高速公路隧道开挖施工技术及控制

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2019年第33期   作者:魏存磊
[导读] 摘要:现在是科技高速发展的时期,我国的公路工程也备受国家和人民的重视。
        中国华冶科工集团有限公司  北京  100176
        摘要:现在是科技高速发展的时期,我国的公路工程也备受国家和人民的重视。隧道施工工程是一项非常复杂的工程项目,对于施工人员自身的技术水平有着很高的要求,若是产生质量问题出现问题就会造成山体坍塌的情况出现,高速公路以及施工人员都会产生非常严重的损失及伤害。所以,为了确保高速公路隧道施工安全和后期运行的安全性,相应的技术人员就需要加强对施工技术和质量的合理控制,以此来确保高速公路事业能够有效发展。
        关键词:高速公路;隧道开挖;施工技术;控制
        引言
        在高速公路施工体系中,隧道是其中的一个关键部分。当前,我国的高速公路里程呈现逐渐增加的趋势,隧道的数量也随之增加。在这样的背景下,保证隧道施工安全的重要性被凸显出来,对施工的有效控制是达成这个目标的核心措施。
        1高速公路隧道施工特点分析
        1.1施工环境较差
        一般,高速公路隧道工程施工环境都很复杂,由于其自身的实际情况,施工空间比较小,并且在施工属性方面,隧道工程作为一种地下工程,其自身的施工质量和安全也会受到施工地质状况的影响,从而造成相应的安全问题产生。除此之外,隧道工程和普通的公路工程相比较,有着多样化的施工工序和技术,并且各个施工工序之间有着很大的联系,所以也通常会有不同的工序在同一时期进行施工的现象出现,这样就会在一定意义上将施工技术含量和施工技术难度增加。
        1.2施工风险较高
        高速公路隧道作为一项复杂程度较高以及综合程度较难的施工工程,由于隧道在施工当中可见度不是很高,在施工当中其所产生的相关变化情况不能及时准确的进行判断。所以,在实际的施工当中通常会产生相应的安全事故,隧道自身的施工风险也是非常高的。
        1.3施工隐蔽项目多
        相对于高速公路隧道工程来讲,其作为一种地下工程,并且主要是施工最后一个工序完成之后才能够实施下一道工程的施工,这样就使得在隧道工程施工当中的隐蔽工程项目比较多,其施工难度不断加大,而且在施工当中所存在的质量和安全问题也比较多,若是对其没有及时发现,这样就会造成隧道工程整体产生相应的安全以及质量隐患。
        1.4施工时效性长
        高速公路隧道施工中,由于隧道自身围岩施工外力的影响下,其自身的状况也会产生变化,除此之外,在隧道工程施工当中,往往会受到水文地质对其的影响,若是在隧道开挖之后就需要对其及时的处理,防止因为处理的时间比较长造成周边的环境产生变化,从而对施工效果产生一定的影响,也就是,在高速公路隧道施工当中,因为自身有着很强的时效性,相对于施工技术在一定意义上的要求也是非常的高。
        2高速公路隧道开挖施工技术
        2.1全断面开挖施工
        全断面开挖法主要使用断面较小、土质稳定的隧道施工,主要使用小型机械或者人工开挖。全断面施工一般是沿着轮廓从上而下一次开挖成型,一次进尺并及时支护。在施工中常见以下几类施工方法:掘进机护板全断面开挖法,新奥地利开挖法、护板全断面开挖法。几种全断面开挖主要流程如下:首先使用移动式钻进台车进行一次全方位的断面钻探。然后按照施工方案装配爆破炸药,进而整个工作平面退至安全距离外。爆破成型后,利用钻孔车进行开挖,在进行隧道开挖同时做好防水隔离支护措施,然后进行堆砌作业,全断面开挖施工工艺绝大多数在露天场地进行,一般只需一次就能完成,可以投入大型施工设备,极大地降低了开挖对围岩的影响,利于围岩的整体承载力。但全断面施工也有缺点,对地质条件要求严格,且要求围岩有足够的自稳能力,同时在施工中必要的机械设备要确保正常连续运转,否则直接影响整个工程施工进度。


        2.2双侧壁导坑施工方法
        双侧壁导坑法俗称眼镜工法,适用于隧道跨度大,围岩条件差以及地表沉降要求严格时。双侧壁导坑法能有效保障撑字面的稳定性、可靠性以及安全性。现场经验发现双侧导坑法多数是将断面分成四个部分:上部核心土、下部台阶、左右侧壁导坑。双侧壁导坑法的主要施工流程:开挖一边导坑,然后及时闭合初期支护。在错开一定距离后开挖另一侧导坑,并及时做好初期支护。开挖上部核心土,设置拱部初期支护,在两侧壁导坑初期支护上设拱脚支撑。开挖下部台阶,设立初期支护并使之闭合。拆除导坑临空部分支护,施做内衬。双侧导坑施工安全性高、造价高、速度慢的特点。尽管双侧导坑施工开挖分块多、初期支护闭合时间长,但每完成一次开挖立即进行该部位的初期支护闭合,施工过程基本没有变形。
        2.3台阶施工方法
        台阶法有具体可分正、中隔壁台阶法两种。台阶法一般主要用于软弱围岩、第四记沉积地层等土质较好的隧道。台阶法施工一般将结构断面分成若干层,即上下两个工作面或者几个工作面。台阶法施工多采用自上而下的开挖顺序,施工中可以将上部台阶的钻探作业和下面台阶的出渣作业同时进行。断面开挖结束后,衬砌施工作业一般从边墙到拱顶进行。为避免出现倒塌,在隧道开挖第一层顶部形成的弯曲导坑时需要钻探多个井眼。一般导坑超前距离较短,为减少扒渣工作量,可以直接将爆破石渣抛落至施工范围预留坑中。施工过程中要做好隧道顶部监测。如发现隧道顶部有松动,应及时做好支护,如挂网喷锚支护等。台阶法施工作业空间广、施工快、灵活多变,有较强的适用性。
        3高速公路隧道施工控制要点
        3.1科学设计图纸
        在高速公路隧道施工当中,施工图纸设计质量对于工程整体施工效果有着很大的影响,这就需要相关设计人员能够和实际的施工现场施工情况结合起来,确保和施工图纸相融合,以此来保证设计图纸的合理性以及科学性,并且将其作为隧道施工的主要参考,有效对施工要求进行满足。在公路隧道施工准备阶段,相应的管理部门需要组织人员加强对于图纸的合理审查,使得图纸自身的准确性可以获得提升。若是在图纸审核当中有问题产生,就需要及时的上报处理,同时对其中所存在的问题做好修改和有效优化处理。
        3.2加强施工监管
        全面监督隧道施工,确保安全。隧道建设需要大量易燃易爆材料,并且要求有关人员仔细保存,并请特别人员对其进行保护,以避免源头上隐患。也可以根据实际施工情况,参考适当的国外法规方法进行调整。为了提高隧道施工质量,有利于施工管理效率。安全是公路隧道施工中最重要的因素,还必须培养施工人员的安全意识。进行安全教育,可以解决建筑中的一些安全问题。
        3.3优化施工工艺
        优化施工工艺,提高技术水平是保证公路隧道施工质量的重要内容。施工单位必须定期对施工人员进行专业技术培训,并向他们提供先进的施工理念和知识。这种方法可以大大提高隧道施工效率。例如,在传统的隧道施工模式下,我国的施工单位将首先采用拱形方法和墙体,该技术的应用领域是障碍和复杂的环境。在施工技术逐步优化和创新的过程中,这种方法需要表现出一定的落后性和改进性。可以使用新型台阶以及防水措施,提高安全性。
        结语
        综上所述,高速公路隧道施工是一个复杂的过程,并且存在较多的安全风险,尤其是在一些较为复杂和恶劣的环境当中,很容易造成安全事故。针对这样的情况,应该在对新型技术进行合理选择和使用的同时,科学设计图纸,加强施工监管,优化施工工艺。通过本文对高速公路隧道施工技术及控制要点展开的一系列探讨,希望能为提高高速公路隧道施工效率和质量提供一些参考。
        参考文献:
        [1]梁焱坤.高速公路隧道机电设施检测技术要点与控制措施[J].中国新术新产品,2019(20):76-77.
        [2]谢桥.高速公路隧道施工技术及控制要点研究[J].工程技术研究,2019,4(15):47-48.
        [3]崔鑫.浅析高速公路隧道施工技术及控制要点[J].四川水泥,2018(09):78.
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