公路工程黄土隧道的主要病害与施工技术论文_卢显辉

公路工程黄土隧道的主要病害与施工技术论文_卢显辉

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摘要:公路工程黄土隧道建设施工的环境比较恶劣,在施工过程中需要注重对地质条件的分析。我国交通建筑行业的发展越来越迅速,对施工技术的应用更加全面。但是在开展公路工程黄土隧道施工的过程中还是存在较多病害难以在短时间内对其进行处理。工作人员就需要加强对施工技术的应用,降低病害对工程质量的影响。文章主要通过分析公路工程黄土隧道施工特征与病害,提出有效的施工方法,对施工技术的应用进行探讨。

关键词:公路工程;黄土隧道;病害

黄土隧道经常会有半干旱的沉积物,其中含有大量的碳酸盐,以粉土颗粒为主。黄土具有明显的渗透性与湿陷性,在实际施工的过程中,极易崩解,造成不可预测的工程病害,甚至发生安全事故。在对黄土土质的隧道进行施工时,需要明确工程的特点,才能有针对性地解决其中的问题。所以,施工人员需要做好充足的施工准备,分析施工中的病害,为工程建设提供安全保障。

1 公路工程黄土隧道的施工特征

公路工程黄土隧道的主要特点有两点,第一其具备较强的渗透性,第二则是其湿陷性。在实际施工操作的过程中,需要对其先天结构进行强化,避免工程受到较大的强度损害。公路工程黄土隧道中年代比较久远的黄土经常会存在一定的构造节理现象,主要表现为垂直节理或者斜节理。新常胜的黄土一般不会出现这种现象,但是其产生施工病害的可能性更高。存在节理现象的黄土可以为路基边坡提供较强的稳定性,使得工程建设中产生的问题更少。在实际施工的过程中,其渗透性表现在黄土自身的破坏,并且破坏形式不一,影响施工质量。黄土的湿陷性主要是降雨天气会给予黄土一定的压力,导致土体结构受到较大的破坏。在这种情况下,黄土可能会存在下沉的危险,部分湿陷性较差的黄土其土层比较薄,产生这种危害的可能性更低。

2 公路工程黄土隧道的主要病害

2.1 渗水漏水

渗水漏水在公路工程黄土隧道施工中比较常见,主要是受黄土湿陷性特点的影响。我国黄土地区在西北部分布较广,特别是在干旱地区,会受到水文条件的影响导致隧道存在漏水现象。产生渗水漏水现象的主要季节为深冬与初春,这个时期的天气较冷,会产生较多的雨水或者冰雹等。深冬与初春会存在冻融作用,导致黄土隧道渗水漏水,甚至还会引发混凝土开裂。在黄土地区开展公路工程建设施工容易产生隧道洞身渗漏水与基岩裂缝渗漏水现象。黄土隧道的拱墙会在反复渗水与漏水的过程中发生变形,给工程建设施工带来较大的危害。

2.2 地表变形

地表变形在公路工程建设施工中属于常见的病害,在工程施工条件不佳时,其会产生较多形式的地表变形病害。地表变形对于公路工程黄土隧道建设施工会产生较大的危害,在地表产生裂缝、陷穴或者落水洞时,工程会随之产生其他的问题,阻碍施工进度。一般来说,黄土隧道中地表裂缝现象比较常见,并且其主要是沿着隧道的走向在左右两侧出现裂缝。随着施工逐渐深入,裂缝也会有所发展,直至最后贯通隧道始终。陷穴的产生是黄土受到了一定的侵蚀,在地表水产生节理现象之后,就会逐渐腐蚀隧道内部结构形成洞穴。落水洞的产生也与地表水有一定的关系,水会流入低下最终形成孔洞,产生施工病害。

2.3 隧道塌方

隧道塌方对于公路工程建设施工的危害较大,不仅会影响施工质量,还会威胁施工人员的生命安全。隧道塌方的规模一般较大,并且在开展施工准备的过程中难以对其进行全面预测。正是其不可控性与突发性使得公路工程黄土隧道工程建设难度较大,在短时间内难以降低其产生的危害。在施工阶段或者开展工程运营时,隧道容易产生塌方现象。其主要的发生地点在公路隧道的进出口或者围岩突变点,造成的损害不可估量。我国已经有典型的隧道塌方案例,阎家岭土石交界隧道与土家湾隧道的塌方给工程建设造成了惨重的损失。因此,在施工过程中,需要做好充分的准备,对其中可能产生的问题进行分析,做好施工规划。

2.4 衬砌开裂

衬砌开裂会对隧道造成较大的破坏,使得工程整体发生变形,还会使得公路工程的内部支撑结构损坏。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆衬砌开裂主要表现为内部的混凝土发生环向开裂,其支撑保护装置也可能会产生初期破坏,导致隧道结构变形。在工程的局部拱顶发生开裂或者路面开裂时,衬砌结构的整体性会遭到破坏。甚至电缆槽也会发生横向开裂,不同的开裂形式对于黄土隧道的影响不同,但是造成的实际问题在短时间内难以解决。就我国公路工程黄土隧道施工来说,产生比较严重的衬砌开裂现象的主要有羊马河隧道及辛庄领隧道,病害的地点为隧道的出入口。

3 公路工程黄土隧道的施工技术

3.1 渗水漏水施工

在针对黄土隧道渗水漏水开展施工时,施工人员需要掌握黄土隧道的特性,对工程病害的治理方式进行合理分析。渗水漏水施工技术的应用需要注重对防水、排水、堵水的结合,还需要根据不同的施工环境对技术的应用方法进行探讨。在防水时,需要对隧道衬砌进行防渗与外围防水处理,防止雨水等深入到隧道中。排水则是排放水流,在隧道衬砌后空隙内出现积水时,施工人员需要利用渗水漏水技术对其进行排放。堵水是利用注浆与抹面的方式对外部的水进行堵塞,防止其流入裂缝。施工人员需要在隧道的中心设置排水管,对水进行引流。其在利用渗水漏水施工技术时,需要注重技术的实用性,提高技术应用效用。

3.2 地表变形处理

在对地表变形病害进行处理时,工作人员要以预防为主,而不是在实际产生这种病害之后才着手处理。施工人员要对地表已经产生的裂缝与陷穴进行进行处理,防止地表水的流入,进而保护隧道不会受到二次损害。在处理地表裂缝时,施工人员可以开挖沟槽,通过夯实回填提高隧道的稳定性。施工人员可以利用回填夯实技术对防渗层进行回填,加强其稳固性。在解决陷穴问题时,需要保证其回填高度高于地面,这样可以避免地表水下渗再次形成陷穴。在应用地表变形处理技术时,施工人员需要对排水系统进行完善,让地表水可以及时排出,降低地表土层受到的影响。

3.3 隧道支护施工

隧道支护施工技术的应用主要是提高隧道基层的稳定性,为黄土隧道工程建设提供支撑。技术人员需要对新的黄土层进行了解,在其节理发育的过程中,对土层的特点进行分析。由于新黄土层会给施工带来较大的困难,施工人员就需要加强对黄土隧道两侧的支护,提高整体结构的稳定性与安全性。黄土隧道中存在埋深较大的地点,施工人员要预防石块掉落,还要对其产生塌陷的可能性进行分析,做好施工规划。在实际开展支护操作时,技术人员要尽可能缩短工程的暴露时间,在最短时间内做好衬砌施工。这样能够防止隧道塌陷,为施工人员提供安全保障。

3.4 衬砌施工

对衬砌施工技术进行应用需要建立在衬砌变形病害的产生原因上,施工人员需要针对不同的原因控制施工技术的应用要点。部分衬砌变形病的产生是由于隧道围岩压力较大,因此,施工人员就需要增强隧道围岩的力学性能。这种方式可以有针对性地降低衬砌围岩压力,使得黄土隧道结构处于稳定状态。另外,施工人员还需要对衬砌的静水压力进行降低,利用排水设施增强施工效用。支护施工也是衬砌施工的重要内容,技术人员需要对支护体的刚度与强度进行控制,利用环氧树脂对存在裂缝的衬砌进行修补,提高结构稳固性。

结语:公路工程黄土隧道病害的治理需要以施工技术的专业性作为基础。技术人员要提升自身的技术水平,了解技术的应用方式,发挥施工技术的实际效用。

参考文献:

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论文作者:卢显辉

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/28

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