公路隧道工程中的超浅埋段施工技术研究论文_刘捷

湖南路桥建设集团有限责任公司 湖南长沙 410004

摘要:超浅埋段施工技术在我国的公路隧道施工工程当中具有极为重要的意义,其能够使公路隧道施工有条不紊的进行,同时还能够对于公路隧道施工的质量做出保证,进而使其为我国的经济发展做出更大的贡献。本文将对于超浅埋段施工技术的重要性记性分析阐述,随后以A工程为例,对于公路隧道工程中的超浅埋段施工技术进行探究分析。

关键词:公路隧道工程;超浅埋段施工;技术研究

1.公路隧道工程中超浅埋段施工技术的重要性

随着我国的不断发展,交通环境的结构开始便的越发复杂,并且越来越朝着立体交叉的方向发展,与此同时,在我国公路上的车流量也开始不断的加大,在这个过程中为了确保道路的通行能力,便需要建设许多的超浅埋段隧道施工[1]。在该类工程当中,隧道的拱部是保证地面承载力和负荷能力的主要条件。同时,为了解决各方面传来的应力,就需要在进行施工设计的过程中对于各个方面传来的应力进行科学合理的分配,这样才能够保证隧道工程在实际过程的质量。进而避免发生坍塌或者是陷落的事故,充分保证人民群众的生命财产安全。

2.公路隧道工程中的超浅埋段施工技术研究——以A工程为例

2.1工程概述

A工程隧道的全长为4000m,其建筑的主要模式便是单线隧道,设计的时速为120km/h,该段地质特征主要为沟谷浅埋段,同时该段地区的地下水极为丰富。在施工的区域中,建筑物的数量相对来说比较多,同时也比较集中,在其地表之上有公路通过,具体情况如图2-1所示。在图2-1当中,能够清楚的了解到这一段区域内的公路工程所处的地段刚好为标准的超浅埋段施工地段。基于此,在施工开始之前,施工企业必须要做好相应的施工勘察,同时保证勘察数据的准确性。

图2-1断纵面示意图

2.2施工方案制定

在A工程当中,投入施工之前还需要对于工程当中的具体数据进行调查,保证施工方案的准确性。A所用的管棚直径为6厘米,随后又设置了16型的钢架结构,同时还需要保证对每个钢架的彼此之间留出一定的距离,随后在地表区域运用直径为7厘米的钻孔,在线路两旁15m的范围内,严谨的做好工程的注浆工作,在注浆完成之后还需要使用水泥砂浆对于钻孔进行有效的封闭,将原来的地貌恢复原样。通过这样的方式还能够极大的保证施工的质量和效果,使工程正常开展。

2.2.1施工中影响因素分析

在实际的施工过程当中需要考量可能影响施工质量的因素,例如周边居民的影响、外界自然环境的影响等。针对这样的情况,需要在施工中参考隧道支护的具体数据,进而使隧道的施工能够保质保量的完成,同时也保证施工的工期。

2.2.2施工中对于周围环境的处理

在进行隧道开挖的过程中,将会通过居民的住宅区域,所以在工程开始之前,施工企业需要与当地的居民进行充分的沟通,进而达成一定的协议,随后采取相应的措施对于当地的村民进行补偿,例如:经济赔偿等,通过这样的方式,能够使居民的损失得到弥补,同时也能够尽可能的保证施工环境的进度[2]。

2.3技术措施

2.3.1结构受力计算

(1)荷载计算:在进行计算的过程中,要对于地段的特殊性进行充分的考量,所以在进行计算的过程当中,除了水平压力值,对于垂直的压力值也需要进行计算,这样才能够确保数据计算的准确性。

(2)结构计算:工程技术人员首先应该对于整体的工程结构进行受力分析,随后需要明确围岩的级别和施工现场的地质环境,以破损阶段理论为基础进行相应的结构计算,随后根据实际的计算结果对于该数据进行科学的分析,继而得出科学有效的数据结论。

2.3.2台阶法进行挖掘

(1)工艺原理

在A工程的施工阶段,有与其独特的地理环境便选择了以台阶法进行施工。台阶法主要采用上下台阶预留核心土对于较大跨度的台阶进行施工,其施工的原理为,将洞的断面分成为上部环形拱部、上部核心土、下部弧形拱部、下部核心土、仰拱等五个方面,由于在开挖的过程中有下部核心土支挡,所以能够保证在开挖过程中的安全问题,并且能够及时的做出拱形初期支护。下图2-2为上下台预留核心土法施工示意图。

图2-2上下台阶预留核心图法施工示意图

(2)施工准备

①在施工开始之前对于图纸进行充分的解读,明确图纸当中的技术要领,随后采取科学的方式进行施工。

②在地表设置检测点,随后对于施工过程的当中的数据进行测量并且准确记录。

③基于地质学的理论,对于施工现场的地质进行精确的分析,例如:隧道内围岩的稳定性等。

④在施工人员上岗之前对其进行岗前培训,并且使其在工作当中严格按照操作标准进行施工。与此同时对于施工的材料和设备进行准备。

(3)挖掘施工顺序

首先从1步开始挖掘,随后是2步、3步、4步、5步,在进行1、3步的时候需要采用光面爆破后的装载机出土到下台阶,在2、4、5步的挖掘过程中采用挖掘机开挖,15T的自卸卡车对于外出的土进行运输,随后要保证上下台阶之间的距离控制在15-30之间。下图2-4为开挖顺序图。在开挖过程中循环尺寸与设计性钢间距需要保持相同。

图2-4开挖顺序示意图

2.4施工监控措施

(1)在进行施工的过程当中,需要结合相关的检测数据对于整体工程做出监控,随后对于二次衬砌做出时间上的估算,然后需要在工程当中加设防水板、纵向头透水沟和土工布等,之后便可以执行灌注作业。在浅埋地段设置多个超前大管棚、并且还需要沿着隧道对于整体工程的轮廓进行挖掘,随后设置合理的倾斜角度。在工程进行的过程中,工程技术人员还需要对于施工的重点难点内容进行监控,严格安全相关的技术标准对于工程的质量进行核查。

(2)在施工阶段,相关的技术人员需要对于施工现场的环境做出充分的掌握,同时需要结合工程现场的围岩特征,对于中部拉槽的长度与宽度进行确定,避免在施工过程中出现边墙位移的现象。随后技术人员还需要根据围岩的稳定性,对于核心土进行及时处理,全面确保施工的工期。

(3)在工程开挖阶段,技术人员应当通过自己的调查对于围岩裂缝的稳定 情况进行调查,随后做好相关的数据分析,并且根据施工当中相应的指标,对于施工的方案进行一定的调整,使工程更加符合科学。

(4)在施工台阶进行隧道挖掘的过程中,还需要对于台阶的长度进行一定的控制,通过这样的方式,能够避免在施工的过程当中发生危险,并且也方便日后的施工管理工作,通常情况下,要将台阶控制在±4m。

2.5洞外情况的检测

(1)拱顶收敛及下沉量的检测。在工程进行的过程中,要对于拱顶周边的收敛情况和下沉的情况做出相应的检测,对于工程的质量进行一定的保证。在实际的工作当中,需要根据工程的具体情况,选择相应的断面,对于其实施数据检测,计算其拱顶收敛量和下沉情况进行数据分析,确保其充分符合工程质量要求。

(2)布设检测点。针对于监测点的布设,可以在水平的断面之上进行布设,与此同时,对于检测的结果进行数据分析,并且做好数据记录。

(3)地表下沉量检测。在对于地表下沉量检测的方式上与拱顶收敛量的检测方式几乎相同。其监测点也应该设置在正面区域,这样才能够实现对于地表下沉量的精确测量,继而对于工程的数据进行实时监控。

(4)资料整理和数据统计。为了保证在隧道施工的过程中不受到外界环境的干扰,例如:地质条件、施工现场温度等,需要对于工程数据进行测量和统计,进而对于该数据做出分析,随后分析工程的进行在施工阶段容易受到哪些方面的影响,随后便可以对工程施工做出改善或者对于该种因素进行规避,通过这样的方式,能够实对于工程施工的实时监控,继而对于工程的质量做出进一步的把控。

3.A工程效果分析

在A工程当中,首先对于工程的方案进行了制定,通过分析发现该段工程当中纵横交错的公路较多且又要经过居民区,所以比较适合采用超浅埋段施工技术,随后对于工程中的可能影响到工程质量的因素进行了总结和处理,同时为了保证在施工过程中的质量,对于周围的环境进行了处理,即采用赔偿的方法给予当地居民一定的经济补偿。随后对于工程当中的结构和荷载进行了计算,确定了在实施隧道挖掘的时候宜使用台阶法进行挖掘,最后对于施工过程汇总和隧道外的情况进行了检测,并且确保该工程在建设的过程当中没有出现质量问题,即,通过超浅埋段施工技术解决了A工程当中遇到公路交错的情况。

结束语:综上所述,在我国当前的隧道工程建设当中,超浅埋段施工技术具有极为重要的意义,其能够在施工阶段对于工程的整体质量做出一定的保证。与此同时,在施工的时候,通过结合外部地质条件和施工环境的方式,能够对于工程做出一定的优化,从而对于公路隧道施工的质量做出控制,并且还能够保证公路在后续使用过程中的质量问题。

参考文献

[1]许志城.隧道冲沟浅埋段超前套拱支护施工技术[J].施工技术,2017(S1):771-774.

[2]汪涛.隧道下穿高速公路浅埋段施工技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2017(03):256-257.

论文作者:刘捷

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期

论文发表时间:2019/7/4

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