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摘要:隧道是交通工程中的重要建设内容,其对于社会和经济的发展有着较大的促进作用,为了确保工程施工的顺利进行,以及工程的质量能够达到要求标准,在具体施工过程中,要做好对开挖及初期支护技术的探讨分析。通过合理运用路桥隧道工程隧道开挖与支护中各项技术指标是路桥建设可持续发展,更好地构建和谐交通的基础。基于此,文章就隧道工程开挖支护的施工要点进行简要分析。
关键词:隧道工程;开挖支护;施工要点
1.隧道开挖施工要点
在围岩可以保持稳定的情况下,减少对围岩的扰动,选择恰当的开挖方法和掘进方式,并将挖掘进度尽量提高,这就是隧道开挖的基本原则。在开挖和掘进方式的选择时,应该考虑到隧道围岩地质条件及其变化情况,选择的方法要能适应地质条件及其变化,也要能保证围岩的稳定性,同时应该保证快速掘进和减少对围岩的扰动。开挖成形方法就是隧道开挖方法,从开挖隧道的横断面分部情形来分,可以将开挖方法分成以下几种:全断面开挖法,台阶开挖法,留核心土台阶开挖法,分部开挖法。将设计断面分上半断面和下半断面两次开挖成型,也有采用台阶上部弧形导坑超前开挖的方法称为台阶开挖法。这种方式适用于含软弱夹层带或节理发育地段的三、四级围岩。台阶法细分又可以分成:长台阶法,短台阶法和超短台阶法。是由台阶法变化来的,上台阶超前倍洞跨,主要应用在采用短台阶法开挖遇到土质、涌水、掌子面坍塌等段落。
2.隧道初期支护施工要点
2.1钢支撑支护施工技术
在隧道施工开挖的过程中,钢支撑(型钢)是非常重要的支护措施之一,只有对其进行合理的使用,才能保证隧道的支护安全。钢支撑为初期支护中被动支护,与缩脚锚杆、锁节锚杆结合能够有效提高初期支护整体稳定性。钢支撑加工在隧道开挖前,对钢拱架进行合理的制作,以使得其型钢的尺寸和弧度符合隧道施工的规定,在对型钢进行后分节后,需要将每节型钢冷弯后和连接板进行焊接,安装钢拱架是使用螺栓将所有连接板焊接成一个整体。制作完成钢拱架后需要进行钢架安装,安装前需要对隧道内部尺寸进行测量,以在隧道中留出一定的沉降量。
2.2锚杆支护施工技术
锚杆支护施工是隧道初期支护过程中的重要支护措施之一,其是隧道施工的基础安全支护保证。锚杆施工时初期支护支护主动支护,锚杆使围岩与整理岩体连接在一起,而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果。锚杆挖支护施工主要是利用凿岩机进行锚杆孔钻孔,钻孔需用高压风将锚杆孔钻渣清理干净后,把锚杆按照孔位准确的安装到预留孔位中,以在锚杆安装后对其进行注浆施工。
2.3钢筋网施工技术
钢筋网支护是隧道初期支护支护措施一种,钢筋网与锚杆焊接在一起,提高围岩整体稳定性,提供喷射混凝土抗减和抗弯能力,减少喷射混凝土收缩裂缝儿引起掉块现象。钢筋网支护一般在喷射混凝土施工初喷后施工,钢筋网施工需使用铆钉等加固,两片钢筋网片搭接宽度不小于30d(d代表钢筋网片钢筋直径)。钢筋网片一般采用定性钢筋网片,由加工厂直接加工而成。
2.4喷射混凝土
为了保持岩块体的咬合和镶嵌作用,使被裂隙分割的岩块体粘接起来,我们会采用向洞室内表面围岩喷射混凝土的方法,通过提高岩块体的粘接力和摩擦力来有效的防止围岩松动,这样对应力的集中产生的现象有规避和缓解的作用。同时,可以在围岩表面产生抗力和剪力,围岩因此而处于有利于稳定的三轴应力状态,而且喷混凝土层自身的结构刚度可以对不稳定体的坍塌现象起到阻止的作用。
3.实例分析
3.1工程概况
某隧道工程的不良地质现场有断层、地下涌水、岩爆等。通过勘测可以发现,隧道地质环境十分复杂,水位较高,水量丰富。对于Ⅴ级围岩在施工,采用超前预注浆小导管,利用短台阶法开挖。于Ⅳ级围岩在施工,采用超前预注浆锚杆,利用台阶法开挖。Ⅱ、Ⅲ级围岩在具体施工中采用全面开挖,为了确保施工的顺利进行,在开挖过程中,应用乳胶炸药。隧道支护方面,采用喷射混凝土锚杆。
3.2隧道洞开挖分析
隧道施工过程中,对于Ⅱ、Ⅲ级围岩在具体施工期间,采用光面爆破,施工期间要掌握好周边眼的具体方向,通过该方式,实现对欠挖现象的合理控制,通过对微差爆破进行应用,工程全断面在具体施工期间采用直眼四中空形式掏槽,空眼4个,眼径为75mm,隧道Ⅲ级围岩炮眼的具体布置情况如图1所示。
图1隧道Ⅳ类围岩炮眼布置情况
针对工程中的Ⅴ级围岩,在具体开挖过程中,采用短台阶法。通常来说,在具体施工过程中,应当浆上台阶控制在14.8~15.2m之间,方便钢支撑加安装作业的开展。如果,施工过程中遇到了顶部围岩破碎现象,需要紧跟支护时,可以依据工程的实际情况,适当的对台阶的长度进行延长。围岩破碎过程中,为了控制爆破振动效应,应当采取微振孔爆,通过该方式可以确保整个施工的安全性。针对工程中的Ⅱ类围岩施工要稳步推进,同时为了避免施工中出现安全问题,要做好对支护与施工的合理监测,一旦发现问题,要立即停止施工。
3.3隧道喷射支护分析
依据设计图纸,工程初期支护作业主要采用的喷射混凝土等级为C25。施工过程中,在洞外进行混凝土集中拌制,并且通过专用的混凝土运输车,将拌制好的混凝土运输到施工地点,施工时,通过湿式喷射机完成相应的喷射作业。湿喷是整个施工过程中的一项关键工序,其质量会对工程的整体质量造成影响,因此必须加强对该项内容的重视,本工程在具体施工中,采用的工艺流程如图2所示。
图2湿喷施工工艺流程图
综上所述,对隧道施工开挖和支护难点进行相关的分析,不但有利于改进公路隧道施工中存在的不足,也有利于加强公路隧道施工的质量。所以,需要采取具有针对性的施工技术,提高围岩稳定性,从而确保隧道工程施工的顺利开展,从而使工程的最终质量能够得到进一步提升。
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论文作者:刘尧麟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/20
标签:围岩论文; 隧道论文; 台阶论文; 工程论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年第35期论文;