过建立锚杆支护,也能够起到加固隧道岩土体,防止因结构变形而引起崩塌的情况。锚杆支护的方式比较适用于松动区的隧道内围岩。在施工过程中,当围岩受到更大的压力时,施工人员可将锚杆打入隧道岩土体的内部,使洞内表面的围岩从二轴应力状态转为三轴应力状态,通过将压力进行分散的方式,约束结构变形,对隧道洞内的围岩体变形情况加以有效的控制,避免其结构刚度情况再次恶化。因此,锚杆系统在隧道岩土体中起到了加固圈与承载拱的作用,可以有效符合岩土体外部的压力,使隧道岩土体的稳定性得到最大的保证。

(三)喷射混凝土

作为隧道工程建设支护施工中的重要一环,喷射混凝土这一支护方式,得到普遍的应用。施工人员通过向围岩墙体的表面喷射混凝土的方式,可以很大程度上提高岩块整体的粘结力与摩擦力,同时,对岩块的稳定性与咬合起到了有效的维持作用,这种方式有效地避免围岩的墙体产生松动,在一定程度上缓解了隧道围岩的外界压力。除此之外,对隧道洞内的围岩墙体起到了一定的视觉美化效果。另一方面,从隧道围岩的稳定性与抗压力来说,喷射混凝土这一支护方式可以有效增强隧道的粘合性,防止岩块松动情况的产生,大大降低隧道坍塌事故发生的概率。当然,在施工过程中,由于具体的施工环境与条件的不同,施工人员可以根据实际情况,结合其它支护手段进行辅助操作,以便更好地保证支护工作的展开,防止隧道结构应受压而产生变形[3]。

(四)钢筋网

钢筋网在使用的过程中,需要与锚杆支护的方式相结合,通过与锚杆相连接,组成岩土体的支护结构。施工人员在将锚杆打入岩土体时,锚杆与锚杆之间通常会间隔相应的距离,因为这一原因,锚杆支护对于岩土体的加固作用被削弱。在此基础上,通过在各个锚杆间连接钢筋网的方式,可以将松散的岩土块转为三轴应力的状态中,提升稳定性,对岩土体的加固作用得到保证。

结束语

随着中国经济的快速发展,城市建筑规模的扩大,对道路交通的不断完善,可以提高人们的生活质量,同时也是促进社会可持续发展的重点项目。因此,相关部门需要对隧道工程的开挖支护技术加以重视,在实际施工过程中,根据施工现场的环境与条件,对不同的开挖方式与支护方式加以选择,以合理的组合方式,提高隧道工程的质量,保证道路工程的安全,以推动经济社会更好的发展。

参考文献:

[1]胡永胜.路桥隧道工程开挖支护的施工要点解析[J].四川水泥,2018(11):258.

[2]王欢.路桥隧道工程开挖支护的施工要点解析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(19):132.

[3]李明.路桥隧道工程开挖支护的施工要点研究[J].工程技术研究,2018(12):51-52.

论文作者:陈燕

论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期

论文发表时间:2019/4/28

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

隧道工程开挖支护的施工要点研究论文_陈燕
下载Doc文档

猜你喜欢