高速公路隧道洞口工程施工技术研究
时间:2022-03-18 10:16:53
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摘要:随着经济的发展我国的公路建设也已经进入了一个全新的时代。公路与人们的生产、生活息息相关,因此,扩大公路建设的规模是时展的必然。公路建设是一个复杂的过程,在遇到地质较差的施工时,则需要进行隧道建设。公路隧道洞口是公路隧道施工的重点,因此,施工人员需要重视。本文从高速公路隧道工程施工特点出发讨论,分析了公路隧道工程施工的不利因素、洞口施工原则以及可采取的措施、洞口工程施工工作以及洞口工程施工的注意事项,希望能为施工人员提供帮助。
关键词:高速公路;隧道;洞口工程;施工技术
受设计选线、地质、地形等的综合影响,公路隧道的洞口位置往往位于沟谷一侧或是山体一侧,这就加大了洞口施工浅埋、偏压等问题出现的概率,加大了施工的难度。在高速公路隧道洞口工程施工过程中,公路隧道的进、出洞施工最复杂,而这两个部分也恰好是隧道施工最容易出现问题,最容易发生事故的地点。因此,提升高速公路隧道洞口工程施工技术,尽可能的减少洞口工程的土方开挖量,不仅节省了施工的成本,也最大程度的避免了山体边仰坡失稳的现象。
1概述高速公路隧道工程施工特点
第一,隐蔽性大。隧道工程与其他工程略有不同,因为工程结束之后,隧道的内部施工质量完全不可见,这也就给发现隧道施工问题带来了困难,也就给隧道工程的安全使用埋下隐患。另外,如果初期施工涉及的支护喷砼、锚杆、钢格栅、钢拱架、环向水管、防水板、中心水管等的设计不科学,那么即便是发现了,想要采取措施及时的补救,也都非常的困难。第二,工序复杂。因为隧道空间相对狭窄,因此,钻孔、装药、爆破、出渣、喷砼、锚杆等的落实工作难以有效开展。再加上水管开挖等施工存在工序交叉作业,很多器械、设备需要共享,也极易导致工序制约现象的发生,影响施工的进展。第三,具备较强的循环性。在隧道施工的过程中,各项工序一直都处在周而复始的过程中,如:开挖、钻眼、装药、爆破、通风、出渣;再如:初喷砼、钻锚杆子L、安设锚杆、复喷砼等。这也就决定了高速公路隧道工程施工具备循环性。第四,易受地质条件影响。地质情况,如褶皱、断层、节理等都会对施工过程产生巨大的影响。地质情况是评判隧道围岩种类的依据,更是施工人员确定施工手段的依据。第五,施工具备动态应变性。由于地质环境复杂易变,为了保证施工的质量,所以施工手段也应随着地质环境的改变不断地变换。另外,施工过程中可能会遭遇到诸如塌方、漏水这样的突发情况,施工进度以及施工措施也会随之改变。第六,全天候作业。隧道工程不受时间限制,可以24小时作业。
2公路隧道工程施工的不利因素
据现阶段的数据资料显示,公路隧道工程施工过程中的不利因素主要有两个:第一,隧道洞口的位置处于浅埋、偏压段。因为受限于地形、地貌,公路隧道洞口普遍存在浅埋、偏压问题。浅埋与偏压产生的原因是马蹄形的隧道结构不对称,容易导致隧道两侧荷载不均,不仅影响隧道掘进,一旦施工方法不当,还极容易引发洞口滑坡事故发生。第二,地表水、地下水影响施工。受客观条件的影响,隧道口往往位于地下水、地表水汇聚之地,即沟谷或是山凹处。这类地质结构软弱、易破碎,施工工作难以有效开展,而这也必然会影响后期的施工质量,因此,在进行施工之前的设计阶段就应充分的考虑洞口位置,避免洞口靠近沟谷或是山凹处,二将之尽可能的安置于突出的上坡附近。当然地表水也应妥善处理,做好洞口防、排水措施,这样才能保证公路隧道工程施工的质量。
3洞口施工原则以及可采取的措施
第一,严格遵守施工的原则。隧道洞口施工原则与浅埋暗挖法的原则一致,都需要严格的遵循施工18字方针:管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤测量。第二,尽可能的少使用强爆破,使用弱爆破方法、人工挖掘或是机械挖掘,减小扰动围岩,避免影响施工地的地质情况,将围岩的自承能力发挥到最大。第三,在洞口施工之前,做好各项施工辅助措施,全面的调查建筑施工地的地质、地形特点,确保能够有的放矢的应对施工过程中遭遇的不良地质灾害或是突发不安全事件。确保防、排水系统能够正常工作,尤其是在降水量较大的地区或是降水量较大的季节。值得一提的是,在隧道洞口施工的时候,还应尽可能的保护周围的土石以及植被,尽量的维持原先的生态系统。当然,预先编制进洞专项施工技术方案也是极有必要的,可以缩短施工时间。第四,重视洞口施工的超前支护以及超前预加固,对于降低施工问题意义深远。其中,超前支护应包括超前小导管加固法、管棚加固法、超前锚杆法等,超前预加固包括以洞内超前钻孔注浆以及地表注浆在内的超前预注浆。
4概述高速公路隧道洞口工程施工工作
首先,清除施工地点周围的危石,为后期施工的安全性夯实基础。在施工之前,应将施工可能波及的领域的地表植被尽数清除,目标是能够暴露出地表实况,以便施工人员能够及时的发现土表异常情况,避免出现危险事故。其次,做好截水沟施工。因为高速公路隧道洞口工程施工地的地势较为平缓,很多都处于沟谷,雨水极易汇集,因此在施工开始之前就应有意识的施作截水沟,确保地表水能够被及时的截流,为洞口排水系统的早日完成打下基础。再次,严格按照设计施工的要求进行边坡、仰坡放线刷坡工作。为了不破坏土质结构,应从上至下的挖掘,而不是从下至上开挖,不掏挖或是重叠开挖。当然,在进行边坡、仰坡的放线刷坡的时候,还应落实地层的即时监控,以防止动摇地层根本。最后,尽早进行洞门端墙施工工作,有效的阻止边仰坡滑塌现象的发生,避免损害机械以及人员生命,保证施工人机安全。值得一提的是地表加固工作也是非常重要的,然而这一问题在实际施工的过程中极易被忽视。因为洞口附近的岩石在施工的过程中一直处于暴露状态,容易出现风化、破碎问题,因此也需对之进行加固。另外,单向进洞法是高速公路隧道洞口工程施工中一项极具优势的施工办法,在这种模式之下,施工主要依循“小导洞进、出洞,随后扩挖”的办法,因此,洞口施工的安全性得以保障。
5高速公路隧道洞口工程施工的注意事项
第一,在进行隧道洞口施工的时候,经常会遇到地面等高线与隧道洞口轴线斜交的情况,这时施工就会受到一定的制约,所以可以采用“半护拱法”,不仅减少了挖掘工作量,护拱也不需要全部修建,只需要将部分基础性的护拱修筑于稳定基岩上。如果施工地质的条件非常的差,或是存在偏压等问题,还应有意识的及早的修筑挡墙,再进行开挖进洞施工方法,尽可能的利用地形施工,减小开挖量。第二,隧道施工的施工地质难以有效控制,一旦遭遇不良地质条件,一定要积极的、主动的、及时的发现问题,并落实相关措施防治,清除坡面危石、抗滑桩等,为工作人员安全施工提供保障。在隧道内部,一定要进行必要的支护,减少施工工作扰动隧道内部的围岩,尽可能的减少开挖进尺,加大初期支护和及早成环封闭等技术,保障工程进洞安全。第三,超前支护、洞内支护以及洞内开挖都会对进洞施工安全产生影响,因此,施工过程中应重点把握。一旦发现超前支护设置过弱,可以利用加强洞内支护、缩短开挖进尺来解决。而想要提升开挖进度也离不开超前支护、洞内支护的帮助。
6结束语
综上所述,高速公路隧道洞口工程施工是一项复杂的、受多因素影响的系统工程,施工人员在落实施工的时候,一定要严格按照施工章程落实施工工作,这样才能保证施工质量以及施工人员的生命安全。
作者:周俊哲 单位:四川汶马高速公路有限责任公司
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