浅谈公路隧道洞口工程施工技术研究论文_林喜

浅谈公路隧道洞口工程施工技术研究论文_林喜

平阳县交通工程建设办公室 温州平阳 325400

摘要:隧道洞口施工是整个隧道工程施工的前提和关键。针对隧道洞口的特点,制定切实可行的施工方案,保证洞口段施工质量、进度和安全。本篇文章围绕现阶段公里隧道洞口工程不利因素、施工原则和施工技术展开探讨。

关键词:公路;隧道洞口工程;施工技术

随着交通运输工程在我国的飞速发展,公路隧道在交通建设对缩短线路里程,降低工程造价和生态保护方面起到了积极的作用。在公路隧道工程施工过程中,隧道洞口施工是难点,也是重点。隧道洞口以保证施工安全、按时开工为基本要求,是公路隧道工程整体施工有效进行的前提,更是隧道工程建设的核心环节之一。

一、影响公路隧道洞口工程施工的不利因素

在公路隧道洞口工程施工过程中,不仅要在施工前制定一系列的工作计划及施工原则,还要考虑影响隧道洞口施工的诸多因素,以确保公路隧道洞口工程施工建设全面进行。

(一)地表、地下水

通常隧道洞口位置大多都会选择在沟谷或者是山坳等地势较低的地区,地表和地下水较为集中[1],这些地段的地质结构较差,土壤松软,易发生坍塌事故,严重影响工程建设,在公路隧道洞口工程施工中更加起到消极作用,所以洞口位置的选择是隧道工程中的重要环节,应尽量避免沟谷、山坳等地区,将施工地点定在山体斜坡的周边地点。其次,在洞口选址完成后,应该构建科学的防水、排水系统,并结合周边环境,合理利用地表水,保证地下水流通顺畅。在进行公路隧道洞口工程施工时,应结合当下最先进的防水排水施工技术,将地表、地下水对工程施工的影响降到最低。

(二)地形、地貌

工程施工建设力度的强弱局限于地形、地貌条件的好坏。常见隧道洞口形态为倒“U字”型[2],易出现隧道结构不对称、两侧承载力不协调等情况,致使洞口两侧产生浅埋和偏压,严重影响隧道洞口全局稳定性,不利于工程施工。在工程施工过程中,开挖与支护不当、施工操作技术不当会增加隧道洞口出现坍塌滑坡事故发生的机率,甚至危及施工技术人员的生命,给项目工程带来巨大的经济损失。

二、公路隧道洞口工程的工作原则

在公路隧道洞口工程施工中,应按照我国《公路隧道设计规范》中的要求,合理设计洞口的位置和进洞施工方案[3],秉承“早进洞,晚出洞”的工作原则,对保护山体结构、环境和施工顺利进行等方面起到积极作用。为了确保工程整体质量得到有效的提升,必须坚持公路隧道洞口工程施工原则:

(一)公路隧道洞内施工原则

由于公路隧道洞口工程的施工地点位置处于比较特殊地段,位于强风化地带,围岩风化程度较高、易碎,围岩稳定性较差,所以在洞内施工前应以18字方针“管超前、短进尺、严注浆、强支护、早封闭、勤量测”为施工方针,严格按照施工原则进行施工,减少爆破,尽量采用人工配合机械挖掘,以减少对围岩的破坏和扰动,避免洞内岩土坍塌等事故,确保洞内施工安全。

(二)公路隧道洞外施工原则

在进行洞内施工前,洞外施工原则是确保洞内安全有效施工的前提。在洞口开挖前应对工程进行的各个环节严格检查[4],对洞口地处位置的地质、地形特点等一切有可能影响洞内施工的自然因素进行调查,并加以处理。其次应考虑工程的防水排水问题,并严谨的设计防水排水系统以应对雨季工程和部分地区含水量大的问题,确保工程施工单位能够更好应对施工过程中突发事件及安全隐患,保证公路隧道洞口工程顺利进行。

此外,在隧道洞口施工进行时,认真观察周边环境和生态环境,尽可能的保护周围的土石以及植被,尽量保护原始的生态系统;制定严格的施工技术方案也是保证隧道洞口工程施工进行的有力保障。

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三、公路隧道洞口工程施工技术

(一)开挖技术

在隧道洞口开挖期间,工作核心应以保证施工质量、防止坍塌、断面等状况的发生为前提,严格按照浅埋暗挖的工作原则进行开挖工作。现阶段,常见的公路隧道洞口开挖技术体现在以下几种方法[5:一是台阶法,在隧道洞口开挖过程中,应严格执行台阶法开挖,按照放线测量、超前支护管棚,铺设钢格栅、锚杆及钢筋网片的顺序进行开挖工作,并展开混凝土喷射与联合支护,施工技术人员在完成测量与监控后,开始下一环节的工程施工;二是爆破法,在开挖过程中适当的选用爆破法,采用微震动爆破技术,最大程度的减弱对山体的干扰和破坏,确保其整体结构的完整性,充分发挥其自身承压作用。同时做好安全防范措施,对爆破现场进行人员疏散工作,避免飞溅的岩石土尘伤及工作人员,并及时清理爆破后现场残留的碎石,有序的进行爆破工作;三是利用绳扣与垫圈将防水层挂在固定位置,并且根据防水板厚度、宽度等严格控制固定点距离,同时在铺设过期间必须预留松弛度,避免张拉过紧,防止混凝土在灌注过程中对防水板造成损坏。

(二)超前预支护

1 管棚法加固

管棚法是按照设计图纸将钢管安装在隧道暗洞口的外轮廓建立钢管棚,并且对钢管内部进行注浆,确保其与型钢架构成预支护系统能够承担周围岩石的压力。此方法经常被用在地质松软不完整的地层上,并且取得了显著效果,较强的支护力是提高岩层水平拱作用的根本,是平稳施工的有力支撑。

2 超前小导管加固

超前小导管注浆加固是一种广泛使用的辅助施工措施,往往与钢拱架一起设置,隧道洞口仰坡防护完成后,首先整修或洞面安装第一组钢筋拱架,使第一组钢拱架尽量贴近洞面。通过利用风枪沿钢拱架的腹部穿过,将小导管顶入岩层中,并与钢拱架焊接牢固,共同组成支护体系。使用注浆设备,将浆液压入小导管内,并通过管壁的注浆孔注入地层空隙,凝固围岩,从而使隧道围岩形成加固圈,保护隧道开挖的顺利进行。

(三)超前预加固

1 地表注浆法

在地质条件比较复杂的地带常用到地表注浆法[6],例如,砂性土质、孔隙较大的土质等地质条件。施工技术人员在注浆过程中应注意周围岩层与浆液是否匹配,浆液能否渗透至标准深度等问题,通过地表注浆的方法增强周边岩石的稳固性,将有孔钢管放置子岩土周围,在花管中注人岩浆,能够加深岩浆与岩层贴合度,进而最大程度的提高周边岩层的承压能力。

2 洞内钻孔注浆法

与地表注浆法适应的地质条件相反,洞内钻孔法比较适合黏性的土质。有效利用压浆等方法,借助浆液的凝固硬化的作用,将浆液渗透到指定地层,堵塞地缝孔隙,使注浆层渗水的可能性降到最低,将松软的岩石凝固,从而增加周边岩石的稳定性。

结束语:

综上,公路隧道是整个公路工程的重要组成部分,而隧道洞口施工是公路隧道的难点和关键,易受多种因素影响,具有施工复杂、安全隐患多等特点。因此,在隧道洞口开工前,结合不利于公路隧道洞口工程施工的原因,遵循隧道洞口工程施工原则,选择适宜的施工技术方案至关重要。

参考文献:

[1] 陈忠云.公路隧道洞口工程施工技术的研究[J].建筑工程技术与设计,2017(1):449.

[2] 任泷宇.公路隧道洞口工程施工技术分析[J].建筑工程技术与设计,2017(1):477.

[3] 熊昀.简析公路隧道洞口工程的施工技术[J].黑龙江交通科技,2015(7):153-153.

[4] 赖彦,游仁传.试分析公路隧道洞口工程施工技术[J].黑龙江交通科技,2013(10):134-135.

[5] 张绍有.公路隧道洞口工程施工技术解析[J].城市建设理论研究,2014(9).

[6] 张春林.公路隧道洞口工程施工技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2015(22):4858-4859.

论文作者:林喜

论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期

论文发表时间:2017/7/6

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