浅埋暗挖电力隧道工程的实施

发表时间:2020/10/28   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:林海旭
[导读] 摘要:随着改革开放以来,我国经济增长的速度也在不断加快,农村城镇化的脚步加快,依据有关调查分析得知,截止2009年的时候,我国城镇化率已经超出46.6%,是美国城镇化人口数的两倍。
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        摘要:随着改革开放以来,我国经济增长的速度也在不断加快,农村城镇化的脚步加快,依据有关调查分析得知,截止2009年的时候,我国城镇化率已经超出46.6%,是美国城镇化人口数的两倍。就从数据的增长趋势进行分析,在2015年的时候,我国城镇化率达到了52%,当前我国各城市的发展速度都比较快,为保证道路通畅,国外很多城市配电线路都是以地下为主,和美国相比,我国配电线路主要是以架空线路为主,地下隧道占据的比重低,但是城市建设部门在城市改造的时候,也对输电线进行改造,转变以往的输电线方式,实现输电和配电线路的地下化,这个输电方式在当前是比较重要的。在氮磷隧道中把输电、配电电路地下化可以改善城市市容环境,提高城市减灾、防灾的能力,实现输电的稳定性,并且还可以给城市带来一定经济效益,加快城镇化脚步。如果说输电电缆回路数超出10,就需要修建对应的电力隧道,电力隧道的修建方法比较多,常见的开槽施工、顶管施工、浅埋暗挖施工等,与其他修建电力隧道方法进行比较,浅埋暗挖的施工技术在近些年发展是比较快的,使用较多,主导了电力隧道的修建主要方向。下面就对其进行探讨。
        关键词:电力工程;隧道施工;浅埋暗挖
        前言:在近些年来,我国的经济发展十分迅速,人们对用电量的需求也在逐渐增加,为应对其需求,国家用电管理部门还需架设更多的电线,城市送电主要是以地下隧道为主,这种输电的方法不仅可以满足人们用电需求,还可以对城市环境进行美化。所以,隧道施工场地也逐渐的增多,为满足不同施工的需求,不同场所使用的施工技术也是不同,施工方法不同。隧道施工和施工人员的安全有着密切联系,建设人员还需结合其当地地质情况,选择出科学合理地施工技术,尽可能的确保隧道施工安全性。本文主要从作者实际工作经验入手,分析电力隧道工程的浅埋暗挖施工,希望对后期工程建设带来参考。
        1 电力隧道浅埋暗挖施工技术的特点和原则
        使用浅埋暗挖施工 的前提是吧地下与地上情况进行综合考虑,结合施工现场实际情况,选择相关施工技术。在安全基础上,应用浅埋暗挖施工在地下结构进行施工的一种综合方法,依据其不同地下结构,施工人员可以选择不同施工的方法。各种施工的方法实质上是把大断面划分成小截面,之后在小截面上采用了浅埋暗挖的施工方法进行作业。浅埋暗挖的施工方法则是以新奥法为原理,在传统施工基础上,创建出信息化测量的反馈设计理念,主要包含新型的施工方法。浅埋暗挖施工方法主要是起源于国内,在新奥法的基础上得来的,最早是由王梦茹院士提出的,这个技术创立于20世纪的八十年代,浅埋暗挖施工方法首次施工对象是地铁项目,在1986年的北京地铁施工阶段首次应用,之后才应用在电力隧道的施工中。和其他施工方法比较,其灵活性较强,并且使用该方法进行电力施工时,对建筑物、道路以及地下水管所产生的影响较小,同时也不会对交通产生干扰作用,在使用该技术施工时,不需要对周围的设施进行大量的拆除和改建,因此可降低工程投资力度。
        在长期使用浅埋暗挖法后,总结出来对应的施工口诀,即“管超前、严注后、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的十八子口诀。浅埋暗挖法的特点主要包括以下几方面:①强调预支护;②及时支护;③控制地面沉降。在大量的实践中,在使用导管进行超前支护后,应使用对应物质填充砂层孔隙,填充物为压注水泥浆,等待浆液凝固后,土体也会形成结块,形成壳体,使用该操作可提升导管的稳定性,为施工提供安全稳定的环境。在实际施工时,施工人员应对底层情况进行考察,根据底层情况决定开挖长度。此外,施工人员在进行设计与施工时,应采取一定的辅助方法,对导管进行超前支护,从而实现加强围岩的目的。
        2 电力隧道浅埋暗挖技术的施工
        用于电力隧道施工的方法较多,浅埋暗挖法是众多方法中的一种,该种方法比较适合含水量较小的各种地质层。如果施工地质属于大规模的淤泥质软土地,或者是缺水底层,则不适合使用该种方法。电力隧道浅埋暗挖施工对挖面要求较高,应进行初期防护作业,以保证墙面的稳定性。但该种方式对覆土厚度没有要求,土层覆盖最少可小于1米。
        下面将M城市的110kv盐场变电站隧道施工为例进行说明。该工程在选择施工方式时,选择了浅埋暗挖法,在使用该方法进行作业时,应对隧道进行分段、分片以及分层,然后由下而上依次进行施工,如果在施工过程中遇到较大的凹面时,应将其填平。为保证隧道安全性,避免出现坍塌事故,在实际开始挖掘前必须打设超前小导管。通过该超前导管向地面层压注水玻璃,使用该中方法来加固底层。因设计需要,必须使喷射混凝土支护与底层面密切贴合,所以要及时进行衬砌背后回填注浆,一般而言,注浆孔被布置在拱顶,对注浆管进行回填时要背对开挖方向。本设计需要钢筋网,钢筋网则是由钢筋焊接形成,将两个网片进行搭接后,其长度为100~200mm。为满足设计需要,钢架连接方式为螺旋连接。隧道施工与其他工程相比,其隐蔽性更强,在完成暗挖隧道初衬结构施工后,应做防水工程,符合标准后,则可进行下道工序。待初衬结构沉降完毕后,方可实施二衬现浇砼。待所有工作完成后,施工部门应按照要求对其进行验收。
        3 电力工程隧道浅埋暗挖施工技术
        3.1 上台阶施工
        在我国现代城市化发展过程中,城市功能的多样化得到了很大程度的提升,在具体进行地下管线布设时,布设环境也逐渐呈现较高的复杂化,会在很大程度内影响关联施工项目,为了确保施工项目具有更高的安全系数,相关单位在施工前期,需要对其施工图纸进行科学分析,对其施工现场进行实地勘察,确保能够对施工现场地质环境全面掌握,明确可能会对工程质量安全造成影响的各项因素,并以此为基础,对周围土体进行科学有效的拍喷施工,确保土体具有更高的稳定性,进而使其施工过程中的土体不稳等各项问题得到合理规范。在具体进行上台阶施工,首先需要科学设计管线,然后以此为基础,对其围岩扰动指标进行科学控制,使其始终处于合理范围之内,应用风镐实施开挖作业。


        而在具体进行开挖作业时,需要从拱部区域开展具体施工,预留出中心部位,对其支护结构进行优化调整,然后对其开挖过程中产生的土方及时运输到下台阶,确保同时进行支护作业和开挖作业,为后期工作的有效开展创建良好的条件[5]。
        3.2 下台阶施工
        在开展下台阶施工时,人工是其各项工作开展的重要基础,在此过程中,相关人员需要基于设计图纸深入分析施工要求,合理应用挖掘机,逐步开展开挖作业。在中央位置进行土体开挖时,需要基于具体情况对其侧轮廓进行科学控制,在完成人工开挖之后,科学处理和修正两侧轮廓,确保能够有效控制图体扰动问题。通常情况下,需要控制开挖深度达到地表以下110米,基于支护措施进行隧道开挖,在隧道结构实现封闭成环之后,需要基于循环进尺范围科学开展后续施工,确保能够顺利进行隧道施工,有效提升项目工程的安全系数和施工效率。
        3.3 科学设置隔离桩
        在建筑物和风道之间,需要进行有效间隔,为了保障二者隔离要求,需要合理应用小导管,实现注浆作业的有序推进,确保能够有效缩减地层变形范畴。与此同时,还需要科学开展监控作业和测量作业,严格基于数据信息规范开展各项工作。在具体开展施工项目时,需要深入分析施工设计图纸,明确其中的各项要求和要点,保障各个结构具有较高的独立性,进而使其更高程度的满足相关标准,确保能够更为高效的开展隧道工程,有效提升工程质量。
        3.4 管棚支护技术
        在隧道施工过程中具体应用浅埋暗挖技术时,必须对其管棚支护技术加强重视,确保能够对其隧道施工质量进行科学控制。对于浅埋暗挖施工而言,管护施工技术是其不可或缺的重要组成,具有较高的适用性和便携性,能够对其项目施工成本进行科学控制。在隧道施工过程中具体进行管控支护技术应用,需要对其工程项目整体情况进行全面把握,基于管井大小进行管棚支护方法的科学选择。在此过程中,如果钢管两端支撑体系足够大,则其开挖作业产生的变形量相对较小,更为充分的发挥管棚支护作用。管棚支护技术在隧道施工过程中具体应用时,上覆地层变形,具有一定程度的特殊性,端头支撑变形和挠曲变形是其最为常见的变形情况,为了确保更为科学的控制施工质量,在具体进行管棚支护施工时。需要对其支撑梁刚度和管棚高度进行科学调整,进而确保高校开展整体施工,使其更高程度的满足现场施工需求。
        3.5 加固施工技术
        在具体应用浅埋暗挖隧道施工时,土层和地表的降水量会在很大程度内影响初期支护施工,因此,相关人员在完成支护工作和土体加固工作之后,必须对其进行深入分析。在我国现阶段,超前管棚支护,导管注浆支护,水平旋喷隧道支护和超前锚杆支护是对隧道工程进行加固施工过程中最为常见的几种施工技术。其中超前管棚支护具体是指有效结合格栅拱支撑和悬吊式技术,并以此为基础对岩层进行稳定控制,合理约束围岩结构[7]。水平旋喷隧道支护是现代科技发展过程中形成的新型技术,主要是通过利用水平旋喷,对隧道内部刚性进行合理强化,以此为基础,能够对地表坍塌事故进行有效控制。在开展具体施工作业时,技术人员需要对其各项指标参数和主体强度进行科学控制,确保能够更为高效的应用施工技术。注浆支护技术通常选择使用泥沙和水泥作为注浆原材料,通过钻孔施工压入小导管,确保项目支护施工具有更高的安全性和稳定性。最后在具体实施超前管棚支护时,相关人员需要对洞外轮廓进行科学有效的钻孔注浆,实现土体的有效形成,并将其作为支护结构。
        3.6 真空降水应用
        在真空降水利用方面,需要有效结合真空泵和管井,然后将其与辐射井内部的水平渗水连接,确保能够对渗水进行更为有效的控制。在具体实现真空降水时,工作原理是使真空泵呈现真空状态,此时,水会迅速流入管内,进而使其水位出现下降[8]。通常情况下,在内粉细砂层,粉土层和黏土层进行降水处理时,真空降水具有较高的应用价值。由于黏土层的渗透系数相对较小,因此,常规降水方法无法确保将其残留的水排除干净,进而使其后期隧道施工带水作业,为整体施工带来一定的安全隐患。通过分析我国现阶段隧道施工具体状况,真空降水的合理应用能够将含水层部分的地下室有效排除,同时还可以将粉土层内部的水完全排除,相对于常规排水而言,具有明显的排水效果。
        3.7 辐射降水应用
        在辐射降水方面应用浅埋暗挖时,首先需要进行大口径井的科学设置,随后需要在隧道含水层内进行辐射管的合理铺设,含水层内部的水在经过辐射管后,流入大口径井,然后基于水泵作用排出。在具体进行水平渗水井施工作业时,调整范围相对较大,因此,在开展具体施工作业时,通常是在地表上没有降水片的部位开展施工。
        结束语
        综上所述,在使用浅埋暗挖施工法对电力隧道进行施工时,应借助相应辅助施工法对开挖土体进行对应的改良,或者对土体进行加固,在开挖土体达到一定标准后,对隧道进行超前支护。在施工后,即开挖后应根据要求安装栅格支撑,与其他电力隧道施工相比其具有支护及时性、柔性、灵活性以及对结构断面形状的适应性等特点,具有广泛的应用前景。
        参考文献:
        [1]张继威.浅埋暗挖施工技术在兰州电力隧道工程中的应用研究[D].2015.
        [2]陈晓婷.富水砂卵石地层条件下浅埋暗挖法隧道设计与施工对策[D].西南交通大学,2006.
        [3] 杨玲.试论电力工程隧道施工中浅埋暗挖技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2018,000(015):1920.
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