浅埋暗挖法隧道施工技术及其地面沉降控制论文_秦智

浅埋暗挖法隧道施工技术及其地面沉降控制论文_秦智

引言:浅埋暗挖技术相较于传统的隧道施工技术能够为隧道工程提供更高质量以及安全性的保障,因此在隧道工程施工工作中被使用得愈加频繁,成为了隧道工程施工所使用的主要施工技术。然而,在进行隧道施工时,对于地面沉降的控制工作一直都是一个非常容易出现问题的环节,因此,相关工作人员也一直对这个问题非常重视。本文通过从多个方面对影响地面沉降控制的因素进行分析,并结合浅埋暗挖技术的技术特点,提出了一些控制地面沉降的方案和措施。

1 浅埋暗挖技术的原理

浅埋暗挖法是是基于新奥法(New Austrian Tunneling Method)基本原理延伸而成的有一种隧道工程施工方法[1]。浅埋暗挖技术采用多重衬砌的结构,由初次支护和二次模筑衬砌这两种支护装置构成整个安全保障结构。其中,初次支护为全部荷载提供了承载保障,而二次模筑衬砌的作用就相当于后期保障,作为安全储备,同时,这二者对隧道工程的特殊荷载进行共同的承担。当然,除开支护工程所起到的支撑和保护作用,隧道工程中的岩层也具有相当大的承重能力,因此为了将岩层的自承能力最大限度地发挥出来,必须要做好相应的支护工作,使用相关设施并结合实际状况对岩层实施合理的加固措施。不同的隧道工程施工所面对的地质条件不尽相同,因此必须结合实际情况,按照相关施工条例规范有针对性的开展施工工作和选择支护措施,以保证整个隧道工程的质量以及安全性,提高地面沉降控制的有效性及合理性[2]。

2 浅埋暗挖技术在进行隧道工程施工时的基本原则

快速施工原则以及地面影响最小化原则是浅埋暗挖技术施工的两个主要原则,为了在施工中遵守这两个原则,保证浅埋暗挖技术施工的合理性以及科学性,有以下几点需要在进行隧道施工时注意:(1)结合施工当地实际地质情况,选择和使用有针对性的施工方式进行规范、合理地施工。在施工难度较大的较差地质条件地区开展隧道工程施工时,尤其需要结合实际情况进行隧道工程施工。(2)施工人员是工程施工过程中的重要因素,专业人员在施工中的重要地位是机械设备无法代替的。因此,在进行浅埋暗挖技术隧道施工必须提高施工人员的专业技能水平,丰富其施工经验,为施工工作的顺利进行提供有力保障。(3)在开展施工工作之前,必须要对施工当地的地质情况进行仔细检测,全面收集和了解当地地质状况,以做好与地质条件相关的准备和防护、解决措施。(4)严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的原则进行隧道工程施工工作[3-5]。

3 浅埋暗挖法隧道工程施工技术

浅埋暗挖法隧道工程施工技术主要包括“隧道开挖”、“隧道支护”、“辅助施工方法”以及“混凝土喷射”这四个具体方面的施工技术。

3.1 隧道开挖施工技术

隧道施工工作是一项精确和考虑要素众多的综合性工程作业。因此,施工方需要从施工当地地质条件、岩层特点、水文条件以及工程施工设备和技术条件等多个方面综合考虑再按照相关施工规定,有针对性地进行隧道浅埋暗挖工程施工。隧道工程开挖施工方式以台阶式开挖施工最有代表性,其适用范围广泛,因此在开挖施工中相当常见。然而,在进行不同的隧道工程施工工作时仍然需要结合实际选用最合适的施工方式,以保障隧道工程的合理性[6]。

3.2 隧道支护

上文中已经提到,浅埋暗挖法施工采用复合式衬砌结构,其中初次支护为全部荷载提供了承载保障,而二次模筑衬砌则是作为安全储备。然而需要注意的是,初期支护虽然可以承担所有荷载,但通常情况下其还是被作为临时支护,而二次模筑衬砌才是隧道工程的主要支护。同时,在进行支护设计时,应该结合隧道实际情况来进行设计[7]。

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3.3 辅助施工方法

辅助施工措施对隧道工程的质量和安全性有着相当重要的影响。辅助施工方法的选择需要结合施工实际情况进行多方面综合考虑,通常采用的辅助施工方法有锚杆支护、小导管注浆等。在使用辅助施工方式进行施工时,可以将多种方式协调使用,提高施工效率。

3.4 和混凝土喷射

在进行混凝土喷射工作之前,需要先做好相关前置工作:(1)做好施工设备准备。(2)仔细检查喷头。(3)全面清理受喷面。在喷射作业过程中,还需要对混凝土喷射状况进行全面实时把控[8]。

4 浅埋暗挖法隧道地面沉降控制措施

4.1 优化施工方案

根据施工当地实际情况按照相关规定制定施工方案,保证施工方案的合理性与科学性。根据施工方案来选择合适的施工技术,对施工进行全方位的把控,同时,要预先做好施工工程存在问题的应对方案,保障施工顺利进行,有效控制地面沉降[9]。

4.2. 开挖处理

开挖处理阶段,需要首先对施工地区的岩层情况进行详细的调查,全面了解岩层状况,选用合适的开挖方式进行工作。在施工过程中,需要适时监测地质变化,及时对施工相关设备使用和工程信息进行调整和更新,保证开挖作业的安全性[10]。

4.3 采取土体改良措施

土体改良措施是隧道地面沉降控制工作中常用的控制措施。土体改良的原理就是通过使用特定材料对施工地区的土体进行灌注作业来加固土体,增加土体稳定性,以达到控制地面沉降的目的。在使用土体改良措施时需要结合实际情况来灵活进行施工[11]。

4.4 适度排放地下水

众所周知,自然界中的地下水资源远远多于地表水资源,因此一些地区的地层结构中储存了相当多的水资源,而这些地下水的排放对地质结构的稳定有着很大的影响[12]。因此,适当控制地下水排放有助于加强对地面沉积的控制。

5 总结

隧道工程浅埋暗挖技术是隧道工程施工的重要施工技术,其相较于传统施工方式有更高的操作性,有效提升了隧道施工的质量和安全性。而地面沉降控制是施工的关键部分。本文对埋暗挖技术和地面沉降的控制措施进行了分析,希望有助于隧道施工人员有效开展施工工作,为我国隧道工程发展做出贡献。

参考文献:

[1]陈杰飞.建筑物下浅埋暗挖隧道施工技术研究[J].湖南城市学院学报(自然科

学版),2016,25(1):54-55.

[2]方华,顾鑫杰.浅埋暗挖隧道铣挖开挖方法研究[J].工程建设,2017,49(03):

71-75.

[3]昝永奇.超浅埋下穿高速公路暗挖隧道变形控制施工技术研究[J].隧道建

设,2017,37(s1):99-106.

[4]邱翀,浅埋暗挖法隧道施工技术及地面沉降控制[J].建筑技术开发,2018,45(18):42-43.

论文作者:秦智

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第24期

论文发表时间:2019/11/26

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