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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:建筑工程時間:瀏覽:次
摘要:隨著我國高速公路、鐵路等交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展,其修建的范圍也隨之?dāng)U大,同時在修建過程中會遇到不同的地形和地質(zhì)條件,其中復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的隧道進(jìn)洞施工具有很強(qiáng)的技術(shù)性。通過先前對福建尤溪隧道和江西觀音坳隧道進(jìn)洞施工情況的總結(jié)和研究,本文將詳細(xì)闡明在復(fù)雜地形地質(zhì)條件下,隧道進(jìn)洞的施工技術(shù)和方案,并為今后的隧道進(jìn)洞技術(shù)提供了施工經(jīng)驗(yàn),以促進(jìn)我國交通道路的快速發(fā)展。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜地形地質(zhì),隧道進(jìn)洞,施工技術(shù)
復(fù)雜的地形地質(zhì)在道路修建中常有遇到,而在此種狀況下的隧道進(jìn)洞技術(shù)成為整個隧道修建的關(guān)鍵所在。通過先前對福建尤溪隧道和江西觀音坳隧道進(jìn)洞施工情況的分析和總結(jié),不難看出隧道進(jìn)洞的技術(shù)施工方案是根據(jù)洞口段的圍巖及地形情況來確定的。如何安全可靠的進(jìn)入正洞進(jìn)行下一步施工的關(guān)鍵因素,就在于隧道進(jìn)洞具體方案的合理性與準(zhǔn)確性。前文所述的福建尤溪隧道地形險峻、山峰林立、溝谷縱橫,而江西的觀音坳隧道處于斷裂構(gòu)造的交錯位置,并且圍巖十分的不穩(wěn)定,兩處隧道的修建都處于復(fù)雜的地形地質(zhì)條件之下。所以通過對其的全面分析和總結(jié),本文將進(jìn)一步對復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的隧道進(jìn)洞施工技術(shù),分析研究出更為具體、有效的施工方案。
一、復(fù)雜地形地質(zhì)條件下隧道進(jìn)洞施工工藝流程。
復(fù)雜地形地質(zhì)條件下,隧道進(jìn)洞的施工工藝流程與正常的隧道進(jìn)洞施工工藝流程大同小異,只是在復(fù)雜地形地質(zhì)條件下隧道進(jìn)洞要進(jìn)行細(xì)節(jié)化的施工,其整個施工流程可用下圖表示:
二、復(fù)雜地形地質(zhì)條件下隧道進(jìn)洞前的準(zhǔn)備工作。
隧道施工的復(fù)雜地形地質(zhì)條件包括軟弱圍巖、不規(guī)則山體及碎石棄渣等不利于隧道施工的自然狀況。復(fù)雜的地形地質(zhì)條件在不利于隧道施工的同時,對隧道施工過程中的人員安全也造成了很大的威脅,所以針對于復(fù)雜地形地質(zhì)條件下,隧道在進(jìn)行正常開挖前,做好隧道進(jìn)洞前的洞外控制測量的準(zhǔn)備,以保證隧道的順利開挖。
洞外控制測量。由于隧道進(jìn)洞的施工處于復(fù)雜的地形地質(zhì)條件下,所以施工前期首先要進(jìn)行洞外控制測量。由于隧道洞口的地形及地質(zhì)條件較為復(fù)雜,因此洞外控制測量成為進(jìn)行開工后洞內(nèi)施工測量的主要依據(jù)。通常隧道施工的洞外控制測量一般采用平面控制測量和高程控制測量兩種方式,但由于施工處于復(fù)雜地形地質(zhì)條件下,因此為了保證控制測量的精確度,往往會選擇采用GPS控制測量系統(tǒng)。GPS控制測量系統(tǒng),在設(shè)計好的洞口處分別設(shè)置GPS測點(diǎn),同時將其與三角測量法有效的結(jié)合起來,從而形成穩(wěn)固的洞外控制網(wǎng)。然后通過洞外控制測量成果,計算由洞外控制點(diǎn)引測進(jìn)洞測設(shè)數(shù)據(jù),并據(jù)此指導(dǎo)隧道的進(jìn)洞。
三、復(fù)雜地形地質(zhì)條件下隧道進(jìn)洞的施工方案。
由于處于復(fù)雜地形地質(zhì)條件下,通常會有圍巖固定性差、地質(zhì)斷裂及水文地質(zhì)條件復(fù)雜等現(xiàn)象,所以在進(jìn)行隧道進(jìn)洞施工時要根據(jù)實(shí)際情況來制定相關(guān)的施工方案方法。通過對先前各地隧道進(jìn)洞施工技術(shù)方案的了解和分析,總結(jié)出以下在復(fù)雜地形地質(zhì)條件下隧道進(jìn)洞的施工方案,以完善隧道施工的技術(shù)工藝和方法。
1、隧道洞外截水溝。
對于在水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜的區(qū)域進(jìn)行的隧道進(jìn)洞施工,要在隧道洞外設(shè)置修建截水溝,避免發(fā)生水流灌洞的現(xiàn)象。例如已修建江西觀音坳隧道,隧道洞口處于低凹處且正對峽谷,此時如果不做好洞外截水工作,就很容易造成雨季洪水灌洞的不良后果,甚至導(dǎo)致洞口坍陷,由此看來進(jìn)洞前做好防水工作具有重要作用。所以對于復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的隧道施工,要根據(jù)實(shí)際情況全面考慮施工的具體方案。
2、明洞施工及邊仰坡的防護(hù)。
在復(fù)雜地形地質(zhì)條件下,隧道洞口多采用明洞施工,因?yàn)槊鞫锤舆m用于偏壓、淺埋等復(fù)雜得地形地質(zhì)條件。復(fù)雜地形地質(zhì)條件下,隧道進(jìn)行明洞施工即采用明挖法施工,但是在洞口土石方開挖前,首先要進(jìn)行仰坡防護(hù)工作。仰坡防護(hù)工作,即對隧道進(jìn)洞區(qū)域仰坡上的碎石、浮砂及危石進(jìn)行清除,并與截水溝有效結(jié)合,從而形成暢通的洞口排水系統(tǒng)。然后對于隧道洞口的邊仰坡,要按照先期的設(shè)計要求從上往下開挖,并且在挖的過程中對于雨水較強(qiáng)的地方,要實(shí)行分臺階開挖,以免雨水過強(qiáng)而影響施工。同時在進(jìn)行刷坡的過程中,要實(shí)現(xiàn)仰坡開挖與防護(hù)的同步進(jìn)行,并且在開挖后及時檢查坡度,在坡度合格后進(jìn)行相關(guān)的支護(hù)工作。
3、隧道進(jìn)洞的支護(hù)及輔助措施。
3.1、套拱超前小導(dǎo)管進(jìn)洞。
對于隧道洞口圍巖穩(wěn)定性較差的狀況下,通常采用套拱超前小導(dǎo)管進(jìn)洞的支護(hù)方法。在復(fù)雜的地形地質(zhì)條件下,圍巖穩(wěn)定性較差,所以為了保證隧道洞口仰坡的穩(wěn)定性,制定相應(yīng)長度的套拱,并且使之與混凝土及鋼架焊接牢固,同時在仰坡開挖線20米外設(shè)置相應(yīng)規(guī)格的小導(dǎo)管,從而用小導(dǎo)管進(jìn)行灌注水泥砂漿。最后檢查套拱混凝土的各個尺寸,達(dá)標(biāo)后進(jìn)行拆模并采用人工弧形導(dǎo)坑開挖進(jìn)洞。
3.2、管棚施工。
通常情況下的復(fù)雜地形地質(zhì)條件下,實(shí)行套拱超前小導(dǎo)管進(jìn)洞就已足夠,但是對于V級淺埋土質(zhì)的隧道洞口施工中,為有效保證洞口段的安全性,有必要采用超前大管棚。如此在隧道洞口搭建大管棚不但確保了洞口段的施工安全,而且還對隧道洞口的仰坡起到了很好的穩(wěn)定作用。
3.3、洞口段地表加固。
由于隧道洞口可能處于軟弱圍巖淺埋地段等因素,造成地表下沉、拱頂下沉等不良后果,所以在施工前要進(jìn)行隧道洞口地標(biāo)的加固工作。隧道洞口地表加固可采用地標(biāo)鉆孔注漿等類似方法,均能取得良好的加固效果。
3.4、隧道進(jìn)洞洞身開挖。
在一切隧道進(jìn)洞準(zhǔn)備及支護(hù)工作做好后,就要進(jìn)一步實(shí)施洞口的開挖工程,隧道洞口開挖的施工過程包括洞口的鉆爆施工、棄渣裝運(yùn)及洞口開挖后的支護(hù),最后繼續(xù)隧道的整體施工。
3.4.1、隧道進(jìn)洞的鉆爆施工。
進(jìn)行洞口開挖,首先要對洞口進(jìn)行鉆爆施工。對于洞口的鉆爆必須要經(jīng)過專業(yè)精心的設(shè)計,測量放樣布眼并采用鉆孔臺車或風(fēng)動鑿巖機(jī)進(jìn)行鉆眼。施工時要根據(jù)施工地段具體情況,控制好炮眼的深度、角度以及密度,從而保證良好的爆破質(zhì)量。
3.4.2、隧道洞口棄渣裝運(yùn)。
在完成隧道進(jìn)洞的鉆爆施工后,要及時將棄渣運(yùn)出洞口。棄渣通常采用隧道專用挖掘裝載機(jī)運(yùn)出,從而進(jìn)行隧道進(jìn)洞的下一步施工。
3.4.3、隧道進(jìn)洞的支護(hù)。
隧道進(jìn)洞的初期支護(hù)由隧道施工中的“新奧法”而來,根據(jù)圍巖的自身承載能力,設(shè)置相應(yīng)的支護(hù)。首先,隧道進(jìn)洞的初期維護(hù),通常采用噴射混凝土的方法,但由于隧道施工處于復(fù)雜的地形地質(zhì)條件下,所以建議采用濕噴罰噴射混凝土;其次進(jìn)行錨桿施工,以作為基坑支護(hù)用;最后是鋼架和鋼筋網(wǎng)的制作,以確保隧道進(jìn)洞鉆豹施工后,洞頂及四周圍巖的穩(wěn)定,為隧道的深層施工起到了重要的保障作用。如此施工過后,復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的隧道進(jìn)洞施工就得以完成了,為后序的隧道施工奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
綜上文所述,復(fù)雜地形地質(zhì)條件下隧道進(jìn)洞施工前,應(yīng)根據(jù)掀起的設(shè)計做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,以確保隧道進(jìn)洞施工的安全性,并且積極做好洞口仰坡的清除與支護(hù)工作。由于復(fù)雜地形地質(zhì)條件帶來的諸多不便,都會對隧道進(jìn)洞的施工安全和施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響,因此我們有必要不斷的分析探究出更好的隧道進(jìn)洞施工方案。通過不斷的實(shí)踐證明,在復(fù)雜地形地質(zhì)條件下進(jìn)行隧道進(jìn)洞施工,都應(yīng)根據(jù)施工地段的具體情況,經(jīng)過全面有效的分析和總結(jié),制定出相應(yīng)的隧道進(jìn)洞施工方案,從而確保隧道施工的安全性和可靠性。
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