山东鲁桥建设有限公司 山东济南 250021
摘要:在目前国家的经济建设中,有这样一句俗语,要致富先修路。随着公路建设的四通八达,人们对路面质量的要求也逐渐提高。路桥施工的技术及质量的控制既是保证工程项目质量的关键,也是预防路桥施工常见问题的重点。它的科学实施在降低施工质量问题治理成本的同时,还能够提高企业的经济效益和工程的使用年限,从而为降低工程的维修成本奠定基础。因此,提高路桥施工的技术及质量控制水平是目前路桥施工单位的首要工作,也是提高企业竞争力,增长企业经济效益的关键所在。
关键词:路桥;施工技术;质量控制;
1 影响隧道工程施工质量的主要因素
1.1隧道工程的地质条件比较复杂
隧道工程施工前,要通过地面测绘、物探、少量的槽探和钻孔,查清工程区的地质背景、地质构造和主要的水文地质条件。要尽量避开大断层,大滑坡、大溶洞、松软地层等不良工程地质体。一般来说,由于地质体的复杂多变,施工前所做的地质工作还不能完全满足施工要求。大量的试验统计结果表明,岩土体的水文地质参数是十分离散、不确定的,具有很高的空间变异性,这些复杂因素的存在给隧道及地下工程的建设带来了巨大的本质上的风险,如地震、滑坡、洪水、雷击、严寒、高温、雨季等,以及开挖造成的围岩扰动,岩体内有毒气体释放,影响地下水流,引起噪音、废气、废渣污染等。所以,在隧道施工中,不但要了解宏观的地质构造,还要了解岩体的结构,不但要了解全隧道的地质条件,还要知道其出现的位置及稳定程度。
1.2 制定施工方案的难度较大
在隧道工程建设中,施工队伍、机械设备、施工操作技术水平等对工程的施工质量都有直接的影响。由于工程施工技术方案与工艺流程复杂,且不同的工法又有不同的适用条件,如果采取某种方案、技术和设备势必会产生风险。同时,整个工程的建设周期长、施工环境条件差,这些对施工单位人员都很容易产生不良影响,容易导致出现各种意外风险事故。施工过程中,地质资料的不确定性、工作面塌方、密封漏损、岩爆、瓦斯爆炸、有毒气体释放、岩溶、突涌水、洞外危崖落石、危石、洞口滑坡、施工用电事故、通讯不畅以及安全措施不力等隐患也很大。
1.3工程施工的周边环境比较复杂
隧道工程周围的地面构筑物和周围环境设施一般都很复杂,尤其是城市繁华地带,临近的建筑物的结构类型、基础类型,周边道路及管线的类别等。在隧道工程的建设过程中,无论采用何种工法或工艺都很难避免的对以上这些构筑物,造成直接的影响或一定程度的破坏。
2公路隧道开挖中常见的问题与难点分析
2.1穿过断层及破碎带的公路隧道施工
隧道穿过断层及破碎带,给隧道施工带来不小的困难。在施工中遇到断层及破碎带时,首先要查明断层的倾角走向、破碎带的宽度,岩石破碎程度,地下水活动等有关条件。据以正确选择施工方法和制定施工措施,认真分析研究设计地质资料,并在掘进齐头左右两侧用钻孔台车或DK - 100型钻机向前钻水平超前探孔,钻透断层破碎带。如断层破碎宽度大,破碎程度及裂隙充填物情况复杂,且有较多地下水时,可在隧道中线一侧或两侧开挖调查导洞。调查导洞穿过断层破碎带的中线与隧道中线平行,线间距不小于20m,调查导洞穿过断层破碎带后,再掘进在一段距离转入正洞。在处理断层破碎带的同时,在前方开辟新工作面,加快施工进度。具体方法如下。
1)断层宽度较小,岩体组成物为坚硬岩块且挤压紧密,围岩稳定性相对较好。隧道通过这样的断层,可不改变施工方法,与前后段落的施工方法一致,避免频繁变更施工方法,影响施工进度。但过断层带要加强初期支护和适当的辅助施工措施度过断层带。如超前锚杆与径向锚杆配合,增设钢筋网等措施。必要时可增设格栅架。
2)一般断层破碎带,采用径向锚杆、钢筋网、喷砼、格栅钢架等加强初期支护,并在拱部施作超前小导管周壁预注浆,对洞周岩体进行预加固和超前支护。在超前支护下,采用上半断面法或正台阶法开挖。在台阶上部施作超前小导管,上部开挖后及时施作拱部初喷砼,径向锚杆,挂钢筋网,格栅钢架。在做好拱部初期支护后方能开挖台阶下部。
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3)断层出露于地表沟槽,具隧道为浅埋,可采用地面砂浆锚杆结合地面加固和排泄地表水及防止地表水下渗等措施。
4)当断层宽度大,岩体极破碎时,可采用注浆管棚和钢架超前支打护,管棚长度一般10一40 m,能一组管棚穿过断层破碎带,则采用一组管棚。但受地质和施工条件限制,断层宽度大时,可分组设置,纵向两组管棚的搭接长度不小于3 m。管棚用钢管直径80―150mm,一般多采用¢108厚壁热轧无缝钢管,环向钢管中心间距为管径的2―3倍,即30―40 cm。钢架根据地质情况,可采用型钢或格棚,其间距0.8―1.0m,在管棚支护下,采用上半断面先开挖,在作好上半断面的锚、网、喷、钢架等到初期支护后,才能开挖下部。
2.2穿过岩溶地区的公路隧道施工
在石灰岩地区修建公路时,岩溶问题是不能忽视的。岩溶是地表水和地下水对可溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的各种地表和地下溶蚀现象的总称。
2.2.1岩溶对隧道的危害主要分类
1)洞穴的存在使隧道全部或部分悬空,将极大地降低隧道的使用安全可靠度;
2)岩溶水特别是当CO3等可溶性物质含量增高时,水的流通将给隧道结构带来的侵蚀作用,影响隧道的使用寿命;
3)洞穴堆积物因松软易坍塌下沉,改变洞穴周边的应力分布形态,影响隧道的结构稳定;
4)隧道中地下水流失,使隧道顶部地面岩溶塌陷,导致环境地质被破坏,也是造成隧道结构不稳定的原因。
针对岩溶地区的危害特点,应按具体情况以“避、引、堵、越、绕”的方法处理。
2.2.2溶洞处理主要方式
隧道过溶洞处理方式有内增设边墙梁及行车梁、托梁、支墩、悬壁梁承托纵梁、拱桥、加大隧道净空宽度跨度跨越岩溶或对隧道周边岩体进行封闭、注浆加固、支顶加固、加强衬砌等。
1)溶洞跨越处理。
当溶洞规模较大、溶洞内充填物松软,基础处理工程修建困难、耗资巨大,或者溶洞虽小但水流较大时。可根据具体条件采用相应的梁跨、板跨等形式跨越岩溶地段。此方式一般采用钢筋混凝土梁跨越,梁体采用抗侵蚀混凝土。
2)封闭处理。
己停止发育的干溶洞,在考虑有效的过水通道后,可采用混凝土、浆砌片石或干砌片石堵塞、充填溶洞。
3)锚杆、钢管加固处理。
为防止洞穴岩壁或顶板坍塌,在清除松动岩石困难的情况下,可采用锚杆或大钢管、钢轨加固岩体。此时隧道衬砌应考虑抗冲击措施。一般是采用明洞衬砌,衬砌顶部设置回填体,其表面设置护面结构,回填体以上空间的溶洞洞壁采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土封闭支护;若溶洞较大,可设置横向钢轨横或设人字形钢轨栅架。
4)支顶处理。
当隧道穿过的溶洞由碎块石及淤泥土充填,充填物的松散密实程度不一时,隧道底部应考虑采用钢筋混凝土底板,清除底板下松散体,回填碎石,并在底板下加设钢筋混凝土桩进行支顶。
结束语
隧道的建设工程中还要考虑到完成以后,隧道受风化、渗水、岩体移动的影响所产生的变化。尤其是在每年雨季和冷热交替的季节中隧道内建筑的情况,严格执行施工工艺,精确进行工程操作。在施工过程中,采用完善的监控手段,做到安全作业,和高效作业的结合。实现隧道在交通建设中的关键作用。同时,为了完善公路隧道工程的相关技术,应当对隧道工程建设做出详细的记录和材料整理。对每个隧道工程的材料进行整合,不断提升隧道建设技术和体系的完善,减少施工难度,开发行的技术。
参考文献
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[3] 杨驰.隧道围岩与支护结构稳定性与可靠度研究[J].中国建材科技,2011,(03)
论文作者:郭明章
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
标签:隧道论文; 断层论文; 溶洞论文; 岩溶论文; 工程论文; 地质论文; 超前论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;