高速公路隧道洞口工程施工技術研究
時間:2022-03-18 10:16:53
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摘要:隨著經濟的發展我國的公路建設也已經進入了一個全新的時代。公路與人們的生產、生活息息相關,因此,擴大公路建設的規模是時展的必然。公路建設是一個復雜的過程,在遇到地質較差的施工時,則需要進行隧道建設。公路隧道洞口是公路隧道施工的重點,因此,施工人員需要重視。本文從高速公路隧道工程施工特點出發討論,分析了公路隧道工程施工的不利因素、洞口施工原則以及可采取的措施、洞口工程施工工作以及洞口工程施工的注意事項,希望能為施工人員提供幫助。
關鍵詞:高速公路;隧道;洞口工程;施工技術
受設計選線、地質、地形等的綜合影響,公路隧道的洞口位置往往位于溝谷一側或是山體一側,這就加大了洞口施工淺埋、偏壓等問題出現的概率,加大了施工的難度。在高速公路隧道洞口工程施工過程中,公路隧道的進、出洞施工最復雜,而這兩個部分也恰好是隧道施工最容易出現問題,最容易發生事故的地點。因此,提升高速公路隧道洞口工程施工技術,盡可能的減少洞口工程的土方開挖量,不僅節省了施工的成本,也最大程度的避免了山體邊仰坡失穩的現象。
1概述高速公路隧道工程施工特點
第一,隱蔽性大。隧道工程與其他工程略有不同,因為工程結束之后,隧道的內部施工質量完全不可見,這也就給發現隧道施工問題帶來了困難,也就給隧道工程的安全使用埋下隱患。另外,如果初期施工涉及的支護噴砼、錨桿、鋼格柵、鋼拱架、環向水管、防水板、中心水管等的設計不科學,那么即便是發現了,想要采取措施及時的補救,也都非常的困難。第二,工序復雜。因為隧道空間相對狹窄,因此,鉆孔、裝藥、爆破、出渣、噴砼、錨桿等的落實工作難以有效開展。再加上水管開挖等施工存在工序交叉作業,很多器械、設備需要共享,也極易導致工序制約現象的發生,影響施工的進展。第三,具備較強的循環性。在隧道施工的過程中,各項工序一直都處在周而復始的過程中,如:開挖、鉆眼、裝藥、爆破、通風、出渣;再如:初噴砼、鉆錨桿子L、安設錨桿、復噴砼等。這也就決定了高速公路隧道工程施工具備循環性。第四,易受地質條件影響。地質情況,如褶皺、斷層、節理等都會對施工過程產生巨大的影響。地質情況是評判隧道圍巖種類的依據,更是施工人員確定施工手段的依據。第五,施工具備動態應變性。由于地質環境復雜易變,為了保證施工的質量,所以施工手段也應隨著地質環境的改變不斷地變換。另外,施工過程中可能會遭遇到諸如塌方、漏水這樣的突發情況,施工進度以及施工措施也會隨之改變。第六,全天候作業。隧道工程不受時間限制,可以24小時作業。
2公路隧道工程施工的不利因素
據現階段的數據資料顯示,公路隧道工程施工過程中的不利因素主要有兩個:第一,隧道洞口的位置處于淺埋、偏壓段。因為受限于地形、地貌,公路隧道洞口普遍存在淺埋、偏壓問題。淺埋與偏壓產生的原因是馬蹄形的隧道結構不對稱,容易導致隧道兩側荷載不均,不僅影響隧道掘進,一旦施工方法不當,還極容易引發洞口滑坡事故發生。第二,地表水、地下水影響施工。受客觀條件的影響,隧道口往往位于地下水、地表水匯聚之地,即溝谷或是山凹處。這類地質結構軟弱、易破碎,施工工作難以有效開展,而這也必然會影響后期的施工質量,因此,在進行施工之前的設計階段就應充分的考慮洞口位置,避免洞口靠近溝谷或是山凹處,二將之盡可能的安置于突出的上坡附近。當然地表水也應妥善處理,做好洞口防、排水措施,這樣才能保證公路隧道工程施工的質量。
3洞口施工原則以及可采取的措施
第一,嚴格遵守施工的原則。隧道洞口施工原則與淺埋暗挖法的原則一致,都需要嚴格的遵循施工18字方針:管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、早封閉、勤測量。第二,盡可能的少使用強爆破,使用弱爆破方法、人工挖掘或是機械挖掘,減小擾動圍巖,避免影響施工地的地質情況,將圍巖的自承能力發揮到最大。第三,在洞口施工之前,做好各項施工輔助措施,全面的調查建筑施工地的地質、地形特點,確保能夠有的放矢的應對施工過程中遭遇的不良地質災害或是突發不安全事件。確保防、排水系統能夠正常工作,尤其是在降水量較大的地區或是降水量較大的季節。值得一提的是,在隧道洞口施工的時候,還應盡可能的保護周圍的土石以及植被,盡量的維持原先的生態系統。當然,預先編制進洞專項施工技術方案也是極有必要的,可以縮短施工時間。第四,重視洞口施工的超前支護以及超前預加固,對于降低施工問題意義深遠。其中,超前支護應包括超前小導管加固法、管棚加固法、超前錨桿法等,超前預加固包括以洞內超前鉆孔注漿以及地表注漿在內的超前預注漿。
4概述高速公路隧道洞口工程施工工作
首先,清除施工地點周圍的危石,為后期施工的安全性夯實基礎。在施工之前,應將施工可能波及的領域的地表植被盡數清除,目標是能夠暴露出地表實況,以便施工人員能夠及時的發現土表異常情況,避免出現危險事故。其次,做好截水溝施工。因為高速公路隧道洞口工程施工地的地勢較為平緩,很多都處于溝谷,雨水極易匯集,因此在施工開始之前就應有意識的施作截水溝,確保地表水能夠被及時的截流,為洞口排水系統的早日完成打下基礎。再次,嚴格按照設計施工的要求進行邊坡、仰坡放線刷坡工作。為了不破壞土質結構,應從上至下的挖掘,而不是從下至上開挖,不掏挖或是重疊開挖。當然,在進行邊坡、仰坡的放線刷坡的時候,還應落實地層的即時監控,以防止動搖地層根本。最后,盡早進行洞門端墻施工工作,有效的阻止邊仰坡滑塌現象的發生,避免損害機械以及人員生命,保證施工人機安全。值得一提的是地表加固工作也是非常重要的,然而這一問題在實際施工的過程中極易被忽視。因為洞口附近的巖石在施工的過程中一直處于暴露狀態,容易出現風化、破碎問題,因此也需對之進行加固。另外,單向進洞法是高速公路隧道洞口工程施工中一項極具優勢的施工辦法,在這種模式之下,施工主要依循“小導洞進、出洞,隨后擴挖”的辦法,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項
第一,在進行隧道洞口施工的時候,經常會遇到地面等高線與隧道洞口軸線斜交的情況,這時施工就會受到一定的制約,所以可以采用“半護拱法”,不僅減少了挖掘工作量,護拱也不需要全部修建,只需要將部分基礎性的護拱修筑于穩定基巖上。如果施工地質的條件非常的差,或是存在偏壓等問題,還應有意識的及早的修筑擋墻,再進行開挖進洞施工方法,盡可能的利用地形施工,減小開挖量。第二,隧道施工的施工地質難以有效控制,一旦遭遇不良地質條件,一定要積極的、主動的、及時的發現問題,并落實相關措施防治,清除坡面危石、抗滑樁等,為工作人員安全施工提供保障。在隧道內部,一定要進行必要的支護,減少施工工作擾動隧道內部的圍巖,盡可能的減少開挖進尺,加大初期支護和及早成環封閉等技術,保障工程進洞安全。第三,超前支護、洞內支護以及洞內開挖都會對進洞施工安全產生影響,因此,施工過程中應重點把握。一旦發現超前支護設置過弱,可以利用加強洞內支護、縮短開挖進尺來解決。而想要提升開挖進度也離不開超前支護、洞內支護的幫助。
6結束語
綜上所述,高速公路隧道洞口工程施工是一項復雜的、受多因素影響的系統工程,施工人員在落實施工的時候,一定要嚴格按照施工章程落實施工工作,這樣才能保證施工質量以及施工人員的生命安全。
作者:周俊哲 單位:四川汶馬高速公路有限責任公司
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