(中铁十一局集团第四工程有限公司 湖北 武汉 430000)
【摘 要】随着我国经济的快速发展,各行业对交通运输的要求不断提升。鉴于此,本文分析了浅埋铁路隧道下穿高速公路施工沉降的影响因素,并提出针对性解决对策,以期促进我国交通运输事业健康发展。
【关键词】浅埋铁路隧道;高速公路;沉降
【中图分类号】U25 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2016)24-0122-02
浅埋铁路隧道下穿高速公路施工属于较为特殊的施工类型,随着我国交通运输事业的大力发展,铁路、公路相交问题日益增多。在公路建设事业迅猛发展的今天,积极探究浅埋铁路隧道下穿高速公路施工沉降分析,具有重要指导意义。
1.预防浅埋铁路隧道下穿高速公路施工沉降的重要性
预防浅埋铁路隧道下穿高速公路施工沉降,是保证地表各项建筑安全的前提。浅埋铁路的埋深标准比较浅,故而其上部支撑能力与稳定性均低于隧道结构。隧道一旦出现沉降问题,就会严重影响地面建筑的安全性,也会影响隧道工程的顺利开展。新形势下,必须强化高速公路施工沉降问题分析,尽可能降低隧道施工对环境的影响,确保交通事业健康、快速发展。
2.浅埋铁路隧道下穿高速公路施工沉降分析影响因素
2.1 地质因素
在浅埋铁路隧道下穿高速公路施工过程中,经常会遇到不同地质条件,例如,在某些地层中,垂直节理型的土壤结构自身稳定性能较差,因而地基的承受能力比较低。在部分项目的施工现场,黄土、素填土均有显著的湿陷性,且湿陷性土质分布广泛,在这种地质条件下施工就很容易出现沉降问题。若工程地质土壤具备一定的岩性,能在一定程度上保证土体强度,在土壤强度较高的环境中,对隧道支护的要求一般不高,反之,会无形之中增加施工难度。
2.2 开挖面与埋深
在隧道施工过程中,开挖深度需控制在11.34米内,宽度在9.25米内,开挖面积应在90平方米内。施工中,若埋深度在20米内且跨度在8米内,则其上部覆盖处理土体的稳定性就较强,能够保证整体隧道开挖的稳定性。若隧道开挖跨度以及埋深度不在这一范围内,那么,势必会影响上部土体结构的稳定性,进而出现沉降问题。
在浅埋铁路隧道建设过程中,有时会在拱顶部会覆盖18m厚度的土壤,这种浅埋方式有可能引起沉降问题。
2.3 路面通车
建设高速公路是为了更好的满足交通运输需求,通常来说,高速公路均为主道,其车流量比较大且车辆负重大,无形之中增加了路面承载力。在高速公路施工过程中,通常会按照标准、正常车流量进行路面施工,若在具体运行过程中,车辆负重超过路面承受极限,势必会产生沉降问题。
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3.浅埋铁路隧道下穿高速公路施工沉降预防措施
3.1 地质勘查
在隧道施工前,必须进行全面的地质勘查,全面掌握施工场地的地质、水文条件,在此基础上制定详细的施工加护工作,模拟演练现场施工并为具体施工提供全面的数据支持。这样施工人员就可高效掌握施工中的难点与重点问题,并针对性制定方法对策,有效预防施工沉降问题,进而全面提高浅埋铁路施工质量。与此同时,应掌握铁路隧道与高速公路之间的关联性。在具体施工前,应详细掌握高速公路性质以及车辆具体通行需求标准,探究两者之间的关系。高速公路自身、车辆通行情况均会影响施工沉降,在具体施工中,需综合考虑车辆通行与高速公路施工情况,合理制定施工方案,这对预防施工沉降有重要作用。
3.2 地下水处理
施工地点的地下水会在一定程度上影响土壤土质,导致土壤承载力下降,这无形之中给公路施工带来了一定困扰,合理处理施工点的地下水非常重要。在架设支护的过程中,应保证地下水可顺利流出,避免围岩被地下水浸泡,保证施工现场的整洁、干燥。
3.3 隧道支护
在具体施工过程中,支护质量与沉降发生几率密切相关,尤其是在浅埋隧道施工过程中,必须通过合理措施预防沉降问题。为全面提升支护系统的支撑强度,必须设置与同级别隧道围岩较高的支护参数。在浅埋隧道施工中,必须通过超前支护措施加固隧道周边土体,以有效预防沉降现象。工字钢架、喷射混凝土、钢筋网、锚杆等都是较为常用的初期支护构件。在注浆过程中联合使用大管棚超前支护措施,合理制定支护方案,能全面提升隧道围岩的稳定性能,提升隧道抗沉降能力。由于隧道下穿高速公路,这给隧道支护提出了严峻挑战。在全隧道施工过程中,需进一步强化高速公路隧道段的支护保护,以有效预防沉降问题。一般来说,大管棚应设置在隧道洞位置,部分施工单位会使用小导管代替大管棚设置在洞口。为了进一步克服浅埋的约束因素,部分隧道还会采用超前大管棚与钢拱架组合方案,这能有效预防公路地表沉降问题以及坍塌现象。笔者建议在隧道下穿高速公路拱部设置大管棚,结合具体情况计算大管棚使用密度,同时,为预防穿顶问题,应严格控制管棚施工,按照2度标准控制外插角。
3.4 合理开挖
在铁路隧道开挖前,应加强开挖面积控制,合理计算开挖面积。开挖面积计算非常关键,直接影响到隧道支护的使用密度与数量。在高速公路下穿段落的施工中,为全面提升隧道稳定性能,可选择短台阶人工小步距的开挖方式,合理开挖,并做好开挖初期的支护保护工作,预防沉降。为了保证工程施工的安全性,在仰拱开挖前,应加强地质考察与监控测量,一次开挖长度不应超过3米。在拆除中间支护系统时,需保证设计允许范围内的围岩变形,在确认安全性之后方可开展下一步工作。如果围岩稳定性与相关设计标准相吻合,可一次性将临时支撑拆除,使用风镐并严格按照“由上到下”的顺序,逐个拆除喷射混凝土。
4.结语
综上所述,本文从浅埋铁路隧道下穿高速公路施工沉降分析影响因素入手,分析了地质勘查、关联性、地下水处理、隧道支护、合理开挖等施工技术,详细论述了浅埋铁路隧道下穿高速公路施工沉降预防措施,多角度入手,旨在全面提升高速公路施工质量。
参考文献
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论文作者:高晓冬
论文发表刊物:《建筑知识》2016年24期
论文发表时间:2017/6/12
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