高速公路浅埋偏压连拱隧道的施工技术分析论文_肖佳

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摘要:在高速公路施工过程中,隧道施工技术是决定高速公路使用质量的关键点,高速公路隧道施工方案需要结合实际的施工情况,制定科学的施工方案,针对一些地质状况比较特殊的施工区域应该做好充足的准备再进行施工,本文首先列举了高速公路浅埋偏压连拱隧道实际案例,同时阐述了高速公路浅埋偏压连拱隧道施工技术,最后总结了全文。

关键词:高速公路;浅埋偏压连拱隧道;施工技术;案例分析

前言

隧道主要是在地表之下的空间内建造相关设施,隧道工程属于附带设施,主要包括洞身、洞门两大部位,辅助设施包括消防设备的应急通道、隧道内的排水系统,隧道内的照明设备等。隧道均建设在山体内,由于山体地质情况的复杂性,导致地形的起伏变化比较大。我国大部分隧道均是在浅埋偏压地质下施工,导致隧道施工具有较高的风险,若是采用的施工方案不合理,在隧道开挖的过程中会出现坍塌事故,造成人员伤亡事故,影响着隧道施工工作的顺利开展。

一、高速公路浅埋偏压连拱隧道实际案例

某高速公路的隧道为连供式隧道,起屹桩为K1+270、K1+555两种型号的桩柱,长度为276m,预埋深度为36m,隧道的纵向坡为2%,隧道岩体级别为IV—V等级,周围的岩体情况比较严重处于非稳固状态。隧道施工过程中,地面注浆长度控制在18m,虽说隧道的预埋深度比较浅,但是存在着偏压的情况,隧道的进口货出口要接近地面,进出口周围的岩石均为白云岩石,岩石的破坏比较严重。

通过使用物探设备发现隧道内部存在异常,岩溶为发育地质,若是进行隧道开挖在异常区域会出现水泥涌水的情况,这也是典型的浅埋偏压连拱隧道,如下图1所示。通过分析隧道的设计图纸和地质勘探资料,发现该工程中开展隧道施工时,会出现大规模的塌方事故,综合各方面因素,最后选择地表注浆施工技术处理隧道的异常区域,这类施工技术能够有效的改善隧道岩体的破碎性,增加隧道岩体的强度,有效的防止隧道施工过程中出现塌方事故。

(图1为某高速公路的隧道为连供式隧道检测示意图)

二、高速公路浅埋偏压连拱隧道施工技术

(一)地表注浆施工技术

地表注浆属于一种加固技术,是将水泥砂浆灌注到岩体的裂缝中,促使破碎的岩体能够重新结合,增加岩体的整体强度。使用钢管分段注浆技术,在施工前,需要进行灌注砂浆、钻孔实验,确保试验数据合格之后,在根据实际的工程需要,调整地表注浆加固数据,完善地表注浆的加固参数。实施地表关注砂浆技术应该按照固定钢管要求设计,两个钢管中心距离0.8倍左右应该设置砂浆扩散半径。灌注砂浆工作中灌注孔道间距为1.4m、1.4m,长度要控制在17m的范围内,宽度控制在18m范围内,灌注孔的分布形式最好采取梅花桩的分布形式。灌注导管型号为热轧型钢管,厚度为5mm,灌注管周围要设置梅花形式的灌注孔,灌注孔之间的间距为40cm,水泥砂浆比例为1:1。

开展灌注浆施工时,施工初期要将压力控制在0.60MPa—1.20MPa,在整个施工过程中最大的灌注压力也不得超过2.20MPa。砂浆灌注的数量要根据底层填充6%的方式计算,在岩体周围灌注砂浆时,水泥浆需要使用注浆管道进行灌注。灌注完毕之后,砂石产生的压力会使得零碎的岩石重新粘接在一起。水泥砂浆凝固之后,碎散的岩石层也会凝固在一起,能够将周围岩体的强度还原。

(二)隧道隔墙施工技术

连拱隧道隔墙施工技术通常采用的是复合式曲中墙施工方式,在IV等级和V等级,岩体区域周围内的强度可使用钢筋混凝土的施工方式,开展中隔墙施工作业时,要根据主洞与主洞之间的距离进行焊接预埋施工,要及时将墙体顶部的缝隙进行压实,若是实际施工有特殊要求,需要使用灌注导管形式,回填充实缝水泥砂浆。

(三)隧道工程洞身施工技术

目前隧道工程洞身施工技术主要使用的是明挖的施工方式,在施工过程中要确保洞口边坡的稳定性,开展全断面钢筋混凝土加固,接着再进行洞身开挖施工。在开挖过程中,若是存在暗洞,需要采取先进的施工技术(新奥法),对V等级岩体周围使用正台阶施工技术,IV等级的岩体周围使用中导主动台阶施工技术。在实际的隧道开挖过程中,要按照施工要求循环渐进的开挖方式,同时严格控制施工质量。在进行上段开挖施工时,循环的进尺距离控制在1.6倍,上断面的开挖程度应该将洞身的直径控制在1.65倍范围内。洞身下段开挖作业,应该使用交叉挖掘施工形式,将挖掘长度控制在1.50m-3.50m的范围内,其挖掘距离要控制在隧道拱架的3倍之内,隧道洞口偏压区域需要先进行中部隔断墙体施工,在设计时洞身必须低于主洞,进行先低后高的施工流程。

(四)洞身支护砌砖施工技术

隧道洞身应该按照新奥法施工原理开展,使用复合式施工技术开展作业,隧道施工初期在设置洞身支护时,应该在围岩的内部打入锚杆,接着铺设钢筋网,还需要在钢筋网上喷射混凝土,主要是为了促使墙面形成土钉墙。在完成上述施工之后,还要施工工字钢固定拱架。

施工技术人员应该按照岩体的性质,落实前提洞身开挖支撑措施,在进行衬砌施工时,应该在洞身的支护部位,衬砌部位应该设置防水层,且要将防水层的厚度控制在1.50mm的范围内,例如:采用无纺土工布、防水板等材料。在开展隧道前期支护施工时,应该选择至上而下、先拱后墙的作业方式。洞身二次衬砌施工要先对边墙和拱架顶部采取仰拱的施工措施,在进行高速公路隧道洞身开挖施工、支护施工、衬砌施工均需要按照实际的工程情况,结合施工标准,选择最佳的施工技术,确保高速公路的使用质量。

三、结束语

综上所述,在进行高速公路建设过程中,隧道施工是整个建设工作中极其重要的一部分,若是高速公路属于浅埋偏压地质情况,需要先开展隧道工程施工。在这类特殊地质情况下,需要结合实际情况选择最佳的施工方案,确定高速公路隧道工程的施工质量。在实际施工中,要制定科学、合理的施工方案,确保施工人员落实相关的责任,标准避免在建设中出现安全事故,为施工企业带来较大的经济损失。

参考文献

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[5]王锁.浅析偏压连拱隧道的施工技术[J].价值工程,2011,30(03):69.

[6]赵辉雄.偏压连拱隧道设计、施工技术与结构优化[D].同济大学,2007.

论文作者:肖佳

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期

论文发表时间:2018/2/26

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