浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用研究 王磊

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:王磊
[导读] 摘要:近些年,随着我国的政策推动,科学技术不断进步,建筑行业得到了快速发展。
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        摘要:近些年,随着我国的政策推动,科学技术不断进步,建筑行业得到了快速发展。浅埋暗挖法的技术被广泛应用到市政隧道施工中,但是因地下环境的复杂性及其他客观因素的影响,虽然浅埋暗挖技术已相当成熟,地下施工中还是会出现安全事故,因此加强对市政工程中暗挖施工的安全质量控制势在必行。本文主要针对当前我国市政工程的隧道项目中浅埋暗挖技术的特点与难点进行分析,阐述了隧道施工中浅埋暗挖技术的具体应用,为市政工程的施工奠定了良好的基础。
        关键词:浅埋暗挖技术;市政工程;隧道施工;应用研究
        引言
        市政工程施工过程中,要根据实际情况针对隧道的建设施工科学运用浅埋暗挖技术。在实践施工过程中,需要对实地情况进行全面考察,在此基础上根据相关要点和原则进行施工。需要注意的是,市政工程隧道的施工过程中,运用浅埋暗挖技术过程中容易受到多种因素影响,尤其是需要关注施工过程中出现的坍塌情况,还要注意做好隧道支护工作,从而有效确保工程的顺利进行,避免出现严重的施工安全问题。
        1浅埋暗挖技术概述
        浅埋暗挖技术的原理和依据是新奥地利施工方法,英文译为New Austrian Tunneling Method(NATM),使用浅埋暗挖技术能够对围岩使用多种手段进行加固,从而让围岩的承载能力得以充分发挥,然后开始对隧道进行挖掘之后及时支护围岩,支护之后对围岩做封闭处理,围岩就会形成一个环并和支护共同形成支护系统,这样围岩就不会出现过大的变形,这种技术的优势非常明显,但同时也有其缺陷,那就是具体的施工非常复杂[1]。在浅埋安外技术的实际施工中,对复合式衬砌的应用非常普遍,复合式衬砌指的是衬砌施工共有里外两层,通常在隧道挖掘工作中开始之后,在外层衬砌的支护上都会使用钢筋网、钢架、喷射混凝土等来进行,支护完毕之后对其稳定性进行测试,当确定稳定性合格之后便可以开始对内层衬砌进行支护。在内层衬砌的支护中通常都会使用模筑混凝土,而且内外层衬砌之间还需要进行防水施工。另外如果隧道地层是无水的,那么使用浅埋暗挖技术就可以在第一次支护的基础上使用水泥砂浆来进行防水。
        2市政工程隧道施工环节中存在的主要问题
        2.1土质稳定性差
        通过对可靠资料进行研究可以发现,隧道开挖区域由于受到相应因素的影响普遍存在不同程度的失稳问题,处于软基环境下,更应当在施工前期就将可行性的加固处理措施落实到位,避免出现崩塌等问题,在精准掌握岩石特点的基础上,对后续施工流程进行优化。实际上,隧道穿越地层中的泥土大多以砂质粘性土壤为主,同时局部可能伴随存在部分冲击砂层,具备该特点的地层相对薄弱,基于此,在隧道开挖环节施工现场周边的围岩极易因自重而引发沉降问题,相对地,如果围岩表面松弛指数高,或者是已经出现变形情况,将增加围岩坍塌问题的发生概率,如果地表控制效果不佳,必将难以保证围岩稳定性,后续施工流程的发展进度也可能有所延迟,进而增加施工难度。
        2.2隧道工程中钢筋材料容易锈蚀、隧道易开裂
        在市政工程隧道项目施工过程中会涉及到很多的施工材料,这些材料的质量都会对工程产生很大的影响。其中钢筋在整个工程中非常的关键。这也是隧道工程施工的重点,另外为了保证工程的耐久性与安全性,需要加强对钢筋施工的重视。一般情况下钢筋的使用时间是有限的,如果使用中钢筋出现了腐蚀的问题就会对隧道工程的使用安全产生很大的影响。严重的还会导致工程出现坍塌的问题,对使用者的生命与财产产生很大的威胁。对于钢筋的使用需要根据规范的操作与流程,如土层施工作业中,其主要的目的就是为保证钢筋不会受损坏与影响,在具体的施工过程中需要确保涂层作业的规范,防止质量问题的出现。


        3市政隧道施工浅埋暗挖技术应用
        3.1上台阶施工
        现阶段城市功能更为多样化,这就使得地下管线的布设环境也趋向复杂化,数量之大会对关联施工项目形成一定影响,为了提高施工项目的安全系数,就应当在施工前期科学分析设计图纸,并在深度现场实地勘察的基础上,全面掌握施工现场的地质环境,明确影响工程质量安全的关键因素,围绕周边土体进行摆喷施工,充分保障土体稳定性,规避施工阶段的土体不稳等问题。而上台阶施工阶段,首先应当对管线进行科学设计,而后需要将开挖环节的围岩扰动指标控制在合理范围内,利用风镐进行开挖作业。而开挖应当从拱部区域开始,并将中心部位预留出来,优化调整支护结构,并将开挖中产生的土方及时运输到下台阶区域,确保开挖与支护作业共同进行,为下个工序的正常推进奠定基础。
        3.2控制混凝土裂缝的措施
        在市政工程的隧道项目施工中混凝土属于重要的材料。在进行混凝土浇筑的时候,水泥灰会释放出热量,这对于混凝土的质量影响非常大,所以影响到混凝土原材料的结构,导致工程的施工质量出现严重的问题。在实际的浇筑中水泥的影响也非常大,水泥的颗粒粗细同样影响发热速率,水泥颗粒越粗则发热效率越慢,但不会影响到混凝土的发热量。另外,优化混凝土的设计配合比。混凝土原材料进行搅拌时,需要减少水泥的使用,这样可以将混凝土的配比控制在一个合理范围之内。另外,在混凝土配制时加入一些粉煤灰也会有效提高混凝土使用性能,这样可保证温度升高的情况减少。加强混凝土的抗腐蚀能力,降低表面的收缩情况,从而减少裂缝现象的发生。
        3.3在真空降水中的应用
        真空降水利用的是管井和真空泵井,将这二者结合在一起,然后连接辐射井中的水平渗水,从而实现对渗水的控制。真空降水的原理是利用了真空泵中的真空状态,水会在真空的影响下迅速涌入管内,从而便实现了水位的下降。通常在对黏土层、粉土层、粉细砂层的降水处理时会使用真空降水,因为黏土层等不存在特别大的渗透系数,如果使用常规降水方式的话无法排干净残留的水,就会导致后期的隧道施工需要带水进行,从而给施工造成未知的安全隐患。通过众多隧道施工所反映的实际情况来看,将真空降水应用在掌子面的施工中,能够有效排除含水层的地下水,粉土层所含有的水也能够被排除干净,排水效果和常规排水对比非常明显,而且对排水之后沉降试验进行观察发现,二者在沉降上的表现没有太大差别。
        3.4在远程监控上的应用
        为了确保隧道工程的整体稳定性,以及隧道在后续使用过程中的安全性,需要在施工完成后建设全面的远程监控系统,监控系统能够准确及时地掌握隧道运行情况,并反馈给控制中心。针对隧道的这种监控,尤其有助于控制现有隧道之外相邻的隧道施工,准确及时地掌握相邻隧道对既有隧道的实时影响,在此基础上可以为施工方采取相应的安全防护措施打下基础。
        结语
        在市政工程隧道施工环节中,浅埋暗挖技术得到的应用是较为广泛的,并且此技术措施实际应用过程中展现出的适应性比较强,但是在这一项技术措施实际应用的过程中,应当充分重视各个要点性内容,只有充分重视各个要点性问题,才可以保证在市政工程隧道施工环节中,将浅埋暗挖技术的作用充分发挥出来,促使市政工程隧道施工效率及质量得到大幅度提升,从而也就可以在我国城市化发展进程向前推进的过程中,起到一定的促进性作用。
        参考文献
        [1]王义波.市政工程沥青路面施工技术[J].山东工业技术,2019(14):105.
        [2]赵晨阳.市政工程道路排水管道施工技术要点探析[J].工程建设与设计,2019(08):74-75.
        [3]马亮,聂佳佳,裴祎伟.浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用研究[J].建材与装饰,2019(4):257-258.
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