试论隧道施工技术及控制要点论文_董庆虎

试论隧道施工技术及控制要点论文_董庆虎

(中铁七局集团第三工程有限公司,陕西,西安,710032)

【摘 要】目前,我国的隧道施工技术还不够成熟,施工质量还达不到要求,施工单位在施工技术及质量方面仍面临着巨大的挑战。隧道施工技术是否到位、质量是否过关,直接关系着整个工程质量的好坏,人们的生命安全是否能得到保障。所以,隧道施工技术及控制应得到充分的重视。

【关键词】隧道施工技术;控制

1.隧道施工前的准备工作

1.1施工中的通风和防尘准备

隧道的施工离不开爆破,而在爆破前必须使用湿式凿岩的施工办法,由于在隧道进行爆破后,必须对施工现场进行覆盖性的洒水措施,也就是尽最大能力降低施工现场的粉尘数量,这就使得湿式凿岩的工程必须存在。而爆破后除却洒水外还需要对洞内进行通风措施,通常情况下都是采用空气压入式的作业,也就是同时向左洞以及右洞和中导洞内进行送风措施,通常都会使用三台轴流风机,但需要注意轴流风机的送风口不能大于工作面距离15m。

1.2施工排水问题

在施工的过程中,隧道的排水问题是非常重要的,可以说积水引起了大部分的隧道质量问题。文中的排水问题主要说的是在施工的过程中废水的排放以及施工过程中地下水的排放。正常情况下,隧道中的上坡指的是一隧道出口指进口1.54%处,隧道的进口建设通常指的是反坡向的施工,所以进口处的排水需要利用在开挖地段挖集水坑的办法来处理,而隧道出口的排水设施就只能利用自然坡的地点并利用管道将其中过得积水排出洞外。

2.隧道施工技术

2.1隧道施工主要方法

传统矿山法、新奥法、浅埋暗挖法、沉管法、明挖法、掘进机法等都是在隧道施工中常用的方法。由于不同地区地质不同,隧道施工特点各不相同,所采用方法也各异。软土隧道使用明挖法、浅埋暗挖法等等;水底隧道主要选择沉管法等。在隧道施工之前,要求工作人员对隧道四周的地质环境进行实地勘察,充分了解现场情况,然后再根据施工场地大小及环境情况选择合理施工方法,以充分提高施工效率。

2.2隧道施工技术

2.2.1洞口与明洞施工

由于洞口是隧道洞身施工基础,所以在进行洞口施工中要做好周密安排。明洞施工时,面对不同稳定性的边坡需要采用不同的施工方法。对于不够稳定边坡来说,一般采用先拱后墙法;稳定性强的边坡选用先墙后拱法。在对山岭隧道施工时,首先应观察周围的环境,对施工现场做好充分的勘察,根据实际情况选用单侧壁导坑法、双侧壁导坑法或者留核心土开挖法等。

2.2.2洞身施工

洞身的开挖应综合考虑围岩条件,以保证施工的安全性。正常施工中,使用较多的施工技术有矿山法和新奥法,相比较其他施工方法,这两种施工方法可有效保证施工的安全性和施工进度。在洞身开挖爆破过程中,通常采用光面爆破和预裂爆破技术,这两种爆破方法可将爆破控制在一定范围内。为提高施工质量,要将双向洞口轴线方向控制在一条直线上,并将洞口的距离、隧道岩土地质以及其他条件等因素考虑在内。此外,在施工中的过程中,施工技术的选用还要综合考虑机械因素等。

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3.隧道施工技术的控制

3.1挖掘控制

一个隧道的挖掘,会使用很多种设备以及方法,常见的TBM刀具破岩设备、钻爆法挖掘方法、盾构等等。而每一种设备或者是挖掘的方法都是有一定的针对性的,不能混为一谈。

TBM刀具破岩设备的滚刀由于在其刀盘上有着一定的刀距,使得在挖掘前进时,刀盘在动力设施驱动时会均匀的旋转,并启动推进油缸使得滚刀在力的推进作用下挖开地段周身的岩石。滚刀在随着刀盘旋转的时候,由于岩石的摩擦力作用,对开挖面的滚动效果极其好,而当滚刀作用在岩石上的压力大于其强度时,就会使得岩石被破坏并剥落。

钻爆开挖法的关键因素就在于光面爆破的控制,超欠挖能否有效的减少就看光爆控制的好坏,而岩体的扰动影响以及混凝土的回填都与光爆控制有着息息相关的联系。光爆控制的优劣与开挖的方法以及钻孔设备还有爆破参数都有关联,想要有效的控制光爆的效果,就需要先选择一台性能优秀的钻孔设备,并对隧道围岩的级别以及相应的状况和整体性作出综合性的考虑,当然对于操作人员的相关技术而言也必须达到相应的水平。

3.2隧道的支护

隧道的支护是保证隧道安全的关键所在。一个隧道的支护应该根据隧道周身的围岩类别以及相关的地质跳进进行充分的调研并分析,对于洞口的浅埋以及软土处理还有滑坡等作出相应的治理,若隧道中采用了大管棚以及小导管注浆超前支护,或者是地面旋喷桩和地表注浆加固等相应的措施,就能有效的保证隧道的安全问题。对于部分隧道洞口设置的抗滑桩而言,在今冬后应该以最快的速度对洞门进行相应的处理,以保证进洞的安全。而洞内相对软弱的地层应该以网和喷等作为主要的支护措施,在必要时必须加设格栅钢架或者是相关的支护强化措施,并减少对岩体的扰动。

3.3通风的控制

隧道的通风是保证隧道在施工时,其空气质量的根本所在。通常隧道的通风会根据现场的情况会使用如独头通风的措施以及巷道通风措施等方法。独头通风可以说是目前隧道通风的主流措施,在独头通风中分为压出式通风也就是抽出式通风以及压入式通风两种。压出式通风是指在隧道经过爆破后,使用相关的通风设备安装在洞口,并使用软质通风管进行空气外抽;压入式通风是指在施工前,对施工环境进行送风处理,增加隧道内的氧气含量,以及保证隧道内空气干净,最终保护施工人员的生命安全。而这两种方法无论是在施工的过程中还是日后隧道的使用都有着无法替代的作用。

3.4衬砌的控制

衬砌的控制关乎着隧道内表部的形象问题以及内部的质量问题。可以说衬砌质量的好坏直接的影响到隧道的施工安全以及日后使用的质量,而衬砌更是一个单位形象的表现。隧道的衬砌会根据隧道的长度以及周身围岩的状况和地质水文等情况采取不同的衬砌方法,例如整体式的衬砌以及抗水压使的衬砌和复合式的衬砌等等,而无论那种方法,都必须保证施工的质量。衬砌质量的好坏与衬砌的材料以及搅拌还有混凝土的搭配和浇筑等有着不可分看的关系。对于地下水严重超标的地段,在经过相应的处理后,在衬砌时必须使用抗水压的衬砌方法,并且配以相应的防水漆胶,对衬砌缝隙做好充分的防水措施,同时还需要在衬砌的内部作出排水管线的安装等措施,以免积水过多导致隧道坍塌等重大安全事故的发生。

3.5隧道内道路的控制

对于隧道内道路常见的问题,铺底以及仰拱等措施可以很好的解决其施工的环境问题。对隧道周身的围岩的过度松弛能有效的缓解,并确保施工的安全以及有效的消除隐患;再有就是改善洞内的环境,提高文明施工的程度,例如在施工隧道的铺底以及仰拱铺筑时,铺设一个十米到十二米的跳板来过度,在保证仰拱以及铺底的施工质量同时还不会影响洞内其他的工程施工。

结束语

综上所述,隧道造价非常高而且在施工的过程中也有着一定的危险,所以无论是隧道的设计阶段以及施工阶段对于施工的资金以及人员的安全控制都需要进行合理的计划,而也只有这样才能更好的将地质复杂的隧道工程贯通。当然隧道施工技术的完善对于工期的缩短以及施工效率的提高都有着非常显著的效果。

参考文献

[1]丁维杨,江晨.隧道施工技术及控制要点分析[J].交通科技,2015.

[2]周启琳.隧道施工的特点与施工技术要求[J].黑龙江科技信息,2015.

论文作者:董庆虎

论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年1月供稿

论文发表时间:2016/4/21

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