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摘要:考虑到软弱围岩通常岩性松散、力学指标差等。所以在隧道施工中,一旦碰见岩隙水,就常常会出现沉降变形,以至于影响隧道功能、延长施工周期、增大投资、无法检修处理。所以,应从隧道工程实际出发,及时提出理想的施工方案,来促进软岩隧道部位施工得以顺利推进。基于此,本文从软弱围岩出发,探讨了有关隧道的有效施工方法及工艺措施。
关键词:隧道施工;软弱围岩;工艺方法
伴随时代的变迁,交通需求量也越来越大,对铁道、公路的数量及质量也提出了很多新的要求。在地下隧道施工中,经常会遇见软弱围岩。但软弱围岩具有很明显的特殊性,所以需要兼顾施工的各个方面。除了应控制隧道工程效率外,还应注意整体稳定性。从实际场地情况出发,来选用施工方法和先进工艺措施,以确保软弱围岩之类的隧道切实合理科学。
一、软弱围岩隧道概述
在软弱围岩之类的隧道中,往往存在各式各样的不良地质。例如,地形偏压、浅埋、顺层、破碎带断层、遇水即软化膨胀泥质页岩等。伴随国民经济的增长,人国民生活品质也越来越高,在建筑设施上也提出了更高的要求。在当今社会上,出行方式也变得愈发多元化。各种交通设施也在日益推广应用,所以有道路量也越来越多。一旦施工质量得不到保障,就定会降低施工安全性,以至于从某种程度上影响到平日出行。所以针对其中的软弱围岩之类隧道,就应注意做好变形施工。针对软弱围岩极易变形、触发地质灾害的情况,及时展开变形控制,以顺利完成隧道施工任务。
二、施工方法和工艺措施
2.1合规划好施工方案
在创建施工方案时,需要始终秉持着以人为本的基础原则,充分关注施工人员的整体安全性,在开始施工以前,必须全面分析、研习施工沿途的有关地质地貌。再从地质情况出发,选用有效的措施,多次反复予以灵活调整方案。在进行掘进时,应尽可能使用没有轨的运输体系及钻爆法,来推进建设施工进程。针对部分特殊性路段,就不应选用爆破方法,以便与施工标准相符。在开始准备施工的阶段,应借助专业性超强的设备,来全面检测、分析整个施工过程所需的基础参数,以有效控制施工环节的整体精确性。在整个施工过程中,需要提前做好地质勘探工作。针对部分地质结构太过薄弱的施工地段,应避免爆破施工,而要适当加强必要的支护等。同时,还应通过专业化的方法,来全面检测、分析整体上的围岩状态,以得到建设施工的有用资料数据。
2.2组织建设劳动力团队
在隧道工程两端,分别安排一支施工团队。再安排几十人专门负责装药、钻眼、爆破、开挖等方面的事宜。部分人一般负责的都是支护工作,主要负责安装钢筋网、设置锚杆、安装超前小导管、架设好钢架等事宜。此外,还应安排一定的人员来在运输工作,他们日常的工作就是运输有关的施工原材料,做好管理、维保隧道等的工作。其他的人员就应定期维修、保养风、水、电等基础设备。此外,还应注意调用一定的人员,来加工、改造施工中需要使用到的钢筋等施工原材料。
2.3进洞施工法
针对隧道进洞施工,应通过套拱法来进洞。当具体进洞以后,就要通过三台阶法,来进一步展开工程施工进程。在整个施工过程中,应按照从上到下的顺序。在具体的施工中,必须大力规范各个环节的施工操作。同时,还应控制施工后工程可以真正承受住强度,而且隧道强度还应尽可能大一点,以充分控制好工程质量,避免影响到未来的施工环节。此外,还应在工程施工中,维持防排水设施的顺畅运行。通过科学的防排水工作,来有效控制工程质量。一旦洞内有积水的话,就会降低边墙的整体安全稳定度,进而降低施工质量,所以必须引起重视。
2.4洞身开挖法
通常而言,应通过上部弧形预留导坑的三台阶法,来展开机芯施工。就上部弧形类型的导坑,应采取人工开挖法。一旦有必要的话,还应利用轻微爆坡来予以科学处理。针对中下导坑,还应通过控制爆破法,来推进开挖施工过程。在爆破中宜控制间距在三米以下,在完成开挖操作以后,还应及时封闭好掌子面,并及时就支护处理处展开支护施工。
针对中下导墙角,就需要设置必要的锁脚锚杆。同时在初期支护中,还必须控制好支护质量,通过现代化的施工方法,来完成后仰拱施工任务。基于一整套的自动机械化施工工序,来充分确保施工质量。值得注意的是,在具体的施工时,还应注意交替展开中下导边墙处施工,避免在边墙两侧同时展开开挖工作。另外,还应注意的是,必须尽快就施工段采取支护措施,以形成闭合施工段环状结构。
2.5施工工艺有效措施
目前的软弱围岩往往强度不大、自稳不够好,尤其是在开挖后会重新分布地应力,而令围岩四周出现大松动圈。如果工艺措施(如设计)或施工方法不够科学,就常常会引起初期支护发生变形或坍方等。所以,针对软弱围岩类隧道,需要“严控形变、严防坍方”,来达到施工安全目的。在开挖方法合理的条件下,还应根据“变形控制”来选择软弱围岩具体的隧道工艺手段措施,以严控形变、正常掘进隧道。
(1)超前支护
当前,超前小导管、管棚属于很常见的超前支护模式。通过超前支护,可以支护前方结构围岩,一般就是利用注浆来稳固好四周地层。针对松散地段宜通过双层小导管,来增扩固定圈区间。
(2)加上垫块和槽钢
效果与扩大基础等同,并能避免工字钢悬空,增强拱竖向脚承载力。此外一槽钢焊接上工字钢,海南形成一个受力体,而控制好围岩形变。
(3)强锁脚
针对软弱地层类隧道,通过必要的锁脚,便可大幅降低由于基底弱化而迫使上台阶支护出现下沉、初期开挖的下台阶支护出现悬空而下沉等的情况。针对每级台阶,宜以八根长3.5m的规范注浆小导来科学管锁脚。
(4)上下均衡推进台阶
做好科学管理,进一步增强土效。通过上下均衡推进台阶,来封闭初期支护并成环,及时推进仰拱工程,有效控制支护变形太大。
2.6监控量测
在施工现场,通过监控量测主要旨在判断有关围岩隧道的具体稳定态,以维护安全施工、正确指导施工操作、有效管理施工过程、充足供给设计信息。基于量测资料及时科学修正各项支护参数,以便适应地层结构并利用好围岩自承力。注意维持围岩支护系统的最理想化受力态,并动态管理整个施工进程信息,以控制项目质量、安全实施进度、投资额度等。
在做完正洞洞身结构支护后,已闭合喷锚支护并成环,宜及时监控全断面量测,掌握实时的支护初期状态,正确指导、定下二次衬砌时间。具体监测的是:观察洞内外情况、改变衬砌前净空、地表及拱顶下沉度、改变二次衬砌后产生的净空、不匀的沉降缝两侧底沉降、不匀的洞口和过渡段沉降。在施工建设中,唯有紧密监测施工进程,方才可规范施工操作,控制施工质量水平。
三、结语
综上所述,针对软弱围岩类隧道,需要从施工实际情况出发,正确规划好方案。具体还应从围岩特征出发,根据条件要求采取相应的施工方法,以严格控制好安全施工质量。同时,还应注意采取科学的施工工艺,并进一步规范施工措施,并以此来减少支护成本、维护隧道施工的顺畅推进。
参考文献:
[1]杜冲.铁路软弱围岩大变形隧道施工控制技术方案[J].中国高新科技,2019(11):88-90.
[2]蒲耀军.隧道软弱围岩变形施工控制技术探讨[J].交通世界,2019(20):100-101.
[3]韩克强.软弱围岩隧道施工方法及施工工艺措施[J].城市建筑,2019,16(14):125-126.
[4]王旭,易继双.甘肃地区遇水软弱大沉降围岩隧道施工方法探讨[J].珠江水运,2019,(10):65-66.