胡波
摘 要:連拱隧道施工技術相當復雜,受地理因素和環境因素的影響,施工難度非常大。在進行連拱隧道開挖時,受地質情況影響較大,要保證施工安全和施工質量,確保連拱隧道性能符合安全標準,就要對施工技術水平提出更加嚴格的要求,確保連拱隧道施工的安全性。
關鍵詞:隧道工程;隧道施工;連拱隧道
公路隧道工程中連拱隧道屬于重難點工程項目,施工過程中存在許多不安全因素,涉及到相對復雜的施工技術,要保證隧道工程的順利實施,就要選擇相對科學的施工技術,提升施工技術水平,從而保證隧道工程施工安全和施工質量,有效提升隧道工程施工進度。
一、公路隧道工程的施工特點
公路隧道施工長期處于應力場中,具有荷載、后形成結構等多方面的施工形式,在實際施工中受環境因素和施工因素影響,施工人員往往無法確定具體所需的荷載數值。公路隧道工程建設需要大量的前期準備工作,為后期施工奠定堅實的基礎,要順利開展公路隧道工程施工,就要做好前期準備工作,協調相關的安全因素。受公路隧道路線分布較廣的影響,施工人員在施工過程中要事先對地面上的建筑物進行拆遷[1]。前期準備工作繁多且復雜,施工難度較高。
連拱隧道一般處于山勢較低、縱向長度較短、橫向坡度陡峭、公路上下行線不分開的區域,一般山勢會比較低,在長度較大、山勢較高的地區,一般不會采用雙連拱隧道。隧道在通過地勢陡峭、上下行線兩側埋深深度不同的隧道情況下產生的偏壓也不同,在洞口位置上偏壓問題會更加嚴重,極大地增加了施工難度[2]。埋深較淺的地區,連拱隧道所處的地質條件也比較復雜,極易出現地質問題,受地表水因素影響,在雨季施工難度更高。
二、公路隧道施工技術
(一)邊仰坡開挖和明洞工程
在隧道工程施工開挖之前,要對施工的地質、水源、環境進行充分的勘察,同時要注意氣象情況,減少環境因素的影響。在邊仰坡和明洞開挖階段,要根據地質情況自上而下進行施工,邊開挖邊支護,防止雨水沖刷造成滑坡。通過測量放樣確定明洞和邊仰坡的標高與截水溝位置,在降水量大的情況下,對隧道起到有效的保護作用,保護周邊坡體,及時排出地表水,減少對周圍坡體造成的損害,從而減少施工難度。在施工過程中要嚴格按照施工圖紙進行挖掘,做好安全防范措施,不易挖掘的堅硬巖石處可以采用炸藥爆破,統一指揮,要將人員及施工設備等都撤離到安全區域,動力和照明電線路也要斷開或者撤離[3]。爆破工作要根據施工條件進行明確確定,嚴格檢查爆破網絡,確保爆破效果。明洞施工完成后,要結合地質和滲漏水的情況進行加固,來提升邊坡支護強度和穩固性。
(二)光面爆破施工
隧道爆破開挖要盡量避免減少對周邊圍巖的擾動,保證圍巖自身的承重性,要確保開挖斷面輪廓清晰,防止過度開挖,減少對于地質的擾動。依照現場的實際地質情況調整爆破參數,保證爆破效果,防止爆破斷面出現較大的超欠挖現象。爆破方案要根據工程特點,依照相似的地質條件以及相關的爆破資料進行爆破設計,根據施工現場的實際狀況,對爆破參數進行調整。公路隧道內部爆破要分為多個階段,先掏槽后擴槽,依次起爆,周邊留眼,最后爆破。根據孔眼布置合理選用各段位的雷管控制起爆順序,避免起爆震動波互相疊加,防止出現連續不良反應。
(三)管材支護技術
支護管材進場時要進行質量檢驗,防止管材變形、破損、裂痕。在鉆孔過程中,要保證孔眼的位置與朝向準確,相鄰孔距符合設計及規范的要求。鉆孔后采用高壓風對成孔進行清孔作業后進行管材安裝和注漿,保證注漿飽滿度,并嚴格控制注漿壓力。
(四)噴射混凝土施工技術
要加強公路隧道施工過程中的穩固性和牢固性,可以采用噴射混凝土施工技術,有效提升工程質量和施工水平。濕噴技術可以增強工程質量,保證噴射混凝土的支護效果,為隧道提供支撐保護,提高初期支護強度。潮噴技術可以改善隧道施工環境,節約施工成本。在運用噴射混凝土施工技術時,要注意混凝土的用量、附著度和厚度等問題,配比混凝土要注意用量比例,考慮到施工工程和工程用料以及混凝土本身質量,要保證配比科學,運輸快速[4]。
三、連拱隧道施工方法
(一)雙側壁導坑施工方法
雙側壁導坑施工方法是在中隔壁開挖進行支護,利用中隔墻襯砌,左導洞開挖支護,再到右導洞下半斷面開挖襯砌。雙側壁導坑施工方法的安全性和穩定性都較高,針對地質情況比較復雜、埋深較淺的軟弱圍巖,可以有效提升穩定性,但是施工工序較多,會對已建成的結構造成擾動,不同位置襯砌間隔時間比較長,施工縫也較為明顯,難以對防水施工的質量做出保證。在中隔墻頂部容易發生滲水和漏水問題,需要不斷進行導洞開挖和支護,施工成本較高,施工工序多,各施工斷面較小,不能應用大型施工設備,施工工期較長。
(二)中隔壁施工法
中隔壁施工法不需要在導洞上開展施工,一次成型進行襯砌,工序簡單,機械化水平高,支護工作量小,施工速度快,可以有效控制施工成本,提前開展施工工作,可以提前探索隧道地質情況,對后續施工工作的順利開展可以得到一定的保障 [5]。
(三)單洞施工法
單洞施工法技術較為成熟,可以根據圍巖的情況選擇不同的施工方法,應用范圍較廣,在施工過程中可以根據單洞前后錯開進行施工。由于單洞率先開展作業,中隔墻需要率先開展支護和襯砌作業,要根據施工現場情況及時完成支護,保證隧道的穩定性和結構的整體平衡性。后續開挖過程中盡量采用上下臺階分部開挖法,嚴格控制各臺階開挖長度,開挖完成后要及時完成初期支護,并進行二次襯砌,避免出現不對稱結構,有效保證施工結構的穩定性和安全性。
四、連拱隧道施工中的常見問題和應對措施
連拱隧道跨度大,在圍巖性能良好的情況下也易發生爆破塌方事故。在初期支護工作中,要做到一次爆破,開展一次支護作業,避免圍巖暴露時間過長,在開挖洞下方時,要妥善控制施工進度,避免由于支護距離過長、懸空時間過久影響結構穩定性。在進行開挖工作時,需要詳細記錄圍巖的狀況,在后續施工環節中發揮一定的指導作用,妥善完成洞內防排水系統工作,嚴禁洞內積水。洞口邊仰坡開挖之后容易發生山體下滑問題,洞口的偏坡問題也比較嚴重,因此要保證隧道的安全穩定性,就要對開挖的坡體進行及時支護,密切關注洞口邊仰坡變形情況,及時作出增強支護強度等應對措施,防止洞口發生塌陷事故。
結語:
公路隧道在施工過程中面臨著極為復雜的施工環境,受各種施工條件的影響,若處理不當,極易發生各種安全問題。因此在公路隧道施工過程中,運用連拱隧道施工技術,有效探索和掌握施工技術,提升施工技術水平,保證施工質量,及時做好隧道開挖支護工作,處理好洞內水的影響,才能保證公路隧道的整體施工安全、質量、進度等符合預期目標,促進公路隧道工程的順利施工。
參考文獻:
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[4]黃憲炳, 劉洋, 何延兵. 淺談高速公路連拱隧道施工技術[J]. 公路工程, 2017, 37(2):95-98.
[5]周建春, 李衛民, 魏琴. 某高速公路連拱隧道施工爆破振動監測與工藝優化[J]. 中外公路, 2017(6).