大跨淺埋軟弱圍巖隧道施工技術(shù)

朱小海

摘 要:隨著我國交通壓力的不斷加大,如何減輕日益嚴重的交通壓力是當前困擾社會穩(wěn)定、經(jīng)濟發(fā)展的難題。隧道的建設發(fā)展為減輕交通壓力提供了一個有效的解決途徑。在隧道的建設過程中,對于不同的地質(zhì)狀況有著不同的解決措施。針對軟弱圍巖的地質(zhì)條件,很多隧道施工單位采用大跨淺埋的隧道施工技術(shù),本文將從淺埋、軟弱圍巖隧道的施工工藝、施工方法的角度出發(fā),為隧道的建設增添有效地經(jīng)驗與技術(shù)。

關(guān)鍵詞:軟弱圍巖大跨淺埋施工技術(shù)

中圖分類號:U455 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0063-01

隧道分為深埋隧道和淺埋隧道兩種,淺埋隧道多數(shù)會有表層軟弱堆積物、風化帶、地形偏壓、軟弱圍巖等特殊的地形、地質(zhì)問題。在開挖的過程中可能會出現(xiàn)拱頂下沉急劇加大,地表開裂等問題。在淺埋軟弱圍巖隧道施工的過程中,要使用正確的方法和技術(shù),才能保證施工的安全和質(zhì)量。

1關(guān)于大跨淺埋軟弱圍巖隧道施工的流程

2施工技術(shù)

2.1 關(guān)于施工技術(shù)中的超前支護

針對軟弱圍巖自然穩(wěn)定能力較差的特點,在隧道建設過程中必須進行超前支護。超前支護的內(nèi)容包括小導管注漿、管棚、超前錨桿、帳幕注漿等等。

(1)超前錨桿。

在隧道開挖之前,需要在隧道的周圍放置超前錨桿,從而起到預先加固的效果。超前錨桿的主要參考數(shù)據(jù)包括以下四個方面。

錨桿的長度I=3.2m～5.2m

錨桿之間的間距d=0.4m=0.6m

錨桿的直徑φ=21mm～32mm

錨桿的外插角a=12m～17m

在隧道建設中,一般情況下使用普通的砂漿錨桿。在特殊情況下使用邁式錨桿和藥包錨桿。

(2)小導管注漿。

在隧道建設發(fā)展的過程中所使用的小導管超前注漿技術(shù),是在地基灌漿的基礎上所實施的一種圍巖加固技術(shù),具有止水的效果。操作方法是在隧道開挖的掌子面上,在開挖輪廓線的0.3m～0.4m之外,鉆孔并安裝小型的鋼花管,進而進行高壓注漿的加固工作,要等到所注的漿液達到規(guī)定的強度之后再進行開挖。小導管注漿的主要參考數(shù)據(jù)是:

小導管的長度I=3.2m～5.2m

小導管的之間的間距d=0.4m～1.2m

小導管的直徑φ=42mm～62mm

2.2 隧道建設中的開挖施工

在軟弱圍巖地質(zhì)條件下進行隧道開挖,為防止隧道的拱頂急劇下沉并導致塌方,施工人員必須采取正確的開挖方法。例如分部開挖法、短臺階開挖法。若要增加軟弱圍巖的承壓能力并減少對圍巖的擾動,施工人員要采用全斷面的光面爆破技術(shù),而對于地質(zhì)條件更差的地方,必要時采用半斷面和弱爆破手段進行開挖。對于一些大斷面或者特大的斷面,施工人員要采取分部開挖法,現(xiàn)在常用的有CD法或者CRD法。當遇到一些較大的突發(fā)事件時,比如涌水,又或者一些特殊的地質(zhì)狀況時,比如溶洞、斷層等等,就要適時地改變施工方法和手段,盡量的保證施工安全和隧道質(zhì)量。

比較常用的開挖隧道的方法有兩種:一種是非鉆爆措施,比較適合于非常軟弱的圍巖地質(zhì);另一種是松動爆破、微震動爆破,這比較適合于平常的軟弱圍巖地段。

2.3 關(guān)于隧道建設中的監(jiān)控量測

監(jiān)控量測可以在最大程度上對軟弱圍巖隧道施工的方方面面進行監(jiān)測,從而保證隧道的安全和質(zhì)量,為隧道的施工方和設計方提供有效的參考數(shù)據(jù)。隧道的兩側(cè)主要分為兩個方面,分別是施工前的量測和施工中的量測。施工前的量測工作主要有地質(zhì)的調(diào)查、現(xiàn)場試驗等,從中了解掌握軟弱圍巖的具體構(gòu)造及特征。施工中的量測主要以現(xiàn)場量測為主,以監(jiān)視施工的狀況和控制變形,發(fā)現(xiàn)潛在的問題并提出科學的解決措施。施工中進行的量測工作主要有量測軟弱圍巖內(nèi)部的松弛范圍,量測坑道周圍的位移,量測支護結(jié)構(gòu)的自承能力等。

3大跨淺埋軟弱圍巖隧道在施工中需要注意的事項

(1)在開挖隧道時,及時的采用網(wǎng)噴支護或者是在鋼架的后面用木塊將其填實,以防止隧道和超前導坑之間的土體因為軟弱圍巖的應力重新分配在開挖后脫落。

(2)鋼架在加工之時,要保證它的線形要符合國家規(guī)定的標準,在安裝之時,要保證每一個鋼架要安裝在與之相匹配的樁號上,不能混亂。

(3)在將鋼架連接筋與鋼架進行焊接時,可以把它調(diào)整到工字鋼腹板的地方進行焊接,這使得焊接的效果俱佳。

(4)在隧道建設中,臨時的排水有兩種方式:一種是洞內(nèi)超前排水,一種是洞口井點降水。兩種方式均可以把隧道內(nèi)的積水排放干凈。在隧道的洞內(nèi)進行排水,需要采取彩色的布鋪設在隧道洞內(nèi),施工設備免于浸泡。

(5)進入工作面進行工作的人員,要嚴格遵守安全施工的規(guī)章制度,按規(guī)定正確佩戴安全用具,聽從上級的指揮,自己不要斷章取義,胡亂操作,以免發(fā)生事故。作為施工人員,首先要了解并掌握當前的工序狀況,其次要檢查施工地面是否安全,支護是否堅固,邊墻和拱頂是否穩(wěn)固。

(6)工作人員在施工過程中要牢記施工技術(shù)規(guī)范,在工作交接之時要做好書面報告工作,沒有完成的工作地段要運用示警標示進行警示。在挖掘機開動之后,挖掘機的臂干、履帶、鏟斗的內(nèi)部禁止站人,以防發(fā)生生命危險。

(7)隧道施工的用電要嚴格的執(zhí)行《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》(JBJ46-88)中的規(guī)章制度,以防施工人員誤觸帶電的物體。

(8)在隧道建設過程中,對于一些從事高空作業(yè)的施工人員來說,確保自身的安全是最重要的。在進行高空作業(yè)之前,要認真的檢查安全帶是否合格,施工過程中所使用的爬梯、腳手架是否牢固、安全。

4大跨淺埋軟弱圍巖隧道在施工中得到的經(jīng)驗教訓

在施工過程中,過多的工序會增加工序循環(huán)的時間,減慢施工的進度,所以在施工過程中要適當?shù)臏p少施工的工序。

在隧道施工的過程中,過多的干擾軟弱圍巖的穩(wěn)定,可能會導致隧道地表的下沉甚至塌方,不利于隧道的建設安全。

5結(jié)語

大跨淺埋軟弱圍巖隧道施工技術(shù)是隧道建設中常用的一種技術(shù),它的廣范運用,不僅有助于為我國隧道建設提供有效的經(jīng)驗和參考數(shù)據(jù),而且有利于促進我國隧道建設事業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻

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