摘要:作为我国当前一项重要的基础设施,高速公路施工建设对经济发展与人民群众的生活有较大影响。桥隧工程作为高速公路工程的主要部分,发挥着重要作用。在桥隧连接工程中,隧道洞门工程作为施工的重点,对桥隧工程有较大影响。所以,施工单位要提高桥隧连接工程中隧道洞门的施工控制。本文对高速公路桥隧连接工程中隧道洞口施工技术做了分析。
关键词:桥隧连接;隧道洞门;施工技术
近年来,国家大开发,尤其是对西部资源的开发,因此就需要大量地修建高速公路,方便运输与交流。而这些地区大多地势比较崎岖,高速公路的桥梁与隧道的连接工程技术就非常重要,关系到整个高速公路的建成。但是,目前在我国的高速公路技术规范中还没有对桥隧连接工程进行明确和专门性的规定,桥隧连接技术在行业中还属于开放性的课题,没有达成统一的规范。因此,对高速公路桥隧连接工程的技术研究具有重大意义。
一、选取隧道洞口的地址分析
因山体的地形、地质都不一样,并且山体构造较复杂,所以山体负荷能力存在很大的差异性,预期修建的隧道上部的岩石负荷能力的大小直接取决于隧道工程是否可以正常运行。修建隧道工程的过程中,首先要进行科学合理的隧道洞口地址选取。而隧道工程的相关施工技术人员应对预期修建的隧道区域做个详细的勘察工作,全面了解该区域的地形和地质、水文条件等,这样相关工作人员可以通过了解的数据信息资料做合理分析,进而确定选取怎样的隧道洞口地址较有益。如,隧道洞口选取地址的山体是连续的岩层,而且没有发生山体坍塌、泥石流、滑坡、开裂等不良现象,就说明了这个山体是比较稳定的地区,非常合适修建隧道工程。可是若隧道工程洞口选取地址的山体岩石是根据强风化砂岩组合而成的,负荷能力很低,这个山体非常容易发生坍落、泥石流等不良现象,就说明这个山体是非常不稳定的区域,不能在此修建隧道。
二、隧道洞口偏压段技术分析
在隧道洞口施工过程中, 要注重对隧道偏压段的施工技术分析。偏压段是指隧道受力不均衡的阶段,通常由于地形不均匀造成山体岩层受力不对称。对隧道洞门偏压段的施工分析情况如下:
1、隧道洞口顶部的岩层较薄,地面横坡陡峭,围岩类别低等,使隧道的这个部分受力情况不均匀,造成偏压,这种山体情况通常存在于傍山隧道。傍山隧道即依山沿河而建的隧道,由于长期受到河水侵蚀和风化作用,使该地区的地势变的陡峭,岩层较为薄弱。因此再对隧道偏压段施工使,要勘查好岩层等级以及承载力情况,提前做好支护施工。
2、出现隧道偏压段的原因还有可能是由于该地区出现过山体坍塌现象,使隧道施工段偏压。这种偏压情况主要存在于地质情况不稳定区域,曾经的山体滑坡或其他地址灾害造成了隧道的偏压。在进行施工的过程中要避免周围山体的滑落,注意做好超前支护。
3、隧道拱肩的外侧中的围岩覆盖层厚度较薄,承载力较弱,远低于不同围岩等级的特定值,从而使得隧道洞顶上方的岩体出现下沉现象,产生两个非对称的滑动面,最终导致隧道偏压,在开挖施工时极易造成坍塌情况发生。因此,在进行隧道洞口偏压段施工时,必须预先做好支护及衬砌,将支护及衬砌做成环状,以此抵抗围岩压力,提高岩体的坚固熊。若条件允许, 还可在压力弱的一侧增设相关辅助措施, 比如增设锚杆、钢筋混凝土等,以此增加抗压能力[1]。
三、隧道洞口浅埋段技术的分析
1、高速公路桥隧连接工程隧道洞口浅埋段技术是一项非常重要的技术,因而,需要相关施工工作人员加大对其的关注力度,处理得到,不然很容易造成后续隧道洞口施工无法正常开展。相关施工技术人员开始隧道洞口浅埋段施工的时候一定不能刷坡,除非是硬性规定的需要刷坡,就算如此也一定要少刷坡,这样才能确保隧道基层的安全性以及稳定性。后进洞进行施行运作超前支护,不需要使用机器就可以进行开采,使用人工进行挖掘,这样能够有效避免机械对整个山体进行破坏,避免山体塌方的现象。
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2、因桥隧连接工程汇中的隧道浅埋段不厚,所以隧道洞口上部的岩土不能产生自动承载能力的系统,且由于围岩是在很久以前遭受过非常大的压力,所以很容易发生变形的问题,如邢汾高速公路架坪峡桥隧连接工程的隧道洞口。假如不能合适的控制,围岩松弛的速度就非常快,进而引起裂缝形成损害,最终这样的裂缝就会传输到地表,引起整体输掉坍落。因此,相关人员对隧道洞口浅埋段进行挖掘的过程中,相关施工技术人员务必要加大对围岩变形问题的关注力度,控制好围岩变形情况,使用刚度比较大且强度高的初期支护,以此预防围岩变形的问题发生,从而防止土体结构被损害。
3、要防止围岩变形的方法就是即刻开展二次衬砌浇筑工作,不能等到变形量达到允许变形量的70%左右或者其变形速率比0.2mm/d 小,不然进行二次衬砌根本不能起到任何有效的作用。此外,进行二次衬砌的技术关键点在于正台阶法挖掘和从上到下进行施工。相关施工技术人员开展初期支护施工完成后,衬砌断面在进行设计过程中可以添加250mm 厚的混凝土做支护,确保支护的刚度和及时性,进而把控土体变形。
四、洞口岩堆段技术的分析
隧道岩堆段主要是指有碎石或块石构成的, 这些石块长期受到风化、重力作用堆积形成。由于构成形态主要是以石块为主,因此内部结构存在较大的不稳定性,岩层松散,极易出现坍塌。
1、在进行隧道洞口岩堆段施工时,必须注意加强支护,尽量将岩堆中的水分排除,保证地表水拦截有效。做好地面水的拦截工作后,要进行仰坡刷方施工,设立钢筋网,尺寸控制在0.2m×0.2m, 再增设混凝土支护, 混凝土的厚度控制在0.06m 左右,以此抵抗侧压力。
2、隧道洞口要靠山侧进行衬砌,并在隧道外缘1m 左右的位置插入3 排钢管,并设置超前大管棚,且钢管长度为13m左右,每根钢管的间距控制在1m 左右,排列形状为梅花状,完成后进行地表注浆和加固施工, 地表注浆的深度通常要控制在基岩下大约1m 左右的地方。
3、在隧道洞门前四十米的位置施工前,要做好超前支护。主要采取的支护方式为利用小导管注浆进行加固,小导管的长度为5m 左右,设置环间距为30cm,纵间距为4m,保证小导管距离设置均匀。同时,对小导管的外插角要做好精准控制,通常为两种标准,10°和3°,刚好保证小导管之间相互间隔。
4、在隧道洞门前40-90m 内,要对隧道的拱部进行加固施工。加固施工的方式同样采取导管注浆的形式,导管的应用标准和超前支护施工的应用标准相同。对导管长度的选择为5m,环向间隔为0.4m。纵向间隔为4m,小导管的外插角控制在2°。在对隧道洞门的拱部施工中,要在挖掘深度达到80cm时进行格栅的设置,目的在于对拱部加固。完成拱部格栅后进行锚网喷,同时与混凝土支护加固同时进行,混凝土的厚度控制在0.25m 左右。完成拱部的开挖后,进行中层和下部的施工挖掘。当三层台阶全部完成挖掘后,为增加岩堆段的岩层稳固性, 要应用焊接的方式将中层的格栅和拱部的格栅铡架连接在一起,形成环状,增强其安全性和稳定性。
由于高速公路桥隧连接工程是一项较为复杂的工程,其对我国经济建设和人们生活发展有着直接影响,桥隧连接工程是高速公路工程当中的核心部位。而在桥隧连接工程中,最主要的是隧道洞口施工方面的一些技术,这部分施工技术对桥隧工程有着直接的影响,因此,需要施工企业加强对隧道洞口相关技术,以此确保桥隧连接工程中的隧道洞口技术质量。
参考文献
[1]胡善华..高速公路隧道施工全过程风险动态分析与反馈设计方法研究[D].西安:长安大学,2016(05).
[2]郭丽芳.山区高速公路桥隧连接工程关键性技术研究[J].中国新技术新产品,2015(12).
[3]张宏杰.探究高速公路桥隧连接工程中隧道洞门的施工技术[J].科技与企业,2016(12).
[4]孙广臣,吴一凡.起跳桥隧搭接工程多源损伤及车辆冲击模型试验研究[J].振动与冲击,2015(01).
论文作者:周军
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/11/30
标签:隧道论文; 洞口论文; 偏压论文; 山体论文; 工程论文; 围岩论文; 导管论文; 《基层建设》2017年第25期论文;