摘要:隧道施工中存在多种不同的地质情况,地质的优劣决定着施工的难易程度,施工中遇到多种不良地质地段时所采用的设计与施工技术会有非常大的不同,本文对于不良地段施工做了针对性的总结,经过分析隧道不良地段的施工技术,提出了适合详细环境的施工方法,使不良地段施工效率有所提高。
关键词:隧道;不良地段;施工技术
引言:
随着中国经济建设的持续发展,对于交通建设的需求越来越大,在实施道路建设过程中很难预防在不良路段的施工,为隧道建设和整个道路施工带来了非常大的困难。施工中的不良地质是指存在的不利土层,容易侧滑的边坡,高应力的地层等对地质稳定性有着严重影响的情况,这些情况的出现不但加大了施工的难度,也危害着施工人员的生命安全,因此遇到这些情况我们将采用相应的工程措施进行预防。
1、岩溶地段隧道的施工技术
1.1堵填。
对于停止发育、无水和跨径相对小的溶洞,依据其和隧道相交的部位和其充填状况,使用混凝土、浆砌片石或干砌片石实施回填封闭,或是把边墙基础加深,对隧道底部进行加固;当隧道的拱顶部位有溶洞时,依据岩石的破碎程度,在溶洞的顶部使用锚杆加固,并采用拱顶回填或是加设隧道护拱的方法来进行处理。
1.2绕行。
假如在岩溶区的施工当中,有一些溶洞相对难处理时,使用迂回导坑绕过溶洞。在施工前方隧道的同时处治溶洞,这样既能够处理溶洞,也能够保证隧道的正常施工。在绕行开挖时,要预防洞壁失稳。
1.3引排水。
当暗河或溶洞出现水流时,要排不能堵。要在查明水源流向与其和隧道部位的关系后,将水流用暗管、涵洞或小桥等措施引流,或开凿泄水洞把水排到洞外;当岩溶水流的部位在隧道顶部或是高于隧道顶部时,要在合理的部位开凿引水斜洞。降低水位到隧底标高之下,再实施引排。当隧道设有平行导坑时,把水引入平行导坑排出。
1.4跨越。
当溶洞非常深非常大时,堵填封闭的办法尽量不要使用。当填充物松软无法承载隧道构造时,使用梁、拱跨越。要在稳固可靠的岩层上设置跨越的梁端或拱座。需要时进行灌注混凝土加固。假如遇到特大溶洞,使用明洞构造方式;假如溶洞非常大,特别复杂的地质状况,隧道衬砌使用拉杆拱、边墙梁构造,条件好的话使用锚索对溶洞和隧道连接处实施加固。
2、新奥法技术
在开挖隧道中,新奥法应用的概率特别的高,它摒弃了陈旧施工方法的繁杂,在时间与效率上获得了非常大的提高。当遇到地质不良地段,最先考虑的是新奥法。新奥法是一种支护方法,在开挖过程中,采用钢拱架及喷射高强混凝土结合锚杆支护,使钢拱架及锚杆与围岩严密的结合在一起形成整体结构从而起到了稳定围岩的作用,这种支护方法在很大程度上发挥出锚杆的柔性优点,跟刚性构件不同,它在一定程度上准许围岩有少量的变形,让其不会出现附加应力,把杆件上的力传递出去,从而达到更好稳定围岩的作用。在流程上,新奥法和陈旧隧道的施工方法也存在非常大的不同,其严格依照“超前探测、超前支护、短进尺、弱爆破、扰动少、封闭早、强支护、勤量测”的工艺要求施工,开挖第一次的支护采用钢拱架及喷射早强混凝土结合锚杆,第二次支护等到围岩变形稳定后再进行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样做的目的是有效的确保了围岩的整体稳定性,使衬砌结构不会受到二次破坏。新奥法的开挖及支护措施,有效的降低了隧道塌方的概率,能够通过地质不良地段,确保人身与财产安全。所以,这项技术才会受到非常普遍的应用。
3、黄土地段隧道的施工
3.1黄土受水浸湿后,会出现不同程度的湿陷性,很可能出现突然下沉的情况,使开挖后的围岩快速丧失自稳能力,如果支护方法满足不了稳定围岩的作用,非常容易导致隧道坍塌。
3.2对由于构造节理切割而产生的不稳定位置,在施工时主要注意增强支护,避免坍塌。黄土围岩开挖后不能暴露太长的时间,否则围岩周壁风化到内部,会加快围岩松弛,从而导致塌方。因此多采用复合式衬砌,在开挖时少扰动,开挖后混凝土及时喷射,并以锚杆、钢筋网与拱架支撑作为初期支护,快速形成严密的支护系统。必要时针对围岩采用超前小导管、管棚预支护进行加固。在初期支护基本稳固后,施做衬砌,并采用拱顶注浆的方法将衬砌背后回填密实。洞顶、洞门和洞口的防排水要形成完整的排水体系,尤其是陷穴、裂缝等缺陷要处理好,防止地面积水侵蚀洞体四周,导致土体坍塌。
4、涌水施工技术
假如施工隧道内发生涌水,对整个隧道项目会形成非常大的危害。隧道施工时需采用一定的防水、排水方法。施工前运用超前探水技术进行探测,在用类比法实施预测,对施工现场地下水的分布、含量有正确的掌握,并开挖探水孔检验,推断是否会有发生涌水的可能,假如有可能发生涌水,要提前做好准备,一旦发生涌水,能够使用帷幕注浆、超前注浆与管道引排等方法,及时快速进行排水,降低水压,避免更多的地下水涌入隧道。涌水会造成隧道四周岩体出现缝隙,甚至会发生大体积空隙,这对隧道施工会形成非常大的危害,所以预防方法就显得特别必要而且主要了。首先,预测涌水量的大小,如出现险情,能够使用超前小导管注浆或者超前帷幕注浆的方法封堵涌水口,加固地层。出现突泥情况时,则要尽快采用填塞草袋、劈柴、钢筋骨架等封堵出口,封堵后及时喷射混凝土封闭。最后沿开挖面采用超前钢管支护,并压注水泥——水玻璃浆液封堵,最后在开挖断面加密监控量测点,对围岩状况实施监控量测。
5、锚喷技术
锚喷支护是凭借锚杆、钢筋网和混凝土层的共同作用来提高岩土的抗变形刚度与结构强度,使岩体的侧向变形减小,从而增强边坡的整体稳定性及承载能力。此技术在强度相对较低、岩性相对较差、易于风化的岩石边坡适用,或者尽管是坚硬岩层,但是风化相对严重、容易受自然因素影响、节理发育、造成大面积的岩土碎落地段及部分存在小型崩塌、落石情况的岩质边坡地段。又或者是由于爆破施工,导致已经深入岩层内部的破坏区域,路堑边坡相对松散破碎的岩石地段。总体而言,除了大面积的淋水地段或者是流沙地段之外,都能够使用锚喷支护技术施工。在锚喷技术中需要关注的是,假如完成了锚杆支护以后,支护能力依然不足以提供稳定围岩作用的话,必须要及时设置钢架支撑来增强支护。
6、结语:
不良地质条件下的施工变成隧道施工的重点,通过对施工环境的科学分析,隧道不良地质地段的施工需要提前拟定一种安全、经济的施工方案。在充分考虑不良地质地段给施工带来不便的同时,我们要做出相关的应急预案,来确保施工安全。因地制宜的使用科学经济的施工工艺,需要在施工过程中持续地进行探索与总结。
参考文献:
[1]葛诗权.隧道施工技术和质量控制[J].化工矿物与加工,2013,(12).
[2]吕剑云.浅埋偏压软弱围岩双连拱隧道施工技术[J].铁道工程学报,2011,(3):72-76.
[3]刘冬雪.不良地质条件下的隧道安全施工[J]. 交通科技与经济,2008(1)
论文作者:王志军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/6
标签:隧道论文; 围岩论文; 溶洞论文; 地段论文; 地质论文; 不良论文; 超前论文; 《防护工程》2018年第3期论文;