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摘要:在公路的建设过程中,难以避免的是隧道的建造问题,这存在于中国一半以上的公路中。在这些隧道的施工过程中,洞口浅埋段的地质条件往往很差,且稳定性不好,这就致使在施工的过程中会有很多的难题需要解决,尤其在当今时期,我国的公路发展迅速,为使各地区之间都可以实现高速通车,就需要建造更多的隧道。在这些隧道的建造过程中,可以应用一系列的加固技术来保证施工的安全。
关键词:公路隧道;洞口;浅埋段;施工技术
一、工程概况
某工程项目位于广东清远某段,工程全长42km,该隧道工程为三车道大断面隧道,隧道全长4.2km,本工程由于洞口浅埋段地质条件非常差,因此,在施工过程中存在各种难题,在结合工程实际情况分析后,决定采用加固技术结合开挖技术进行施工。
二、浅埋段洞口加固技术
1、预注浆技术
在施工前,针对隧道洞口围岩位置,采用加固方式,对稳定性较差的区域进行加固。首先,将隧道洞口顶部开挖成拱壳状,然后,再使用全孔注浆的方式,对地表进行一次注浆施工。该技术目的在于减少塌方出现。以分段浇筑的方式进行施工,本工程的水灰比为1∶1。在施工中,针对地表注浆难度大的施工区域,可以采用帷幕注浆方式进行区域施工,即在地面处开挖2m2左右的面积,然后对洞口进行浆墙浇筑。在完成施工后,可以采用混凝土封闭注浆口,使其呈现环形向外的状态,并且根据地表水下降实际情况,测量孔与孔之间的距离。另外,在完成地表注浆施工后,需要在施工面设置二次注浆孔,从而增加施工面的稳定性。在设置注浆孔时,需按照梅花形的方式进行布置,长与宽的距离设定为1.5m。在灌孔时控制好岩土深度与浆面深度的一致性,从而提升挖面的稳定性,在连接处采用锚固的方式对地层进行连接,使其工作面性能提高。
在完成上述的施工步骤后,需要修建洞门。在施工过程中,由于隧道的仰坡和边坡不太稳定,因此,需要额外增加其稳定性;在洞口施工完成后,要及时修筑排水系统,在操作过程中,假如采用超前预支护方式,不能确保整体稳定性能,则需要通过混凝土开挖并结合掌子面喷封闭的方式进行施工,或是增加水平旋转喷射超前支护装置。
2、洞口土方刷坡和锚网喷施工技术
在施工阶段中,首要任务是进行洞口土方坡施工,在刷坡后设置防线,并且及时做好坡顶截水沟的处理,减少洞口坡面冲刷出现的松动。
在施工过程中,需按照设计要求进行分坡开挖,在开挖的过程中,要重视洞口土体的稳定性。必要时,还需采用分级台阶的方式进行分级处理。在施工中,需要做好边坡稳定性的观测并控制沉降量。
在施工过程中,遇到围岩暴露时,需要使用锚网进行封闭处理。需要准备风钻机,按照设计的标准要求进行风钻机钻孔。在完成钻孔后,采用花管插入孔洞中,外露预留10cm,并且在完成施工后进行锚管注浆施工。
3、预支护施工
预支护是以超前小导管进行注浆加固的一种方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在本工程中,主要是将钢拱架贴近修正后的洞面,使其能够与小导管的尾部衔接,之后再通过小导管注射浆液,从而提升洞面质量。
在施工时,先对纵、横面施工区域进行测量,通过测量数据确定挖轮廓线,然后采用人工的方式进行大管棚的注浆施工。在施工阶段,针对洞口稳定性差的区域,需采用预支护的方式进行处理。在实践过程中,对洞口接近地面的区域,采用钢拱架进行支撑,使其能成为一个整体,然后再进行混凝土浇筑施工,从而形成一道面墙。在混凝土浇筑的过程中,需要预留排气孔,并且施工完毕后,需做好抹灰作业,同时需在钢管连接处塞堵严实。
三、隧道洞口浅埋段开挖技术
在进行隧道洞口浅埋段施工时,施工安全性能要有效保证,其开挖方法需要针对实际节段的不同,进行科学合理的选择。需要注意的是,在进行洞口段的施工过程中,全断面爆破法是严厉禁止的一种施工行为,因为将爆破在全断面情况下进行,其会对围岩造成严重的扰动,使洞口面临巨大的风险,甚至可能出现坍塌的情况。目前,隧道洞口浅埋段施工主要为两种方法,第一是核心预留台阶法;第二是双侧壁导坑法。其中,核心土预留台阶法主要适用于两种情况的施工,第一是四级软弱围岩;第二是五级软弱围岩。在进行实际施工中,首先要预留核心土,将台阶设置为4~6m的长度。而开挖上台阶时,通常使用风钻机钻孔来进行弱爆破开挖方法。下台阶在进行实际施工过程中,则需要通过核心土预留的方式,在下台阶工作面进行循环的弱爆破开挖,其尺寸为0.9~1.5m之间。双侧壁导坑法能在洞口段围岩稳定性较差的施工中发挥很大作用,在实际过程中,需要先挖出隧道两侧的导坑,其通常使用松动爆破开挖的形式来进行。同时,根据实际施工情况和地质情况来确定导坑长度,其一般为6m或者6m以上。在此过程中,挖掘机和人工也要进行有效配合和协调,以确定施工的顺利开展。另外,导坑的施工必须在正洞正上面6m处进行,并在结束开挖以后马上做好支护措施,以有效提高结构的稳定性。需要主要的是,在开挖之前,一定要仔细做好相应的测量工作和监控工作,并对支护的变形情况进行实时掌控。另外,地质的超前预报也要特别注意。而在排水系统的施工过程中,需要通过压迫方式来处理两侧的临时排水沟,并在其过程中反复进行抹面,以有效避免钢支护基底产生软化的情况。
四、施工监控与超前地质预报
1、在施工前期,需做好测量监控工作,其目的在于在隧道施工中更加全面地掌握支护变形的情况,并且随时关注地质预报,及时了解施工情况,从而针对性地处理突发问题。
2、在公路隧道工程中,质量监控是动态设计的核心,需具备较强的可行性及合理性。在实践过程中,能够有效地对围岩与支护结构的受力情况与变形情况进行监控,尤其是在隧道二次衬砌监测上,起到的作用非常大,其是保证隧道项目顺利开展的基础。
3、在公路隧道工程施工过程中,当围岩地质情况复杂时,不同的规模会产生不同的异常现象,而通过超前地质预报,能够确定围岩的不良地质情况与范围,及时划分围岩的级别,保证工程安全进行。
4、在公路隧道洞口浅埋段施工中,可以加强软弱围岩区域,并且采用超前地质预报技术,对工程的全过程进行监控,通过隧道项目的动态监控,有效消除因技术缺陷而造成的事故,从而保证公路隧道工程的有序开展。
5、在本工程施工中,主要包含了地质方面的测量与支护,并且在地表下层与拱顶上也进行了监测。同时,对岩面与掌子面也进行了观察与记录,其中包含了隧道情况、围岩条件等。通过超前地质探测设备的应用,在本工程浅埋段施工中,保证了工程的有效开展。每挖进150m进行一次测量,预报效果达到30m左右的距离,效果非常显著。
结束语
总而言之,在隧道洞口浅埋段施工过程中,需要有效的掌握加固技术和开挖技术,并对相关注意事项,以及实际步骤进行充分了解,以确保隧道洞口施工的顺利进行。同时,需要对隧道施工的地理环境和水文情况等进行仔细的勘察,并根据实际勘察结果来灵活的应用加固措施和开挖方法等,以满足实际施工需求。
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论文作者:汤泽民
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/11/1
标签:洞口论文; 隧道论文; 围岩论文; 过程中论文; 地质论文; 情况论文; 方式论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;