浅析高速公路分岔式隧道施工技术论文_周述林

中交隧道工程局有限公司华南分公司 广西玉林 510700

摘 要:近年来,随着国家西部大开发战略的实施,分岔式隧道越来越多,但分岔式隧道工程的建成研究案例偏少,上述现状与该项工程施工技术具有较大难度有密切关联。与此同时,在高速公路发展历程中,分岔式隧道施工技术的进步及发展对西部大开发战略极具实际意义。基于此,本文主要结合分岔式隧道施工的实际施工状况,就该项施工技术进行相应的分析阐述。

关键词:高速公路; 分岔式隧道; 施工技术

前 言:高速公路工程行业范围内,分岔式隧道施工技术之所以存在应用范围不广的发展现状,与其适应于较小山体地区、分岔隧道施工技术应用难度较大有着较为密切的关联,该项施工技术应用过程中,通常涉及到较多的复杂性工程施工问题,例如整体大拱段施工问题、连拱段施工问题、小净距隧道施工问题、分离段施工问题等,因此,该项施工技术在以往工程建设中难以得到积极有效的推广。与此同时,在我国高速公路工程行业领域西部开发的过程中,为满足高山峡谷地段的工程施工需求,在尽可能节约施工成本的基础上开展相应的工程施工活动,分岔式隧道施工技术的应用无法避免。

1 浅析分岔式隧道施工技术实践应用发展的必要性

在我国社会经济发展历程中,自二十世纪八十年代以来,我国隧道施工技术逐渐得到了快速发展的机会和平台,以至于相较于国外其他国家,我国现阶段的高速公路隧道工程及地下工程等都取得了一定的成果。这些成果,不仅表现在我国高速公路隧道建设质量的进步及发展,现代高速公路工程能够更好的满足民众出行交通的切实需求,而且还表现在我国公路隧道施工技术的进步及发展。作为高速公路工程的核心要素,施工技术的进步及发展,对工程施工质量乃至整个行业的进步发展都有着极其重要的促进作用。实际生产生活中,高速公路工程建设与我国区域经济发展存在一定的关联,一般情形下,地区经济越是发达的区域,当地民众的生产生活出行需求越高、对交通舒适度追求越高,高速公路工程建设质量及工程建设先进性也会得到很好的提升。

这种情形下,在我国经济发展重心逐渐侧重于西部区域时,我国西部区域的高速公路工程建设得到了有关政府部门的高度重视,对其开展相应的调查研究也逐渐成为行业研究者工作内容的重要组成部分。同时,基于我国西部地形环境的复杂多样性,高速公路工程作业难度随之加大,传统施工方式下,盘旋公路是山区地形常用的高速公路工程建设方案,不仅加大了整个高速公路施工长度,延长了工程施工工期,而且还在很大程度上加大了工程造价成本,与当代社会经济长远可持续发展理念不适配。在地形条件受限、在土地利用量有限的情形下,分岔式隧道施工方案的实际应用逐渐成为一种必然,这类施工方案是综合高速工程施工量、高速工程造价、现代先进的隧道施工技术等要素综合考虑下的结果,在满足地区民众生产生活发展需求的同时,尽可能降低高速公路工程造价成本,对整个行业的发展有着极其重要的促进作用,极具现实意义。

2 探究分岔式隧道施工技术实践应用关键点

为满足现代高速公路行业建设需求,分岔式隧道施工技术的应用成为一种必然,这样一种趋势下,探究该项施工技术的实践应用关键点具有极其重要的现实意义,其具体内容为:

2.1 研究分岔式隧道施工技术工序流程

高速公路分岔式隧道工程建设过程中,工程施工不同活动之间的相互干扰性较大,以至于在该项施工技术的应用过程中,施工技术工序流程对整个工程施工质量有着极其重要的影响。土建工程行业领域,施工技术是影响工程施工质量、保证工程施工安全及工期、降低工程造价的关键因素,且施工技术的种类、施工技术实践应用流程等,都会在很大程度上影响工程施工质量,基于此,提升分岔式隧道施工技术工序流程的科学合理性具有极其重要的现实意义。其具体内容为:高速公路隧道工程项目开展实施的整个过程中,施工技术工序流程对隧道受力状态有较大影响,在动态施工过程力学原理应用实施的过程中,通过数值模拟的方式方法,研究不同施工技术工序流程操作下,隧道围岩的受力状态、变形可能性、围岩稳定性等情况,在结合高速公路工程施工需求的同时,探讨研究出一套较为科学合理的分岔式隧道施工工序流程。

2.2 研究隧道最优化线型及围岩支护措施

现代社会经济发展历程中,高速公路隧道工程的实施与工程生产经济效益的取得有着极为密切的关联。一方面,工程施工生产经济效益是保证高速公路隧道工程行业持续发展的经济基础,具有极其重要的现实意义;另一方面,在现代社会经济发展情形下,利益最大化逐渐成为企业存在及发展目标,工程生产经济效益的取得,是确保高速公路行业领域企业竞争发展的重要条件。这样一种情形下,为追求企业生产经济效益最大化的发展目标,隧道最优化线型的确定具有极其重要的现实价值。实际工程发展过程中,研究人员通过对整体大拱及连拱段隧道环境的充分调研、强化小净距隧道设计作业活动的科学合理性等举措,确定相应的隧道最优化线型方案,并结合施工现场地形环境等,开展相应的围岩支护措施,确保高速公路隧道工程施工质量。

3 分岔式隧道施工技术应用于高速公路的现状分析

分岔式隧道施工技术在高速公路工程建设施工过程中的实践应用,能够在某种程度上解决施工地形环境因素的负面影响问题,从而更好的提升高速公路工程施工质量。随着高速公路工程项目的增加,在工程施工范围重心逐渐向西部转移的情形下,分岔式隧道施工技术的应用范围得到很大程度的提升。为更好的了解该项工程施工技术的应用现状,本文主要从该项施工技术的几大施工要点进行相应的分析阐述,其具体内容为:

3.1 隧道组合设计方案的发展趋势

高速公路隧道工程施工过程中,由于分岔式隧道施工技术涉及到分离式隧道、小净距隧道、连拱隧道、整体大拱隧道等多种公路路段类型,隧道结构的应力状态变化频繁复杂,以至于整个隧道施工难度偏大。结合实际施工生产经验可知,一般情况下,在小净距隧道路段的施工过程中,为保障该段工程施工质量,主要需要做到以下内容:整个工程施工过程中,小净距隧道路段中夹岩体稳定性的保障提升具有极其重要的现实意义,基于此,设计人员和工程施工作业人员,应当在开展相应的作业活动时,尽可能避免作业活动对中夹岩体的破坏扰动,在施工中对中夹岩体进行扰动监测,必要时对中夹岩采取技术措施加固,从而保障中夹岩柱的稳定性,进而确保隧道施工质量及安全。与此同时,相较于小净距隧道施工路段,连拱隧道路段的实际应用范围更为广泛,地形环境因素对该路段施工作业活动的开展实施无过多影响,且该隧道路段具有造价成本低、利用空间大等特点。综上,基于不同类型隧道路段各有其优缺点,高速公路隧道施工范围内逐渐形成相应的隧道组合设计方案的发展趋势,这一发展趋势的出现,与现阶段分岔式隧道施工技术的实践应用有着较为密切的关联。

3.2 浅析分岔式隧道施工技术工艺流程

高速公路隧道工程实施的过程中,隧道施工技术的工艺流程对整个工程施工质量、施工进度、施工安全、投资效益等有着极其重要的影响,为了解隧道施工技术工艺流程的具体内容,实现就分岔式隧道施工技术常见的几种隧道路段进行相应的分析阐述,显得极为必要。以沪蓉西高速公路八字岭隧道工程项目为例,基于施工地形和工程造价等因素的共同影响,该项高速公路工程项目必须使用相应的分岔式隧道施工技术,如图1所示,该项公路工程进口为分离式,出口为联拱式,且公路隧道出口逐渐由两条隧道路段,在经过小净距段和连拱段的情形下,逐步汇合成为一条大拱段,最后成为一条隧道路段。该项高速公路施工项目中,分岔式隧道施工技术得到了极大的应用,很大的满足了工程使用需求,同时确保了工程建造成本,具有极其重要的现实价值。

图1:沪蓉西高速公路八字岭隧道工程施工平面图

实际生产活动中,基于分岔式隧道施工技术实践应用难度,为更好的保障工程施工质量,通常使用以下施工技术工序流程,即由于公路施工过程中作业人员通常从连拱段开挖,后逐渐向小净距段推进,因此,常用的开挖工序为顺向施工:选取左洞作为先行洞,右洞为后行洞;或者选取右洞为先行洞,左洞为后行洞;在先行洞开挖30m后开挖后行洞,最后左右洞同时开挖,在保障高速公路隧道施工进度的同时,保障工程施工质量。但有时受地形地貌限制,不能从连拱端进洞施工即顺向施工,只能逆向施工:比如贵州道安高速余庆县鹰嘴岩隧道,由于进口连拱端地形陡峭狭窄紧接桥台,选取出口分离隧道端进洞施工,先从分离式隧道开始掘进支护,然后施工小净距隧道、过渡段、连拱段。因此,合理的、科学的工艺流程对隧道施工的质量、安全、进度的作用非常重要。

3.3 分岔式隧道施工线型优化工作的开展实施

在现今社会经济发展情形下,高速公路工程建设的进步及发展,具有极其重要的现实价值,在民众出行需求增加的趋势下,高速公路工程施工技术的进步及发展,能够更好的提升公路建设质量,在更好满足民众出行需求的同时,强化高速公路工程行业的发展速率、发展质量及社会效益,极具现实价值。高速公路工程项目开展实施的过程中,隧道施工线型的方案设计,不仅会对工程施工进度、施工安全产生影响,而且还会在很大程度上影响工程造价成本。为保障高速公路施工经济生产效益,积极开展分岔式隧道施工线型优化工作,具有极其重要的现实价值。实际生产活动中,为实现上述造价控制目标,主要需要做到以下几点内容:一是,设计人员应当就施工现场地质环境、围岩力学参数等进行科学全面的调查分析,总结得出充分有效的数据结果,并结合调查结果开展相应的隧道施工线型优化工作;二是,为保障隧道施工稳定性,设计人员应尽可能采用整体式直墙中隔墙连拱隧道,而不是夹心式曲墙中隔墙隧道;三是,相关人员应当收集整理相关数据资料,或者通过隧道模型试验、数据模拟试验对分岔式隧道施工过程中涉及的小净距隧道路段、连拱隧道路段等工程设计参数及造价予以确定,通过最优设计方程的列举,计算得到隧道施工线型优化参数,确定高速公路分岔式隧道施工线型优化方案。

结束语:

综上所述,高速公路分岔式隧道施工技术的实践应用逐渐成为一种必然,其在高速公路工程建设施工中的具体应用,对整个高速公路工程质量的保障,对整个工程造价的有效控制等都有着极其重要的促进作用,极具现实意义。

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论文作者:周述林

论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期

论文发表时间:2019/4/3

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