山西路桥建设集团有限公司 山西太原 030006
摘要:高速公路隧道施工需要多种先进施工技术为支撑,其中大部分的施工队伍都会选用新奥法作为核心理论体系,在大数据时代背景下,新奥法施工技术充分发挥了施工相关信息的作用,将以往的施工经验及现阶段的施工数据整合,分析得到了有效的反馈信息,为隧道开挖方案以及围岩支护方案的机一部完善提供了信息支持。在施工过程中,可结合使用钻爆施工技术、锚杆施工技术以及混凝土喷射施工技术,进行隧道围岩的支护、隧道施工的质量监测以及隧道掘进。
关键词:高速公路;隧道施工;关键技术
社会的发展,离不开交通运输网络的布设,高速公路的建设,不仅给人们出行带来便利,而且解决了物资长途运输的问题,为经济发展做作出了不可磨灭的贡献。随着交通系统网络的铺设,其施工难度和技术要求会越来越高,合理应用各类先进的施工技术体系,并且加强技术质量管理,切实解决公路施工技术管理中存在的人为或客观问题[1]。在高速公路修建的过程中,一定会涉及到隧道工程的施工,新奥法是高速公路隧道施工中应用最为广泛的一类施工技术,以新奥法理论为施工指导原则,根据实际情况结合使用其他关键性施工技术,并加强各个施工环节的技术质量控制,对于提高高速公路隧道施工水平具有积极意义。
1 高速公路隧道施工关键技术
1.1新奥法施工技术
新奥法隧道施工技术体系建立于新奥地利隧道修建过程中,是现代化岩体力学理论和隧道施工经验的结合体,在隧道围岩支护中提倡以围岩作为主要承重载体,通过锚杆支护技术与喷锚支护技术的结合使用,增强了围岩的稳定性。新奥法施工技术体系集力学计算、施工监测、施工经验及先进施工技术于一体,有效推动了高速公路隧道施工地质勘探、设计、施工的一体化发展,而且该技术对周围地质结构造成的扰动较小,隧道稳定性高,施工安全系数高,施工进程快,技术适用性广,充分发挥了地质勘测信息及先进施工技术的力量,是目前高速公路隧道施工中的主要技术体系。
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1.2钻爆施工技术
钻爆施工技术主要用于隧道的预裂爆破或光面爆破,制定爆破方案时,需要对隧道所在地的地质结构进行勘测,根据岩体性质制定钻爆施工方案,合理选择钻爆所用的机械设备及施工工具。隧道的钻爆需要结合围岩支护同步进行,在钻爆施工后针对岩体的形式,进行围岩支护,一般情况下,岩层较为坚硬的隧道层,应该控制好炮眼残留率,保障围岩的完整性与轮廓的清晰,便于围岩支护工作的开展;而软围岩则应该防治隧道坍塌,迅速做好围岩支护工作[2]。
1.3锚杆施工技术
锚喷支护技术是一项新型的支护技术,将含有速凝剂的混凝土材料与高压水混合,利用技术装置将其喷射至隧道岩面上,混凝土能够在短时间内凝结定型。在围岩结构稳定时,锚喷支护是主要的支护方式,而锚杆则是辅助性的支护方式,在围岩情况恶劣时则相反。新奥法强调将围岩作为隧道围岩支护的承重载体,在进行二次衬砌支护时,会对初期支护成果进行评估,再应用薄壳型柔性结构进行再次支护,避免发生挠曲断裂的情况。
2 技术体系在高速公路隧道工程中的具体应用
2.1隧道围岩的支护
在隧道掘进的过程中,隧道围岩应力分布情况会不断变化,因此在施工过程中可应用新奥法施工技术进行隧道围岩支护,确保围岩强度的稳定性。在隧道围岩支护施工时,选用锚喷支护技术进行初期支持,选用模筑混凝土复合衬砌进行二次支护,施工时允许围岩出现小范围的位移和变形,形成一个稳定的具有共模效应的受力环区。初期支护工作完成后,通过监测数据,可以进一步完善现有的施工方案,选择合适的为围岩支护技术,进一步保证围岩的稳定性。
2.2隧道施工的质量监测
新奥法技术体系的关键在于隧道施工监测是新奥法施工技术体系中的核心模块,通过隧道围岩稳定性、支护结构受力状态及结构变化的动态监测,可为施工规划的合理设计提供参考信息,切实保证隧道施工安全及质量。在确定围岩应力分布后,若稳定性较好,应该即时进行锚喷支护,维持良好的围岩稳定状态,而稳定性较差的围岩,应该采取科学合理的支护方式,应用锚喷支护技术和锚杆支护技术,增强围岩的稳定性[3]。
2.3隧道开挖施工
因为大部分隧道中的岩石抗劈裂能力较低,一般会使用光面爆破法进行隧道开挖,这样能够迅速打开一条通道。此外,通过爆破方案的合理规划,例如缩小周边眼间距、合理控制炸药用量、严格限制周边眼方向等,可以有效避免周边眼范围外的围岩受到爆破作用力的冲击,结构遭到破坏。在应用光面爆破法掘进隧道时,出渣量较小,施工效率高,而且能够有效避免超欠挖现象,在进行二次衬砌支护时,需要用到的混凝土用量降低,这样能够有效降低施工成本。除此之外,应用光面爆破法挖掘出来的隧道,轮廓分明规则,围岩平滑,结构较为稳定,能够充分发挥围岩自身的承载作用,较为符合新奥法以围岩为承重主体的理念。
3 结语
在进行高速公路隧道工程施工时,管理人员应该认真研究《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)、《水泥混凝土路面施工技术规范》(TG F30-2003)等施工质量管理制度,严格按照“少扰动,早喷锚,勤量测,紧封闭”的技术指导方针进行施工[4]。随着高速公路隧道施工技术的发展,目前可用于工程实践中的技术体系有多种类型,其中就包括新奥法隧道施工技术体系,这是目前较为健全的一个施工理论,在实际应用的过程中,可结合使用其他施工技术,加强施工人员素质建设,完善施工管理制度,消除技术质量管理漏洞,确保技术的规范性和施工流程的合理性。
参考文献
[1]彭熙建,黄华龙.对当前高速公路隧道施工技术的分析与探究[J].城市道桥与防洪,2013,06:195-197.
[2]郭杰,李琦,洪健,曹淑学.超长距离下穿高速公路大跨浅埋暗挖隧道施工技术研究[J].建设机械技术与管理,2014,05:87-90.
[3]刘德春.高速公路隧道施工技术及控制要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2016,28:59-61.
[4]扶勇.高速公路隧道不良地质段施工技术对策——以四川宜泸高速公路隧道工程为例[J].江西建材,2016,03:167.
论文作者:杨嵩桥
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
标签:围岩论文; 隧道论文; 施工技术论文; 高速公路论文; 技术论文; 新奥论文; 体系论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;