向榮斌
(貴州橋梁建設集團有限責任公司 貴州貴陽 550000)
公路隧道施工質量檢測及評價方法研究
向榮斌
(貴州橋梁建設集團有限責任公司 貴州貴陽 550000)
山體隧道是交通樞紐的構成部分,對緩解地面交通運行壓力有著重要作用。基于傳統隧道施工管理存在的不足,現代公路隧道施工重視質量檢測與評價工作,據此對現場施工人員提供可靠的數據指導。結合公路隧道工程發展現狀,本文總結了隧道施工質量檢測及評價方法,對區域隧道工程改造及建設提供借鑒。
公路隧道;質量檢測;評價;對策
近年來,隧道已經成為公路交通常見形式,其在山體交通改造中發揮了重要作用。由于隧道結構布局復雜、施工難度大,現場施工必須建立質量檢測體系,及時發現現場存在的工程問題。施工單位要城里專項檢測小組,對山體隧道全過程進行檢測,為現場施工作業提供針對性的指導依據,確保隧道竣工后發揮出應有的工程價值。
隧道是埋置于地層內的工程建筑物,是人類利用地下空間的一種形式。隧道可分為交通隧道,水工隧道,市政隧道,礦山隧道。隧道的結構包括主體建筑物和附屬設備兩部分。主體建筑物由洞身和洞門組成,附屬設備包括避車洞、消防設施、應急通訊和防排水設施,長大隧道還有專門的通風和照明設備。隧道是交通系統主要構成部分,可將其作為區域巖土空間開發設施,為巖土資源蓄積及分配創造了有利條件。
交通工程是我國投資建設的主要項目,對區域巖土資源調度具有重要作用,同時發揮了不同地質結構的調度作用。為了改變地質環境的特殊性,要提前實施隧道工程勘察與分析,做好充分的調度運營方式。因而,實際改造建設階段要考慮地質問題帶來的隱患,對隧道布局與施工做好全面分析,解決傳統工程建設面臨的問題。公路隧道質量檢測主要方法:
(1)聲波反射法。聲波反射法主要是通過對反射波和投射波的分析來確定襯砌混凝土的健康狀況,從而判斷出混凝土內部是否存在缺陷、以及襯砌體和圍巖的結合情況。該方法的測試原理是根據超聲波在穿過混凝土時,在缺陷區的聲時、波形、波幅和頻率等參數所發生的變化來進行判斷。
(2)沖擊回波法。利用短時的機械沖擊波產生的低頻應力波傳播到結構內部,當遇到缺陷或構建的另一面時被反射回來,從而被安裝在附近的傳感器所接收、并被送到數據處理器中進行處理,通過對時域和頻域的分析即可對缺陷進行準確的定位。根據探測所得的數據,可以指導現場擬定針對性的施工方案。
(3)地質雷達法。地質雷達法是通過雷達發射電磁波,利用電磁波在不同介質中反射的速度和情況,來確定目的物的位置及形狀。而且由于地質雷達檢測技術采用了先進的連續掃描無損探傷技術,能夠全面的對檢測目標進行實時的檢測,是一種快速、高效、經濟、簡便的無損檢測的高效技術。
新時期國家對隧道工程改造提出新要求,各地區必須強化隧道改造力度,對隧道空間及結構平臺實施調整,確保隧道結結構性能達到預定狀態。結合交通項目質量評定標準,隧道工程評價標準要進行多樣化調整。結合隧道工程建設標準,公路隧道施工質量評價指標及方法:
(1)安全指標。隨著公路工程建設快速發展,地面工程改造形式日趨多樣化,如何避規公路病害風險是決定建設質量的關鍵因素。隧道整體結構呈現“穿越式”,面對水域承載的受力大小不一,這是引起結構病害的主要原因。評價隧道工程質量,要首先考慮其安全性,在安全承載范圍內進行結構改造與施工。同時,對于潛在的隧道病害,要提前做好相關的分析與預測。
(2)地質指標。隧道一年四季巖土承載量大小不一,對隧道產生的外在受力值也不一樣,如何維持隧道穩定性是很關鍵的。因此,在評價隧道工程中,可定期觀察隧道周邊地質情況,在某個周期內進行穩定性評價,判斷隧道結構受力是否均衡、結構是否穩定。公路隧道工程是隧道系統的核心構成,日常運行期間常面臨著各種地質問題,如:裂縫、沉降、坍塌等,均會對區域地質造成嚴重的危害性。
(3)工藝指標。基于地質評價與災害分析下,隧道公路隧道工程建設面臨更多的改革,如何實現資源規劃與水利調度的一體化,這些都講成為影響水利結構性能的關鍵因素。公路隧道施工可分為明挖法和暗挖法兩大類。明挖法是先將地面挖開,在露天情況下修筑襯砌,然后再覆蓋回填。暗挖法是不挖開隧道上面的地層,在地下進行開挖和修筑襯砌。暗挖法又可分為礦山法、盾構法和隧道掘進機法。
(4)收益指標。軟土地基是影響地面工程建設的關鍵因素,不同區域軟土地基構造不同,往往會引起各類不同程度的病害風險。基于巖土試驗技術快速發展趨勢下,通過巖土荷載試驗可掌握隧道地基病害發生情況,為地面工程改造施工提供科學的指導。在對隧道所處地區的地形、地質、氣象、水文、社會和自然環境以及有關法規調查的基礎上,對隧道的總體布局進行全面的考慮;對隧道修建的工程量進行大致的估算;對環境的影響進行綜合的評價,從而確定隧道修筑工程投資經濟、技術合理、收益大的方案。
總結軟土地基引起公路病害的主要形式,結合巖土質量檢測提出切實可行的改造對策。
基于巖土質量檢測平臺下,巖土工程改造項目有了明確的方向,重點加強軟土地基災害防治是必須考慮的問題。因此,施工單位要結合質量檢測對隧道地基災害進行深入分析,為公路工程提出針對性的病害治理方案。
(1)地基加固。軟土地基對地面工程建設有諸多不利影響,加強巖土荷載試驗可掌握隧道地基異常情況下的受力變化,對地面工程建設提供科學的指導依據。軟土地基常引起公路工程出現碳化、裂縫、滲漏等病害,借助荷載試驗可掌握公路結構受力情況,提出切實可行的治理與改造方案,確保公路結構性能達到預定狀態。
(2)路面改造。城市道路改革發展趨勢下,公路工程對路面結構施工要求更加嚴格,建立全面的路面基層施工技術方案,對區域交通建設具有重要意義。水泥穩定碎石是路面基層常用方式,施工單位要結合區域交通實況,對路面基層施工技術進行優化改良,提出切實可行的施工改造方式。
(3)材料控制。公路工程建設階段,常選用水泥穩定碎石作為基礎層構造,將其用于路面施工技術改良具有多方面作用。由于公路結構形式的特殊性,路面基層施工要考慮各種潛在的工程特性,提出切實可行的施工技術方案,確保路面基層后期發揮出預定的狀態。因此,施工單位要結合工程決策,提出切實可行的施工決策,積極完善現有的基層施工體系。
(4)綜合管護。公路路面基層是交通工程改造趨勢,設定大跨度空間可增強隧道結構性能,為區域交通建設提供基礎保障。由于混凝土結構的特殊性,以及公路路面基層對結構布局的標準要求,工程建設階段要重視隧道養護工作,針對潛在的結構病害做好風險控制與管理,進而提高了整個區域交通的規劃改造方向。
總之,由于隧道結構的特殊性,其在布局階段面臨著諸多病害風險,尤其是地質條件變化會引起一系列異常耗損。施工單位要結合隧道工程及其地質問題,提出了地質評價及規劃方案,為隧道可持續運營提供指導。“質量檢測及評價”是對隧道工程的綜合評估,結合評估結果可指導現場作業管理,不斷提高隧道施工質量標準,解決傳統施工管理體系存在的不足。
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U455.1
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1004-7344(2016)15-0140-02
2016-5-15