复杂条件下山岭隧道施工不良地质及处治技术论文_祁海生

复杂条件下山岭隧道施工不良地质及处治技术论文_祁海生

中国水利水电第十工程局有限公司 四川省都江堰市 611830

摘要:随着社会经济的发展,我国的山岭隧道工程建设越来越多且地质条件越来越复杂。“不良地质及处治技术”作为当下我国山岭隧道工程施工重要趋势及创新手段,其重要性不言而喻。通过近年来大多研究发现,“不良地质及处治技术”的科学性与优化性对施工质量提升、施工效率提高、污染程度减低影响颇大。本次研究将复杂条件下山岭隧道施工不良地质及处治技术进行分析研究,为下一步工作开展提供依据参考。

关键词:山岭隧道;复杂条件;不良地质;处治技术

引言

我国地形条件较为复杂,在隧道施工期间,经常遇到复杂地质,增加施工难度,为了保证复杂地质条件下隧道施工质量得到显著提升,施工单位选用合理的隧道施工技术特别重要。基于此,本文重点探讨复杂地质条件下常用隧道施工技术应用要点。

1复杂地质条件对山岭隧道施工的具体影响

我国面积幅员辽阔,地质环境情况和地形地貌相对复杂,而自然因素会在很大程度上对山岭工程项目施工建设带来影响。总的来说,复杂的地质环境往往包含了两方面的情况:一方面是施工现场自身的地质情况较差,比如说岩石层脆弱可能出现崩塌,地壳运动过于活跃而影响地层稳定性,部分特殊地貌如岩溶地貌或软土地基也可能对施工带来影响。对于隧道施工而言,若面对复杂的地质环境则容易造成掘进难度提高,可能导致地质灾害出现。另一方面,施工区域存在特殊的地质环境,比如说地下洞穴或采空区,若隧道工程要求通过建筑物抑或是城市下方,可能会和地下管线网络出现交叉,给地表建筑物形成影响。所以在复杂地质环境下常常会加大隧道施工作业的难度,施工单位应当充分重视并科学开展好山岭隧道施工管理工作。

2山岭隧道施工中常见的复杂地质条件及原因

根据山岭隧道施工中穿越区域类型,可将其分为山岭隧道、水下隧道以及城市隧道等。山岭隧道施工难度较大,尤其是在穿越薄弱围岩或偏压岩层过程中需要高度关注,应用先进科学的施工技术来确保证山岭隧道的施工安全。可能导致隧道施工出现安全隐患的原因主要有:①围岩薄弱。隧道施工中围岩是确保隧道稳固的关键结构。在实际施工中会遇到不同类型的情况,如节理(裂隙)发育等,影响了隧道围岩自稳能力。在一些特殊地质区域,围岩还可能完全没有自稳性,此类情况在隧道施工前不易被预测到,由此在一定程度上会加大施工难度。②浅埋偏压地质。大多数山岭隧道均埋深较浅,覆盖岩层的深度也较浅,因此围岩难以形成较稳定的拱形结构,进一步对隧道稳定性造成不利影响。除此之外,埋深较浅会提高地表沉降概率,在施工过程中极有可能出现显著的地面位移。如没有针对这一现象进行高效处理,会严重危害周边环境。③隧道附近环境复杂。由于线路规划设计,施工需要穿越特殊区域,故给隧道施工增加了难度,如穿越地质环境复杂的岩层易导致围岩压力失衡,进而影响隧道支护效果,导致山岭隧道施工荷载失调。

3复杂条件下山岭隧道施工不良地质具体处治技术

3.1塌方崩破处治技术

该技术具体如下:第一、应在其开挖前的垂直线路相关轴线出进行排抗性滑桩,其目的是为了防止洞口开挖后出现严重下滑情况,即规避开挖滑坡。第二、在隧道洞口距离及角度选择中,尽量使其洞口靠前,并对其仰坡高度进行有效控制,在高度设计方面一定要科学合理,建议最好不要对其进行仰坡开挖。第三、对洞顶上情况进行掌握了解,包括上方土质、水文条件等,如是否有水稻收割造成的蓄水情况等。第四、对隧道爆破振动程度等进行有效控制,并对其进行合理监控,在具体工作中不能单一偏慢的主观开展。应该根据实际情况,对其振动速度进行监控。建议在尽量避免采用崩破、多以机械设备挖掘为主。

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3.2岩溶溶洞水的处治技术

隧道通过岩溶区应综合超前地质预报,按照以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理的原则,分别以“疏导、堵填、注浆加固”等措施进行处理。溶洞内无补给水源的以排水为主,排干后进行处理,补给水源较多的则以堵为主,不破坏原有的流动系统,保持原有补给排泄。若截断原有系统,则在底部埋设管道,将原有通道联系起来,倘若碍于施工环境无法埋设,则应注浆堵水,预埋管道,使溶洞水流向排水沟。

3.3地表滑坡隧道施工技术

滑坡体是一种较为常见的不良地质,在隧道施工过程当中,如果出现滑坡体,主要是因为滑坡体出现扰动,再加上地下水影响,地层会顺着滑移面逐渐向下部滑动,隧道出现坍塌现象。在滑坡体段施工过程中,施工人员要认真遵守“先治理、后进洞、先超支、后开挖”的施工原则进行施工,并加大滑坡体稳定性监测力度,加强隧道变形监控量测,初步支护与衬砌要尽快成环。另外,在隧道施工之前,施工单位要提前整治滑坡体,可以设置一定数量的抗滑柱,在滑坡体前部设置挡护,并做好地表加固工作,避免地表径流渗入到隧道内部,降低滑坡灾害的发生概率。

3.4软弱围岩地质施工技术

不同地质下的围岩,其特征也会有所不同,在隧道施工过程中遇到软弱围岩地质的时候,则需要对这一类地质的特点展开细致研究,然后进行施工方法的合理选择,进而保证施工过程中的围岩稳定、应力合理,收获更为理想的施工效果。同时,还应对施工要求、现场地质条件等进行全面分析,为确保隧道结构可以满足荷载要求,须对荷载情况进行明确。合理分析隧道工程中的衬砌机构,以使确定的衬砌类型、尺寸更为合理。由于软弱围岩地质所具有的一些特点,因而施工技术的选择一定要合理,尽可能采用先进的,特别是施工区域周边的地质超前预报技术,注意工艺流程的规范。地质超前预报技术水平的优良与否,很大程度上影响着隧道施工是否顺利。我国的地质超前预报技术相较于一些发达国家起步较晚,在实际运用中仍会出现一些问题,在进行地质超前预报的时候,仅用到了地质雷达法进行超前预报,结果不够全面、系统。这也告诉我们,当前要重视提升超前预报水平,加快研究地质超前预报技术,将多种超前地质预报方法相结合从而为复杂地质条件下的山岭隧道施工开展起到保障作用。

3.5喷浆料搅拌技术

要将相关混凝干料土进行均匀搅拌,主要采用搅拌机进行工作开展。其中,需要严格根据合比,进行科学备料与计量精准。可以允许出现稍微误差,其误差率应控制为:水泥、水、外加剂与相关混合材料±1%左右,具体如下:第一、原材料控制,混凝土作山岭隧道施工主要原材料,一定要在投入现场之前进行严格检查。对出厂日期超过3个月以上,且出现变质结块等情况一律进行严格处理,不应在进行现场投入。同时,对水泥、砂子等相关原材料根据国家部门规定进行见证取样,一定要送达资质加强的检测机关进行试验。第二、配合比的科学设计及有效控制。按照计算配合比生产混凝土试块,并要迅送达实验机构进行检测。同时,提供相关基准配合比。

结语

综上所述,通过对复杂条件下山岭隧道施工不良地质及处治技术进行分析研究,主要包括:山岭隧道施工概述、复杂条件下山岭隧道施工不良地质分析,其包括软围岩大变形、岩溶情况;复杂条件下山岭隧道施工不良地质具体处治技术,其包括塌方崩破处治技术、超前支护施工工艺概述、喷浆料搅拌具体要求、加强安全施工管理机制等,从多方面、多角度对复杂条件下山岭隧道施工不良地质及处治技术进行阐明,为下一步工作开展奠定坚实基础。

参考文献

[1]葛雨晨,徐林生.复杂条件下山岭隧道施工不良地质及处治技术[J].科技创新与应用,2018.

[2]人民交通出版社.山岭隧道施工技术与管理——不良地质条件下潭柘寺隧道施工[J].岩土力学,2014(3):640.

[3]马亢,徐进,张志龙,etal.雪峰山公路隧道的超前预测预报研究[J].岩土力学,2009(5):1381~1386.

论文作者:祁海生

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/11

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