关于隧道开挖支护施工技术的运用研究论文_梁栓锋

关于隧道开挖支护施工技术的运用研究论文_梁栓锋

中铁隧道股份有限公司 河南郑州 450000

摘要:当代交通的快速发展,促进了隧道工程的建设,在近些年对隧道施工技术的广泛应用更是促进了隧道理论和施工工艺的发展。然隧道施工的环境复杂,稍有不慎便会引起工程事故,造成人员伤亡。为此,越来越多的专家学者投入大量精力对隧道在施工过程中的稳定性进行研究分析,提出了许多新的施工工艺。

关键词:隧道开挖;支护;施工技术

1隧道工程开挖支护施工所需器材

1.1钢架

钢架在隧道支护施工中的作用十分关键,特别是在施工过程中,破碎围岩自稳能力偏低,很容易威胁到施工作业人员的生命安全。所以要想保证施工顺利开展,就一定要确保围岩的稳定性。其中,钢架支护技术就是最常使用的施工技术。在安装钢架以后,使钢架和围岩紧密连接,尽量减少两者间间隙,不断优化隧道围岩稳定程度,提高施工作业人员自身安全,为全面推进隧道施工作业提供安全可靠保障。

1.2锚杆

隧道开挖与支护施工的时候,锚杆应用相对常见,也是支护施工技术的重要组成工具。其中,锚杆种类诸多,最常使用的就是水泥锚杆、中空注浆锚杆与砂浆锚杆等。在对锚杆支护应用之后,可以增强局部加固的效果,保证岩层破碎岩块的稳定性,也可以连接层状岩层,进而形成拱梁。

1.3超前小导管

超前小导管在隧道开挖支护施工中的应用也十分频繁,但需要事先加工制作规格为42mm×3.5mm无缝钢管,要求制作的长度应不小于设计要求。与此同时,导管的前端应加工成尖锥形状。在布置导管的时候,要将距离控制在15cm,且采用梅花形状的注浆孔,将孔径控制在7mm。超前小导管这一支护工具一般在砂层段隧道支护施工建设中使用,能够为隧道开挖施工作业提供必要的保障。

2支护的施工要点分析

2.1喷射混凝土

向隧道围岩喷射混凝土能够有效保障围岩之间的粘接力,降低围岩松动发生的概率,并能有效缓解应力集中的情况。一般来说,当洞室内的围岩因为施工而出现分割的岩块时,使用喷射混凝土的方式最为合适。此外,该种支护方法可以在围岩的表面产生一定的抗力、剪力,从而使得围岩应力与其产生一种互相平衡的状态。由于混凝土层具有一定的结构刚度,所以喷射混凝土能够稳定一些稳定性较差的围岩,避免出现坍塌的现象。施工单位可以将喷射混凝土的支护方法与其他支护方法结合使用,缓解其他支护长期受到压力而出现的变形情况。正因如此,我国现阶段在路桥隧道工程中主要使用的支护方式就是喷射混凝土支护。

2.2锚杆支护

在岩石当中打入锚杆,起到固定岩石作用的支护方式成为锚杆支护。锚杆支护能够给予围岩反作用力,并使得围岩的应力状态进行改变。一般来说,锚杆支护主要应用在一些刚度恶化严重的围岩中,并起到控制围岩刚度的作用。当施工单位给予区域内的围岩一定量的锚杆之后,就行在整个区域形成围岩加固圈,使得锚杆与围岩共同承担荷载所造成的压力,并最终达到提高围岩承载能力的目的。

2.3钢筋网

钢筋网与锚杆支护属于共同使用的支护方式。一般来说,锚杆支护的分布密度较为稀疏,而一些距离锚杆支护较远位置的岩体则相对稳定性较差,而这些位置的岩体也是导致坍塌事故发生的主要原因。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢筋网的使用能够进一步提高锚杆支护的稳定作用,解决锚杆支护所不能固定的盲区。

2.4支撑支护

支撑支护的主要作用在于其可以使用自身结构上的强度来对围岩起到支撑的作用,并抑制围岩的变形情况。一般来说,当路桥隧道工程的工作面开挖环节完成之后,就必须按照预期设计的标准进行支撑支护的安装工作。

3对隧道开挖支护技术施工的建议

隧道开挖防护技术的发展和应用有利于保证洞口岩层的稳定性,为施工人员的生命安全增添一道保险。然而不规范的施工和不恰当的处理方式已经严重影响了支护的实际功效,给施工和驾驶人员带来了生命的威胁。对此,特提出以下意见望各位同行指教。

3.1确保支护工具的可靠性

在市场材料参差不齐的今天,为控制隧道支护施工的质量首先应对支护工具进行严格的检查。对钢管规格、钢架材料进行严格的监督管理。施工单位的采购人员还应加强对建筑材料的质量检测,购买合格的材料。此外还要注意支护材料在施工现场的摆放位置,避免因为材料的不合理放置影响到支护工具的质量,进而对支护施工的整体质量造成影响。

3.2对施工过程进行监督管理

由于混凝土的质量和强度受配合比的控制,钢架的质量受到安装质量的影响,超前小导管能否实现预定效果受到施工工程的制约。因此要确保隧道支护施工的质量应首先规范施工流程,加强对施工过程的监督管理。确保施工人员执行相关的施工技术规范,严格按照设计图纸进行施工。在影响施工质量的关键阶段还应安排专人对施工现场进行监督。例如混凝土的拌合阶段应安排人员对拌合过程进行监督,严格监督材料投放的顺序和搅拌的时间,避免不合理的施工造成混凝土质量上的缺陷。在超前小导管安装后进行监督可以避免缺少注浆这一施工流程,从而对隧道支护施工的质量做到进一步的控制,以满足隧道施工质量和功能的要求。

3.3有序运用各类电气设施

通常来讲,隧道施工都会用到多种多样的电气设施,对于上述设施严禁衔接零线。如果有必要查看现有的移动电气,那么必须予以断电处理,而不能够带电进行维修。例如针对机车自带的蓄电池设施,对其如果要检修那么必须要限制于洞内的空间,而不能将其带到洞外而随便予以开启。对于绝缘油而言,只有经过检查保证其符合相应的安全规格才能将其带入洞内。与此同时,针对整个洞内空间都要设置全方位的安全警报设施,配备必要的断电报警。在密闭的环境中妥善安装保险丝盒,确保为闸刀配备必要的锁头。然而在特殊情形下,隧道地面由于突然遭受雷击,因此也可能引发爆炸。为了在根源上规避突发性的隧道内部爆炸,则需要在洞外的相应位置上安装避雷设施,以此来保障正常性的机电运行。对于金属体如果确有必要将其安装于接近洞口的特殊部位,那么有必要保障其符合集中性的良好接地状态。此外,对于避雷设施以及熔断器都要将其安装于通讯线路的周边。

3.4设置全方位的应急预案

从现状来看,仍有某些隧道施工表现为突发性的事故,因此就要设置必需的应急预案。通过运用应急预案的举措,对于潜在性的损失与伤亡隐患就能显著予以降低。具体来讲,为了妥善保障紧急救援,那么需要修建必要的贯通横道。在布置通风管时,应当尽可能靠近现有的掌子面,以便于施工人员予以自救处理。通风管至少要保障100mm的管道长度并且运用钢材予以制作。在附近的掌子面位置上,应当配备紧急性的医疗设施、药物与食品,同时还需预备好洞口外侧的木材、临时支撑钢架以及钻机。

4结语

隧道施工企业应当正确认知开挖支护施工技术的重要作用,全面了解隧道工程项目施工现状,保证施工技术选择的科学性与合理性。与此同时,结合工程项目开挖支护的问题选用支护工具,并遵循支护施工流程与工艺技术要求,进一步提升支护施工质量,在确保施工作业人员人身安全的基础上,全面优化隧道工程项目整体施工质量水平。

参考文献

[1]匡渝阳.某公路隧道支护结构力学研究[J].公路隧道,2016(04):23-27.

[2]陈晓堃.简析路桥隧道工程开挖支护的施工要点[J].建材与装饰,2016(39):255.

[3]刘娜.大型公路隧道开挖和支护稳定性分析研究[J].黑龙江交通科技,2016,39(01):120-121.

论文作者:梁栓锋

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/11

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