隧道浅埋段开挖及支护施工技术论文_乔家邢,马雪霏

隧道浅埋段开挖及支护施工技术论文_乔家邢,马雪霏

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摘要:作为一项难度较大的施工工作,隧道浅埋段开挖及支护施工在近期得到了有关方面的高度关注。将会更好地提升开挖及支护施工技术的水平,从而有效优化隧道浅埋段的最终施工效果。针对隧道洞口存在浅埋、偏压、围岩破碎、稳定性差等不良地质情况,提出了隧道洞口施工的技术措施,总结了地段浅埋偏压隧道的进洞经验,确保了隧道工程的安全及隧道施工质量。

关键词:隧道浅埋段;开挖;支护;施工技术

1隧道浅埋段开挖和支护施工简述

我们必须要首先了解隧道浅埋段是什么,一般简单的解释有这样两个:隧道上部覆盖的泥土没有隧道洞口的跨度两倍宽的部分,就是浅埋段;还有就是隧道内施工中,遇到的需要进行结构加强的部分也是浅埋段,所以说浅埋段主要就是这样两个部分。一般来说之所以我们要把隧道浅埋段单独作为一个部分研究,就是因为隧道浅埋段的安全事故出现的几率比较大,也就是因为隧道浅埋段往往实际的施工条件比较差。施工的的岩土情况不好,地质条件不好,所以在进行隧道开挖的时候,极容易对浅埋段的地质产生比较大的影响,浅埋段的地质变形也比较厉害,所以这样就有很大的隧道施工安全隐患,天多的施工事故,已经给我们敲响了太多次警钟了。我们必须要加以注意。尤其是隧道浅埋段施工极其容易发生坍塌,发生冒顶等等一系列的安全事故,所以我们能不能做好隧道浅埋段施工,是关乎到整个隧道施工工程能否顺利推进的关键施工部分,浅埋段施工对于整个施工工程都有着非常重要的意义。

2引发隧道偏压的原因

隧道之所以会发生偏压是由于围岩因压力分布不均匀而导致支护受偏压荷载,究其根本原因是:

施工方法不当,导致开挖断面发生坍塌,使得围岩压力的稳定性受到破坏,最后因应力集中导致隧道偏压。要是采取适当的处理措施,才能确保施工的正常进行。

地质围岩发生产状倾斜,导致节理发育不良,其中的软弱结构面稳定性不够,一旦施工受到阻碍,就会导致岩体顺着层理面滑动。

隧道依山而建,所以,地面倾斜性大,产生很大的侧压力,隧道属于浅埋。

3隧道浅埋段开挖和支护工作开展的重要性

在展开隧道浅埋段开挖施工时,首先要了解隧道浅埋段的意义,通常对其具有两种解释。一、小于隧道洞口跨度两倍宽的隧道上面覆盖的泥土属于浅埋段。二、隧道在进行内部施工时,通常会遇到的需要进行结构改造或者加强的部分属于浅埋段。在工程上,经常将隧道浅埋段作为一个部分进行专门的研究,因为,与实际的施工条件相比较,隧道浅埋段的施工条件比较差,在隧道浅埋段经常发生安全性的事故。同时隧道浅埋段的地形比较复杂,会极大地增加隧道施工的不安全性。在实际生活中,隧道浅埋段也屡屡出现安全问题,因此,在进行隧道浅埋段施工时要严格地按照施工技术完成工作。

因此,在施工的过程中,隧道浅埋段经常性出现坍塌的情况,或者出现冒顶的状况。这些安全事故都极大地阻碍施工的进度,威胁工作人员的安全。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以,在实际的工作过程中,要做好隧道浅埋段的施工工作,严格地按照规定进行工作,掌握隧道浅埋段的施工方法以及支护方法,这有利于促进整个工程的进度加快。在实际工作中,要根据隧道浅埋段施工以及支护技术的具体施工条件开展工作,提高施工的安全性,本文综合分析隧道浅埋段施工以及支护技术。

4隧道支护方法

4.1隧道浅埋段注浆导管超前支护

在超前支护方法上,超前注浆导管与超前锚杆的施工原理以及作用基本相似,其原理可以分为三种,即联结、组合以及整体加固原理;而被灌入地层的浆液将以渗透、填充以及密挤的方式挤走岩石缝隙中的土颗粒以及空气后而充实岩石缝隙,将原本疏松的土粒胶凝结形成一个完整的整体,经一定时间后原本松散的岩体将变得更加坚固,形成刚度更大、防水性能好的土层加固圈,从而增强了岩土体的稳定性。

4.2隧道浅埋段管棚超前支护

管棚施工方法适宜应用于较难成拱的岩土体地层。其指的是在对隧道进行开挖之前,在掌子面前方地层里将浆液注入并冷冻,随后将钢管、锚杆、钢板等打入,使拱形连续体于隧道横断面上形成,并对开挖面前面地层起到加固作用,同时通过其自身支撑力为前方土体的稳定性提供保障,降低地表沉降量的技术的总称。通过相关研究证明,围岩注浆加固对其强度以及变模量具有提高的作用,从基本上对围岩的变形进行改善。

5隧道浅埋段施工技术

在隧道开挖方面,可采用拱部明挖法,在边墙段采用挖井法等。上述方法在实际施工中均取得了良好的效果。随着高速铁路施工的大面积铺开,对施工技术的要求不断提高。近年来,由于暴雨成灾,泥石流频繁发生,给铁路隧道施工尤其是浅埋段的施工造成了巨大的困难。此外,浅埋段地质多为强风化石、风化沙质,板岩夹带泥土,层面互相交错,渗水性极强,不仅土壤中富含水分,且地下水含量也极为丰富,加之施工中大型机械车辆的干扰,其不稳定性进一步增加,如果沿用传统方法,隧道浅埋段的施工速度和质量都难以保证。因此,必须在传统工艺的基础上。对隧道浅埋段的施工技术加以创新。

5.1在隧道沿拱部两侧实施注浆

在隧道沿拱部两侧实施注浆时,以往通常采用单管注浆法,而在特殊地质条件下,需加大密度,因此采用双管注浆法,间距在30cmx30cm~40cm×40cm不等。以凤凰顶隧道为例,采用梅花形布孔,首先测算间距、设计出开挖轮廓线,制造不同长度的注浆花管。其目的在于固结开挖轮廓线以外的围岩,使地下水不再渗透到开挖轮廓线内,以确保在隧道开挖过程中不渗水,避免涌水事故的发生。

5.2采用引导法排水

在雨季施工时.由于隧道内水量巨增.用常规的水沟自然排水法已不能达到施工要求因此需采用水泵抽水,以加快排水速度。对于隧道内的拱脚排水沟,一侧采用自然法排水.一侧则使用水泵抽水,从而使排水速度明显加快。这样,隧道内可较为顺利地处理路面超欠挖部分,尤其是免去处理过程中水干扰之苦。

5.3采用管棚法施工

隧道浅埋段施工的最大困难和特点是.围岩极不稳定.极易坍塌。实际工作中,采用管棚法施工。对浅埋段在实施爆破之前,要进行超前支护。具体地讲.就是沿着拱部支撑外缘.分别置出一环纵向钢管.然后再从管内注入泥浆,以固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的空隙,使管棚与围岩固结紧密,便于下一道工序的施工。

5.4超前管棚施工

超前管棚施工的具体要求包括:

(一)注浆工序实施前必须进行注浆试验,取得相关参数后,再根据实际要求进行调整。对于破碎带、松散层及涌水段,要有目的、有针对性地采用不同材质的注浆材料.以确保工程质量。

(二)管棚施工的设备和围岩条件要对称,必要时要建一个止浆墙,以确保万无一失。

(三)钢管需按计划位置施工。为确保精度,应使用测斜仪进行钻孔偏斜度测量。严格控制管棚方向.并做好每个钻孔的地质记录。

6结语

总而言之,隧道洞口浅埋偏压段因为受到偏压和变形的影响,易导致地质灾害,所以,必须在施工时结合实际地质情况合理安排施工,严格控制相关的施工技术。本文将要对隧道浅埋施工以及支护技术做了一个简要的分析,希望能为隧道施工提供有效的浅埋段施工建议。在今后的施工过程中,还要不断地研究隧道浅埋段的施工支柱技术,提升隧道浅埋段施工的安全性。

参考文献:

[1]谢志军.隧道浅埋段的施工技术[J].军民两用技术与产品.2011(02):57-58.

[2]王小龙.锁儿头隧道出口浅埋段施工技术[J].甘肃科技纵横.2011(05):149-150.

[3]李彦乐.浅埋偏压隧道快速进洞施工技术[J].山西建筑,2012年12期.

[4]高天羽,罗志刚.隧道浅埋偏压洞口段施工技术[J].公路,2012年7期.

论文作者:乔家邢,马雪霏

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/6

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