摘要:近年来,隧道工程迅速发展起来,而浅埋暗挖技术得到了有效的应用。在施工期间,由于地面移动现象会对周围环境产生很大的影响,因此,对其进行深入的研究是非常有必要的。基于此,文章结合实践,先对浅埋暗挖施工方式进行了简要的概述,然后结合某工程实例,对隧道工程浅埋暗挖法施工要点进行了详细的探究。
关键词:隧道工程;浅埋暗挖法;施工要点
前言
一般来说,隧道工程施工中,浅层段需采取浅开挖方法。这种方法是基于新奥法的基本原理。在开挖期间,采用了多种方法来促进加固方法的形成。特别是在围岩加固过程中,充分考虑围岩的承载能力。后期的开挖,及时的支护工作,促进形成封闭环的工作,确保围岩之间的相互作用和支护系统,促进联合形成的方法,不仅可以有效地控制围岩的变形,而且还缓解过度变形现象,形成一个综合施工技术。
1浅埋暗挖施工方式概述
该施工方法在实际的施工中不仅会受到隧道工程浅埋区的影响,而且同时还会受到周边地形因素的影响,浅埋暗挖法本身包括了很多形式和方式,因此其能够有效的对浅埋区域内的土体进行有效的加固,从而更好的提高周边土体的承载力。严格来说,浅埋暗挖法是一种概括的说法,它分为多种施工方法,主要有双侧壁导坑法、CRD法、三台阶多步法、预留核心土环形法等等。如何运用一种或多种工法综合运用,这取决于隧道实际情况,如隧道断面大小、隧道围岩条件、埋深等等;但无论运用哪一种方法,其遵循的原则和所要达到的目的是相同的,那就是保证施工安全、达到设计要求。本文将通过笔者亲自参与管理的隧道为例,介绍浅埋暗挖法的具体实施和效果分析,以及施工中的注意事项,为同类别隧道施工提供一些经验。
2工程实例介绍
工程概况:某隧道净空5.0m,净宽15.75m,Ⅲ级围岩330m,Ⅳ级围岩155m,Ⅴ级围岩80m,明洞50m。本隧道为三车道+非机动车道布置,是台州地区甚至是浙江省三车道隧道中断面、开挖宽度最大、矢跨比最小的隧道。本文仅以左洞为例,也是本隧道施工中难度最大的一部分。左洞进口地质情况:隧道左洞进洞口表部为残坡积含碎石粉质土、土砾砂、土碎石层,厚度不均,进洞口上部覆盖层厚约3.6m,覆盖层较薄,隧道左洞顶部有一天然冲沟。根据现场已揭露的隧道断面,断面左侧距起拱线约40cm、右侧距起拱线约200cm以上为含碎石粉质土,自稳能力极差,易坍塌变形;断面下半部分为基岩。
3浅埋暗挖法隧道施工技术特点
浅埋暗挖工法选择。本隧道有以下几个显著特点:①超大断面,开挖面积达185平方米,矢跨比为0.48;②围岩地层超差,隧道围岩为年冲积碎石土层,粉砂质,无自稳能力,透水性好;③超浅埋,洞顶覆盖层3.6m,进洞50m范围内覆盖层最厚处为7m左右,过50m后,覆盖层逐渐增加;④水的影响,本隧道位于一处天然冲沟下部,当地雨水充足,地表水下渗,对隧道施工造成很大影响。基于以上几点,本隧道前35m采用双侧壁导坑法开挖,在采用双侧壁导坑法开挖过程中,做到以下几点:首先,严格控制开挖进尺,由于隧道上部为土层,全部采用机械开挖,开挖进尺为一榀拱架距离,即0.5m;其次,尽快支护,所有支护均在较短时间内完成,减少土层暴露时间。第三,各导坑之间保持合适的距离,严禁两侧导坑齐头并进。第四,尽快开挖施工仰拱,尽早形成闭合圈,确保稳定。同时,还对洞顶地表水进行引排,减少下渗于隧道内的水量,对原地表、拱顶沉降和两侧收敛进行观测,确保隧道断面净空满足设计要求。双侧壁导坑开挖完成后,隧道拱部依然为土层,为确保安全,将施工工法变更为预留核心土环形开挖,采用这种工法施工时,同样必须遵循短进尺、弱爆破、强支护的原则。超前支护采用双层小导管,钢拱架间距为50cm,重中之重依然是开挖进尺的控制,严格按照0.5m的进尺寸控制。
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4浅埋暗挖法隧道施工技术要点分析
4.1选择开挖方法
隧道施工的特殊在于它是一项隐蔽性极强的工程,在地质情况没有完全揭露前,无法完全掌握围岩情况。正如前文提到,如何选择开挖方法,完全取决于隧道地质条件、断面大小、影响范围等综合情况。通常情况下,完成复杂情况下的隧道开挖,往往是多种方法综合运用,才能完全解决现实难题。比如说,在围岩极差时,想尽一切办法利用机械开挖,甚至人工开挖,目的是减少对围岩的扰动。隧道施工的关键,在于要及时调整施工方法和参数,尤其是围岩发生变化时,要立即做出调整,确保支护及时和正确,这也是新奥法的精髓所在。
4.2爆破法开挖的运用
在爆破法施工中,为了确保爆破工作的安全顺利进行,施工人员必须要依据不同等级的围岩和断面来选择不同的施工方法,而且还要依据围岩的变化来对施工方法进行不断的调整,对爆破技术参数进行有效的设计和调整,从而达到减震以及光面爆破的效果。隧道在双侧壁法完成后,也采用了爆破法进行开挖施工,为了使隧道达到光面爆破的标准,并且降低围岩松弛圈的影响范围,在进行开挖时采用合适的爆破参数,确保了开挖的质量。
4.3支护方式
一般情况下,隧道支护分为三种形式,并且通常都是合并综合利用。一是超前支护。超前支护也是一种辅助支护形式,即将小导管或锚杆沿隧道前进方向,以一定的外插角沿隧道拱部轮廓线打入。二是初期支护,初期支护往往是钢拱架、钢筋网、锚杆、钢纤维、喷射混凝土等的一种或多种综合支护,相互作用,形成综合支护系统。三是二次衬砌,二次衬砌是通过钢筋混凝土或素混凝土,对隧道进行永久性的支护。该支护根据初期支护稳定性来确定二次衬砌的浇筑时间,确保隧道结构稳定。
4.4现场监测测量
在测量过程中,一般会有两种选择,比如要对隧道施工的地质条件以及支撑情况进行仔细的观测,同时还要充分考虑位移和拱顶下沉的情况,在此基础之上来选择更加合理的施工方法和支护参数,此外对于选定的项目,为了保持使用科学合理的方法和测量工具,必须要实现对地表沉降问题和围岩的位移和压力情况进行充分考虑。
4.5量测管理基准
在施工中,位移测量数据主要用作信息管理目标。管理的参考价值应根据该领域的具体情况而定。当地面建筑物对地面沉降敏感时,应同时采取结构加固等措施,通过采取各种措施控制沉降,包括改善围岩条件等,建立相应的参考值。隧道施工测量数据管理的基准值应细化为每个施工阶段的控制标准。控制标准的值通常分为3个控制层次:第一层是安全价值(相应的安全系数高于1.5~2),第二层次是预警值(安全系数为1.5~2),第三个层次是风险价值(安全系数为1.1左右)。在施工中,当数值为三级时,应立即停止前进,加固现有的支撑系统,使施工区域快速稳定,并对改进方案进行研究。
5结语:
在隧道施工中,浅埋暗挖法是非常普遍的,它的诸多工法也是在现实中一步步优化总结而来的,该方法在确保安全施工上发挥了极大作用,在以后的施工中,还应当继续挖掘和拓展这方面的潜能,确保隧道施工能够向更安全、更便捷、更透明、更长久的方向发展。
参考文献:
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[4]郝永林.隧道工程浅埋暗挖法施工要点分析[J].黑龙江科技信息,2017(09):255-255.
论文作者:李晓敏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/20
标签:隧道论文; 围岩论文; 导坑论文; 断面论文; 方法论文; 进尺论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第8期论文;