摘要:现阶段,很多隧道工程投入建设,社会对该内容也非常关注。隧道工程项目建设施工中会应用到浅埋暗挖施工方式,在本文中,基于对隧道工程浅埋暗挖法施工技术的研究,分析该工程在施工中的特点,并对其实施针对性施工、支护等处理,从而保证隧道工程的安全建设。
关键词:隧道工程;浅埋暗挖法;施工要点;
1 浅埋地下工程
浅埋暗挖是隧道工程经常使用的工法之一,需要实施挖掘浅埋的地段,受到周边环境的影响较大,例如交通及既有建筑物等,一般情况下,通常采用浅埋暗挖的方法进行施工。此方法源于新奥法基本原理,在开挖阶段,利用了多种形式加固方法,例如地表加固、超前大管棚、径向注浆等。尤其是在对围岩进行加固期间,要充分考虑围岩自身可承受的能力。在开挖以后,需要及时进行初期支护工作,待初期支护与围岩充分受力变形后,进一步施做二次衬砌并完成仰拱浇筑,促进结构封闭成环,确保与围岩的相互作用情况下,结构与围岩联合支护体系的形成。在该方法施工中,不但要控制好围岩变形的情况,还要有效缓解变形过大的现象存在,确保综合施工的技术形成。浅埋隧道的工程主要特点是:埋深浅,在实际施工时,受到地层损失影响,将造成地面出现移动的现象,对于周边的环境也会造成极大的影响。因此,在工程的施工中,要重点对支护和注浆等进行关注,提出有效解决办法,因此给施工人员造成了较大的难度。故此,在隧道的工程施工过程中,首先要充分运用浅埋暗挖法,熟悉掌握其存在具体的特点,确保在最大的程度上可为施工的工作提供相应决策。
2 施工的技术特点
2.1 围岩变形波及地表
浅埋隧道结构上方覆盖层厚度相对较小,在使用暗挖方法进行的施工中,通常会造成地表开裂、地表塌陷、构筑物位移等影响。为了减少对地表的构筑物、地下管线及路面造成的破坏,需要认真分析地层中岩土性质及地表的沉陷变形原因,确保监控量测工作的精确,从而保证施工安全。例如:变形量,在对其进行研究时,受到直接性的开挖工作影响,将会使围岩受力重新分布,从而造成沉降或变形。受围岩作用的影响,则会造成支护体系导致柔性变形影响,甚至导致主要受力结构开裂等。在施工不同阶段,受基础变形影响,造成整个结构发生纵向及水平位移。在考虑的变形量的基础上,研究地层岩性、富水、风化程度等特性,以及周边环境要素影响,不但会影响围岩稳定性能,还会给施工的工作造成极大难度。
2.2 刚性支护或地层改良
在运用浅埋暗挖法时,要及时完成初期支护的时间,并辅以超前导管、地表注浆、预加固桩等加固手段,确保能够控制好地中和地表的变形沉陷。与此同时,还要结合地质情况对已开挖段落进行动态设计,选择合理的方法和支护,确保能够对前方的围岩实施更为优化处理,更好控制地层的沉降变形,确保安全。
2.3 试验段指导设计与施工
在施工实施前,试验阶段是工程的指导要求,它可以全面促进设计和施工的工作进行有效优化实施。浅埋暗挖施工极易受到周边的环境影响,如隧道工程所在区域地质、地表复杂情况等的影响,因此,要根据地质条件、地质结构的情况进行试验,确保隧道结构的强弱、支护加固措施及施工工法选择的科学合理性能,实现实验工作和测量工作的优化实施。在施工中,通过加强监测地表沉降情况、地中变形情况、支护的结构和围岩应力分布情况等,对地面的环境影响程度进行有效分析研究,从而获得开挖阶段存在的信息和数据,确保能够利用反分析的方法全面促进其符合相关要求,促进支护参数、措施选择的合理性,实现力学分析与计算工作的合理性。基于实验数据,对施工情况进行分析与研究,不仅促进了设计与施工方案在安全和经济型方面的优化,还保证了测绘数据量测合理性。
3 开挖与支护要点分析
3.1 开挖方法的应用
一般情况下,山岭隧道都会使用台阶法施工,如果隧道的工程的项目建设在城市中心的区域或是在城市的附近,那么施工中则会采用CRD法施工方式。倘若是在城市中进行大断面浅埋隧道的工程建设,则一般情况下为了施工安全,大多采用明挖法施工,或者采用盾构、TBM施工,若确实需要采用浅埋暗挖法施工的情况下,如城市下穿隧道等,则会选侧壁导坑法施工,以此来满足多跨隧道的工程项目建设要求。浅埋隧道施工一般位于城市中,围岩地质条件一般较差,同时还有大量地表构筑物,为确保安全,大断面浅埋暗挖隧道切不可采用全断面法施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工阶段需要尽最大可能减少对周围岩层的稳定性影响,选用掘进设备进行辅助施工。在利用爆破开挖的施工技术时,需要采用短进尺、弱爆破,并对爆破震动速度进行限制。在通过个别有特殊要求的构筑物时,应采用控制爆破甚至非爆开挖进行施工,务必确保基友构筑物的运营安全及施工安全。
3.2 支护方式
浅埋暗挖隧道更多是应用复合式的衬砌方式,支护设计可以概括性的划分成三种情况。第一种情况是初期衬砌承担全部的承载应力,虽然也进行了二次支护体系建设,但二次支护只作为第二道安全防线,该类情况一般用于围岩条件极好,自稳能力极高的地段。第二种情况是初期衬砌与二次支护体系共同承担承载应力,该种情况较为常见,运用广泛。第三种情况与第一种情况恰恰相反,初期衬砌只是作为浅埋隧道开挖施工阶段的临时性支护,二次支护体系却是主要的承载应力体系。设计过程中需要对结构体系、施工方式和浅埋隧道支护方式以及众多的施工辅助手段进行综合分析。将综合分析结果与浅埋暗挖试验段进行融合,根据施工中量测到的众多信息数据对施工方法、支护体系进行优化和改良。
3.3 辅助施工方式
通常情况下可以根据以下次序进行浅埋暗挖法辅助施工方式的选择,首先进行地表注浆,增设加固桩等地表加固手段,然后完成拱部超前管棚及注浆,根绝需要选择台阶法上半断面预留核心土环形开挖、CRD法或侧壁导坑法进行开挖,喷射混凝土封闭开挖工作面,其次是超前小导管径向注浆和临时性仰拱搭设,待围岩充分变形后,最终完成二次衬砌的浇筑。
4 沉陷变形和坍塌控制要点分析
4.1 现场监控测量分析
施工现场监控量测是浅埋暗挖施工中需要高度重视的内容,通过监控量测可以深入了解施工现场的实际情况,使得现场施工在控制范围内,保证浅埋暗挖隧道施工的安全性,对沉陷变形情况进行有效控制。量测主要会分为两种类型,也就是应测与选测。量测工作开展收集到众多数据后,需要根据这些数据进行位移 -时间曲线的绘制,并且在曲线时间横坐标之下详细注明需要应用的施工方式、施工工序以及工作面和量测断面二者之间的距离。如果曲线逐渐平缓,工作人员需要进行数据分析与回归分析,对基本的稳定时间进行科学推算,分析位移变化的规律。要结合量测管理工作开展基础转折以及浅埋隧道不同施工阶段的沉陷情况进行施工管理的落实。如果量测值超过了标准设定接线,需要及时分析超标的影响因素,对已经建设完成的支护体系进行强化,并对适当的调整施工工艺。若是曲线出现了反弯点,也就表示位移数据在短时间内出现了较大的波动,也表明围岩结构的稳定性降低,支护体系应用安全性下降,需要加强施工现场围岩与支护体系的监测力度,对支护结构体系进行加固。必要情况下需要停止继续施工,对浅埋暗挖施工界面进行修整,等到围岩与支护体系稳定后才能继续施工,为施工技术人员提供一个安全的施工环境。
4.2 量测管理基准
施工中主要采用位移量测数据作为信息化管理目标。管理基准值应根据现场的特定条件来制定。当地面建筑对地层沉陷敏感时,采用控制沉陷的多种措施(包含改善围岩的条件等)使之不易达到要求或极不经济时,可同时采取结构加固的措施,并建立相应的基准值。隧道施工量测数据管理基准值应细化为各施工阶段控制标准。控制标准数值一般分为3个控制水平:Ⅰ级为安全值(相应安全系数在1.5~2.0以上),Ⅱ级为警戒值(安全系数为1.5~2.0),Ⅲ级为危害值(安全系数为1.1左右)。
结束语:
在隧道工程浅埋暗挖施工过程中,若采用的施工工艺和施工方法不妥,将会影响工程质量或引起事故的发生,因此,在隧洞施工的过程中,应该采用合理的施工方法和先进的施工技术,才能更好的确保隧道工程浅埋暗挖施工中的安全,使得项目能顺利进行。
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论文作者:顾昀
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/23
标签:围岩论文; 隧道论文; 地表论文; 工程论文; 情况论文; 量测论文; 体系论文; 《基层建设》2018年第6期论文;