浅埋暗挖法在隧道施工中的应用分析论文_刘青松1,佟波 2

浅埋暗挖法在隧道施工中的应用分析论文_刘青松1,佟波 2

1.沈阳市沈北新区公路管理处 110000;2.沈阳市沈北新区公路工程公司 110000

摘要:浅埋暗挖技术其优点有很多,主要就是支护及时且具有较好的灵活性。这一优势,对于隧道施工中一些较为复杂的环境,都可以加以有效的解决,同时,也可以有力的保证工程质量。基于此,本文主要分析了浅埋暗挖施工相关的原理以及特征,然后针对浅埋暗挖法隧道施工的条件适应性进行了分析,最后分析了隧道施工的相关要点,以更好的保证工程质量的提升。

关键词:浅埋暗挖;工艺;隧道;施工要点

引言

浅埋暗挖对于隧道施工而言,是一种较为常见的施工方法,在施工中,土质等环境问题、施工中的各个因素问题以及设备设施问题,对于工程都会产生重要的影响。因此,提升浅埋暗挖施工工艺技术,对于施工中出现的一些问题进行及时的解决,具有重要的作用。

1、隧道施工浅埋暗挖法施工原理以及特征分析

对于隧道施工技术中的浅埋暗挖技术而言,其原理最初来源于新奥法,新奥法其基本原理,就是为了对围岩有最低的损伤度,有效的利用围岩的自支撑能力,新奥法理论主要就是利用的围岩道德压缩特性和隧道施工时的时空效应。一般,浅埋暗挖施工,其对象主要是地质条件相对较差、土层覆盖相对较薄、承载力相对较小等,比较容易出现坍塌的地质条件,通过加固围岩的方式,对其进行及时支护等措施,进而控制地面的沉降,以保证施工能够安全有效的进行。浅埋暗挖技术,一般情况下不需要较高的机械化程度,主要施工劳力就是人力,但是,施工机动比较灵活且具有较强的适应性,因此,即使是一些地质较差的环境下,通过一些辅助加固的措施,也可以很好的进行隧道施工。浅埋暗挖施工技术,需要遵循的原则一般为:超前管道,严格注浆,短开挖,加强支护,及时封闭,勤测量。具体来说,主要有以下几点:第一,超前管道。就是在进行围岩预加固时,利用超前管道进行注浆,超前管道只是超前支护的一种形式,超前支护形式较多,本文主要就是用超前管道代替超前支护进行讲解。通过这种超前支护,对于围岩的掌子面的稳定性,有了很大的提升,有效防治围岩坍塌。第二,严格注浆。主要就是在超前支护后,在进行围岩注浆加固时,对注浆质量要严格的控制,使得将夜对于围岩的空隙可以完全的填满,提升其强度,保证稳定性。第三,短开挖。就是在开挖过程中,循环进尺短,注浆分几次进行,循环施工。这样做的主要目的就是对围岩尽可能的减小扰动损伤,保证隧道开挖的稳定性。第四,强支护。就是利用刚度较大的支护方式,对于浅埋暗挖隧道施工来说,在支护初期,需要一定的刚度控制围岩发生变形,以此防止围岩出现松动的问题。第五,及时封闭。就是在浅埋暗挖隧道施工中,隧道开挖方式,不是全断面开挖,因此不能及时成环,这样隧道就会由于不均匀的受力,在修建时,需要临时仰拱,提升支护初期的承载力度。第六,勤测量。就是隧道施工,围岩以及支护结构,需要定期的进行测量,保证受力状态在一个实时的掌控之中。这样就可以通过受力,有效的进行施工方式的选择,保证施工方法的优化选择。隧道施工方法中,浅埋暗挖施工,由于对地质有着较强的施工适应能力,因此,各种类型的断面形式、不同变化断面的隧道,都可以施工,这样施工就会较为灵活。此时,采用合理的辅助工序,对于地表的下沉,就可以有效的控制,和盾构隧道施工相比较,浅埋暗挖方式,更为经济,和明挖法相比,减轻了对交通的压力,因此,综合考虑,浅埋暗 挖目前是一种较为经济的施工方式。

2、浅埋暗挖法隧道施工适应性条件

对于浅埋暗挖隧道而言,一些土质不适合采用明挖,或者土质胶结性较差,此时采用浅埋暗挖方式为最佳。对于一些城市而言,地下管道较多,建筑物较多,因此,地表沉降的要求也十分严格,因此,此时也适合采用浅埋暗挖方法。浅埋暗挖方式,其施工灵活,具有较强的适应性,在隧道施工中应用十分广泛。但是,此种施工方式速度比较慢,如果有含水地层,那么也不适合采用此种方法,因此,为保证浅埋暗挖施工在使用中大力推行,需要提升施工速度,提升适应性。如果浅埋暗挖施工速度提升了,那么也就直接降低了造价。当前,浅埋暗挖方法,在地铁工程应用中,施工速度也较慢,对我国的地铁工程的快速发展起到了一定的阻碍作用。因此,需要从以下几点方面加以优化:采用锚喷钢拱架支护,替代复合式衬砌支护。如果注浆难以满足施工工序,就需要对注浆时间进行合理的设置。根据监控监测的数据,严格控制参数支护以此提升施工质量。当前来说,浅埋暗挖隧道工程,一般在污水条件下施工,一般城市下,地铁隧道在施工中,由于水位较高,因此,需要做好前期的降水工作,保证施工。

3、隧道工程浅埋暗挖法施工注意要点

3.1围岩变形波以及地表浅埋施工注意要点

浅埋暗挖施工,由于隧道自身埋深较浅,土层覆盖也比较薄,那么采用其他工艺,对于地表就会产生一定的影响。因此,为了保证地面建筑物不受影响,地下管道不受到破坏,需要对地表中的沉陷变形进行严格的控制,同时,还要控制变形量,因此,对于围岩的沉降问题,还要充分的考虑到,考虑其在不同的施工阶段对结构造成的影响。

3.2刚性支护或地层改良施工注意要点

隧道施工中,支护时间如果能提前就尽量提前,对于支护的刚度也要适时的加强。这样,就可以有效的控制地表出现变形问题,一些开挖以及支护需要做好措施之外,还要对前方的围岩做好支护工作,采用相应的措施,进行改良,有效的控制变形问题。

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4、隧道施工中浅埋暗挖施工工艺流程分析

4.1试验段施工

采用浅埋暗挖施工,隧道周围地层比较复杂,经常出现不稳定的现象,因此,需要在隧道施工中,进行试验段施工,保证施工后期的安全性。首先,对隧道结构加以设计,隧道施工方案以及试验段进行计划,对隧道开挖试验段进行有效的制定,一般就是对围岩的变形、地表沉陷以及支护结构进行分析,其次,可以通过试验段的施工,获取相关的施工参数,这样,就可以对岩层的相关参数有一个准确的分析,例如岩层的地质类型、岩石性能等,最后,制定合理有效的开挖方案、地层加固以及支护形式的确定。

4.2隧道开挖

隧道工程,一般采取浅埋暗挖工艺施工需要结合工程的特性来,不同的工程,具有不同的围岩结构特征,周围建筑物的要求也就不一。通过这些条件,设定不同的开挖方案,如果施工要求过高,在试验段施工后论证施工作业的有效性。一般,山岭隧道,使用的方式为正台阶法进行,城市隧道,一般采用的短台阶法或者是采用上台阶法,通过步骤的分解,进行施工。对于周围的围岩,尽量不对其产生影响,如果需要爆破,尽量采用弱爆破的方式以及短进尺的方式,爆破尺寸,一般控制在一米之内。

4.3隧道支护

浅埋暗挖施工,一般需要复合式衬砌,支护设计可以分为三种情况:第一种,采用初期支护,以此承担所有的荷载。二期支护,保证隧道的安全作为储备。第二种,初期支护是临时支护,二次支护,主要是承担荷载结构的方式。第三种,初期和二次支护,初期支护和二期支护,共同承担承载结构。根据实际情况进行判断,同时,对施工中的一些数据以及信息,加以不断的调整,隧道工程施工,一般都是在浅层地表下,因此,需要保证围岩的强度和稳定性有一定的强度。一般而言,隧道浅埋暗挖施工,可以采用超前小导管,在施工中通过小导管,可以诸如水泥浆液,这样,就可以使高压力浆液对隧道土体,进行挤压,保证土体压裂区渗透融合,从而形成浆脉网络,如果其凝固之后,可以采用硬塑粘土,以便于对土体进行约束,这样才能保证围岩结构的稳定,有效提升抗渗能力。此外,初期支护验收合格后,还要做好堵漏防水工作,在无水条件下,用聚乙烯丙纶防水卷材,最后,检验防水层,合格之后,方可进行下一道工序。

4.4混凝土喷射

混凝土喷射作业,保证喷射持续,需要在机器内部添加足够的存料,保证机械的正常运转,首先,开始作业时,需要先送风之后送水,最后在开机。在结束后,也要按照先停风,之后停水的这一顺序,进行。最后,对输料管内进行清理,对喷射机进行清理。其次,喷射之前,对喷射机喷头,进行仔细的检查,保证喷头可以运作优良,同时,采用人工以及高压风,对需要喷射的面积,进行清理工作。此外,进行喷射时,需要将喷头和喷射面的位置,保持垂直,距离为0.6-1米,工作人员调整水量,控制水灰比,保证混凝土表面的光滑润泽以及平整。

4.5回填注浆

等到喷射的混凝土,满足了一定的强度等级后,需要对预埋钢管,进行回填注浆施工,有效的控制地表下沉,同时背后回填注浆,和拱顶和隧道中线15度夹角,纵向每两米设置一根,拱顶两侧注浆管,需要交错布置,注入的浆液,一般为水泥砂浆,不能采用压力过大的注浆压力,一般压力最大,不能超过0.4MPa,需要注意的是,出浆口在选择朝向时,采用和开挖方向相反的方向,出浆扣一般和土体距离保持50mm。

4.6施工监测

实际的隧道工程中,隧道施工方向不统一,各种各样的方向,交织成一个隧道网络,或者是一个环形形状。因此,这样就需要在施工中,采用远程监测的方式,监测隧道的强度、沉降量等多种数据,如果出现了一些问题,就需要采取措施,及时修正。同样的,采用浅埋暗挖法,在应用中,也需要对隧道进行监控以及有效的测量,通过测量隧道,对其强度以及沉降量产生的偏差进行控制,可以对后期的施工,提供可靠的参数,这样,就起到了较为很好的指引作用。

结束语

浅埋暗挖技术工艺,其中的要点较多,关键环节也较多,因此,在每一个施工环节中,对于施工质量的各个环节,都有着极为重要的影响,在实际的施工中,施工人员需要结合工程的实际情况,按照一定的施工流程,以保证每一个施工工序都能达到标准,有效提升整个隧道工程的质量。

参考文献:

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论文作者:刘青松1,佟波 2

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/6/19

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