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摘要:随着我国经济社会的不断发展,城市化进程的不断加快,交通事业也得到了充分的发展,近年来国内私家车的数量不断增加,给交通带来了极大的压力,原来的交通网络呈现出超负荷运转。在这种情况下,必须对交通道路进行技术性的改革,高速公路是交通网络中的重要组成部分,而隧道施工是高速公路的重要组成结构,也是整个道路施工的难点。隧道是在为了寻求最短距离,在山体中间凿出一条通道,由于山体结构复杂,施工难度较大,因此本文主要分析了高速公路隧道施工的技术方法以及相应的对策分析。
关键词:高速公路;隧道施工;交通网络
在我国高速公路的修建过程中,常常会遇到山体或陡坡等阻碍,特别是在偏西北地区,山势复杂,山地丘陵较多,修建高速公路的难度较大。如果在遇到山体等阻碍时,将高速公路从山体表面修建,不但会增加公路建设的成本,还会增加通行时间。建设高速公路的目的是为了减少行使时间,明显与道路设计的初始目的背道而驰[1],且部分山体较为陡峭,如果从表面通过,通行危险性较高,因此在实际建设情况中,在遇到山体阻碍后,一般都会采取开凿隧道的方式进行施工,从山体中间通过不但减少了施工成本,还有效的减少了通行时间,但山体隧道由于结构的复杂性,在进行开凿的过程中也会存在很多问题与弊端,本文就隧道施工的相关问题展开了叙述,现将报道如下。
1.隧道施工作业线的安排
隧道施工同普通的公路施工不同,隧道一般情况都是在山体或是地下进行作业,因此在设计施工方案的时候应该考虑到山体的具体结构以及周围土壤的性质等等,在具体的施工过程中要严格按照相关流程进行工作。目前我国在隧道施工中大部分都是采用的中导洞方式进行施工,首先先进行中导洞的施工,然后以中导洞为中心向四周进行扩散施工,中导洞的施工在掘进时不能超过45m,以免出现中导洞塌方,在中导洞施工完成后,在中导洞内进行中墙的建设,要求中墙施工需要的混凝土材料强度必须在65%以上[2],保证中墙的稳定,在中墙修筑好后,从中导洞的左侧开始辅助施工,采用地质测绘仪对周围的地址结构进行分析,了解山体周围的受力情况以及受力分布,对于受力情况差的地方要进行加固,然后再对右侧进行二次模筑衬砌。在施工过程中如果出现墙体无法承受重量的情况,则需要采用加厚混凝土进行喷射加固,加固后再次使用地质测绘仪分析受力情况,直至中导洞稳定后方可进行下一步。值得注意的是,在对右侧进行二次模筑衬砌时,要将间距控制在30m左右,来保证各个节点的稳定性与配合性。
2.排水作业的安排
隧道中的排水作用是将隧道中的施工废水同地下水排出,是隧道施工中的重要部分,排水工作的快慢直接关系到施工进程的快慢[3]。在目前的隧道施工中,大部分隧道在进出口之间都会存在1.54%的斜坡,对于反坡方向来说,排水较为困难,通畅情况反破都是在隧道的进口方向,采用抽水机进行排水工作,在反坡下的集水坑中进行开挖,然后用抽水机将废水与地下水抽出隧道外;对于顺坡方向来说,排水工作较为简单,只需要用水管连接集水坑,水便可以通过水管顺势流向隧道外。
3.确定风、水、电的作业
3.1保证隧道施工的通风问题
隧道时间是一个长时间的作业,在进行隧道深处施工时为了避免空气阻塞形成缺氧,必须保证隧道内的通风,使空气流通。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下,都会在隧道的进出口放置空气压缩机,目前一般的隧道施工都是在进出口放置3台空气压缩机(根据通风量需求计算而配置空气压缩机),以此来保证工作人员的生命安全[4]。
3.2确定供电设备
在隧道的施工过程中,常常是利用周围的电网进行供电,但是由于生活用电的不稳定以及电量的不足,施工队常常会在隧道的进出口放置变压器,以及准备220kv的发电机,防止停电后给施工队带来的损失。同时为了减少停电等特殊原因给施工队带来的损失,需要在电路的各个节点安装漏电保护装置,以此来保证用电的安全性。
3.3保证施工用水问题
在隧道上放修筑水池,一定要保证水池位于拱顶的30m以上地方,并且水池的容量要大于100m3,由于隧道施工的特殊性,一般在隧道中都会设有进出口,用水的来源应该设在出口的右下方山脚处[5],在水源处挖集水池,确保集水池中有充足的水源来保证山顶水池以及施工用水,用管道将集水池同施工处连接,便可保证施工用水。值得注意的是,在进行施工用水的时候,需要对水源进行检测,检测合格后方可进行施工场地;另外如果水源中含有影响混凝土结构的成分,则不能进入搅拌砼。
4.施工的具体工序
4.1对于二次衬砌的施工
在施工的中隔墙阶段,可以采用外拉内顶的方法进行加固,然后将加厚混凝土通过喷射浇筑成型。对于中导洞与顶部之间可能会接触到的所有部分都要进行密封填充处理,在对左侧和右侧进行二次衬砌施工时,需要用地质测绘仪对周围的岩层进行观察分析,对于周围变形的岩层要进行加固处理,可以加厚混凝土的喷射厚度也可以增加锚杆的数量以及间隔的密度,在进行加固处理后再进行岩层分析,在确定岩层结构稳定后,后续工作才能够开展。
4.2针对初期支护施工
在之前的施工中采用的是超前小导管进行注浆施工,将直径为50mm的钢箍固定在钢管的一端,然后将钢管的另一端加热凝固成锥形,然后进行钻孔以及注浆工作。钻孔的位置需要根据环向间距来确定,根据开挖面中的钢筋作为支撑点,在支点的外侧进行一个外插角的钻孔,钻孔的深度等于小导管固定时的纵向距离,一般保持在500cm左右最佳,将孔钻好以后,采用高压风对孔进行清理。在安装好小导管后,需要采用牛角泵将30号水泥浆压住,在达到一定的压力后再进行注浆工作,注浆的时间必须在15min以上[6]。
4.3开挖洞身时的施工
开挖洞身的内容包括对中导洞的开挖以及左右洞的开挖。在进行中导洞的开挖时,要将循环进尺控制在0.5~1.1m之间,在中导洞初步成型后,要进行水平以及中线的检验,在检验合格后方可进行下一步工作;对于左右洞的开挖,在开挖时一般都是先挖左洞,然后在离左洞10m的位置确定右洞的开挖位置,且开挖左右洞必须在中墙砼的强度在70%以上才能进行开挖,开挖方式为两边台阶平行的方式,在进行左右洞的开挖工作中,洞高不能超过1m,上台阶包括拱顶的全部部分。
5.总结
隧道施工属于道路施工中的重点也是难点,特别对于西北地区来说,高速公路的修建对于一个城市的发展有着重要的意义,西北内陆地区之所以经济发展较落后的重要原因就是因为交通不便,限制交通网络的重要因素是复杂的山势地貌,陡峭的山体增加了施工的难度,也在一定程度上限制了内陆地区的发展。随着我国经济实力的不断增强,国家投入了大量的资金为内陆地区构建交通网络,隧道工程也取得了卓越的成就,本文主要就隧道施工中的相关问题进行了阐述,希望能为相关工作人员提供参考价值。
参考文献:
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[3]杨飞. 探究道路桥梁隧道工程施工中的难点和技术对策[J]. 商品与质量, 2016(33):00022-00022.
[4]孟晓明. 浅析道路桥梁隧道工程施工中的难点和技术对策[J]. 工业c, 2016(6):00145-00145.
[5]陈辰. 浅析道路桥梁隧道工程施工中的难点和技术对策[J]. 工程技术:引文版, 2016(11):00107-00107.
[6]张景华. 道路桥梁隧道工程施工中难点与技术对策研究[J]. 建筑技术开发, 2017, 44(7):61-62.
论文作者:成尚友
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/25
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