前言:本站為你精心整理了高速公路隧道洞口淺埋段淺析范文,希望能為你的創(chuàng)作提供參考價值,我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文,歡迎咨詢。
摘要:近些年來,城市化進程加快。在此種情況下,建筑工程項目取得顯著成就。為滿足人們日益增長的出行需求,不少地區(qū)都開始重視對高速公路隧道洞口的施工。而隧道洞口中淺埋段區(qū)域的地質條件相對較差,若未重視該路段的施工工藝,可能會引發(fā)塌陷事故,造成不可挽回的后果?;诖?,文章以某高速公路隧道段工程項目為主,首先介紹工程項目及工藝流程。其次分析淺埋段施工測量的工藝。再次分析淺埋段施工加固工藝。最后分析淺埋段施工開挖工藝。
關鍵詞:高速公路;隧道;施工工藝
高速公路施工,是重要的道路施工項目。在此路段施工過程中,隧道洞口淺埋段比較常見。該路段的施工區(qū)域地質條件偏差,需要恰當?shù)亻_挖與加固,避免發(fā)生塌陷。在此種情況下,高速公路隧道洞口淺埋段施工中,就要求從比較全面的角度上掌握施工路段實際情況,結合了解的路段信息,合理選擇施工技術,對工藝操作要點進行嚴格的把可控,保障隧道洞口的施工安全性。由此來看,本次研究有一定的現(xiàn)實價值。
1工程概況及工藝流程
1.1工程概況
在本次研究中,為明確高速公路隧道洞口淺埋段的施工工藝,以云南省某高速公路隧道段施工為例。該隧道的結構,為雙洞分離式結構,隧道的總間距為20.7m,左線長6522m,右線長6752m。隧道開挖中,開挖斷面區(qū)域相對較大。通過對隧道施工區(qū)域的地質監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)隧道洞口部位的土層為薄層、殘坡類的黏性土層,巖體為強風化且比較厚的花崗閃長巖體。隧道洞口段埋深最短2m,最長25m。隧道區(qū)域內以被侵蝕的高丘陵、中低山區(qū)為主,地質構造有諸多巖性接觸帶,裂隙帶、斷層帶各有2條。除此之外,隧道洞口是全風化、強風化類型的表層,圍巖屬于花崗閃長巖體,特征表現(xiàn)為全風化性。此種巖體,破碎的可能性比較大,且結構形式表現(xiàn)為鑲嵌碎裂。
1.2工藝流程
在掌握工程基本概況后,明確施工工藝流程。對明洞段的拱部、墻部,分別采用明挖與暗挖的方式,有效防護兩側排水、邊坡與仰坡。對洞口段要設置鋼支撐,利用超前大管棚注漿。在進入洞口后,替換成超前小導管,繼續(xù)實施注漿。開挖洞身時,要重視封閉處理,使其形成環(huán)形的支護形態(tài),明確間距。在邊墻位置,設置系統(tǒng)錨桿,對鋼筋實施混凝土噴射,實現(xiàn)支護,明確混凝土的噴射厚度。從整體上來看,洞口段的施工工藝是最為關鍵的,具體包括監(jiān)控與測量、科學的處理地表層排水、重視加固處理、開挖與超前支護、掛網(wǎng)與混凝土噴射、鋼架安裝與支護復噴、開挖核心土等。
2高速公路隧道洞口淺埋段施工測量工藝
2.1做好工程施工的監(jiān)控測量準備工作
在高速公路隧道洞口淺埋段施工前,結合施工現(xiàn)場實際情況,做好工程施工監(jiān)控測量準備工作。在測量過程中,要從多個角度了解施工區(qū)域內的地質條件,對高速公路隧道洞口支護段設計的科學性情況進行科學判斷。同時,要關注隧道洞口淺埋段的排水施工情況。在測量準備工作中,要依據(jù)施工現(xiàn)場具體情況,設計淺埋段兩側區(qū)域的排水溝,確保排水溝抹灰面的施工質量符合相應標準要求。在施工前,定期對淺埋段兩側排水溝進行監(jiān)測后,若發(fā)現(xiàn)問題及時修復。通過工程施工監(jiān)控測量準備工作的開展,為后期高速公路隧道洞口淺埋段施工質量、效率的提升奠定堅實的基礎。
2.2動態(tài)化開展施工監(jiān)控測量工作
高速公路隧洞淺埋段施工監(jiān)控測量準備工作下,要具體問題具體分析地開展動態(tài)化施工監(jiān)控測量。從某種角度來說,隧道洞口淺埋段施工段的施工質量,與動態(tài)施工監(jiān)控測量工作有密切的關系。在具體施工過程中,相關技術人員要通過實地考察的方式,掌握施工區(qū)域內的地質條件,從比較全面的角度上判斷工程施工質量,對支護結構的受力情況進行全方位的監(jiān)測。若受力變形量偏大,則需要根據(jù)現(xiàn)場情況進行二次支護施工。而且要有針對性的調整工程施工計劃,糾正工程施工參數(shù)。除此之外,要加強對先進設備的應用,對施工現(xiàn)場環(huán)境進行實時監(jiān)控,在了解相關施工數(shù)據(jù)的前提下,掌握施工現(xiàn)場環(huán)境。由此,從根本上保障隧道洞口淺埋段施工穩(wěn)定性。
2.3合理開展超前地質預報工作
在相對復雜的高速公路隧道洞口淺埋段施工中,合理開展超前地質預報工作是比較關鍵的。若施工區(qū)域有比較復雜的地質條件,可能會在施工中引發(fā)地質條件突變問題,影響原施工設計方案。所以,要結合實際情況做好施工區(qū)域的超前地質預報工作。全面勘察施工區(qū)域內地質條件,并對地質情況進行分析,對特殊施工區(qū)域內的巖層結構加以記錄,利用專業(yè)軟件,靈活調整施工方案,確保工程有序開展。
3高速公路隧道洞口淺埋段施工加固工藝
3.1預注漿工藝
通常來說,隧道洞口圍巖穩(wěn)定性均較差。在具體施工時,要加固處理,確保圍巖結構穩(wěn)定性,保障施工安全。預注漿工藝,在加固穩(wěn)定性方面可發(fā)揮重要作用。其工藝如下:3.1.1開挖頂部。開挖隧道洞口頂部,使頂部成為公路隧道洞口的拱殼,施工時要注意結構完整性。3.1.2地表注漿。在向洞口地表內注漿時,以全孔注漿為主,避免地表塌陷。采用分段式施工保證注漿的質量,因注漿有一定施工難度,所以可融入帷幕注漿法,于地面挖出2m,以漿墻澆筑洞口,封閉注漿孔。隨后,用混凝土加固,使其呈現(xiàn)環(huán)形向外形態(tài)。3.1.3布置孔。注漿地表后,設置工作面孔,以梅花形設置,且控制長度不超過2.5m。鉆孔時,要保護開挖面穩(wěn)定,巖土深度、注漿面高度要有一致性,采用支護處理邊坡和仰坡泛壓的情況,進一步加固邊坡的穩(wěn)定性。
3.2洞口土方與錨網(wǎng)噴射施工工藝
高速公路隧道洞口淺埋段施工加固過程中,要重視洞口土方與錨網(wǎng)噴射的施工工藝。具體工藝流程為:3.2.1洞口刷坡。在邊坡放線、仰坡放線施工完成后,于坡頂位置設截水溝,減少水對洞口坡面的沖刷,避免出現(xiàn)坍塌事故。同時,依據(jù)施工要求,明確開挖坡度。在施工期間,要做好防護措施以保證工程安全性。土方真正開挖期間,要利用機械設備開展操作。軟石打眼作業(yè)開展過程中,要正確使用風鉆機,結合土石穩(wěn)定性,確定坡度的大小。除此之外,可借助錨網(wǎng)噴體系,以封閉處理的方式減少圍巖暴露現(xiàn)象,確保施工質量。3.2.2密閉錨網(wǎng)噴。在施工期間,為提高作業(yè)的標準化水平,可采用風鉆機設備,鉆孔完畢后,于孔中插入PVC花管。一般來說,花管的直徑在6cm左右,錨管施工后于無縫鋼管鉆溢孔漿,于尾端位設置墊板,漿孔間距離為2.5m×2.5m。注漿作業(yè)時,重視鋼筋網(wǎng)的制作,控制網(wǎng)格大小在30cm×30cm左右,保障施工的整體質量。
3.3預支護工藝
在項目施工中,預支護工藝具有加固性能的作用。高速公路隧道洞口淺埋段加固工藝中,要重視預支護工藝的應用。完成洞口邊坡與仰坡的封閉施工后,于洞面安裝拱。具體施工時,要盡可能使鋼拱架貼近洞面,小導管要直接從鋼拱架的中心穿過。在此種情況下,對鋼拱架、小導管以焊接方式固定,保障洞口施工中支護體系的穩(wěn)定性。與此同時,在小導管中緩慢開展注漿作業(yè),注漿時并不需要于地表孔隙注漿。此項注漿施工內容,可通過管壁溢出的漿液完成。對比小導管、大管棚來看,后者能夠發(fā)揮支撐土體開挖的作用。其作用發(fā)揮的前提是施工前從比較全面的角度上做好測量,結合測量結果和縱向測量結果,科學設置護拱開挖輪廓線。因大管棚注漿加固施工的開展,洞口本身穩(wěn)定性不足。此時,需要借助洞口大管棚,將其與地面緊貼后,能夠形成三榀型鋼拱架,能夠起到穩(wěn)定作用。而鋼拱架形成的間距,要在60cm左右。
4高速公路隧道洞口淺埋段施工開挖工藝
4.1雙側壁導坑工藝
高速公路隧道洞口淺埋段施工開挖工藝中,要應用雙側壁導坑工藝。該工藝在學術領域中,稱之為雙側壁導洞法。應用于隧洞淺埋段開挖作業(yè)中,能夠極大程度上減少擾動圍巖的現(xiàn)象。同時,可通過對圍巖承載能力的利用,控制圍巖變形,確保淺埋段施工的安全性性。雙側壁導坑的具體施工工藝流程如下:4.1.1超前支護在初步判斷淺埋段前端圍巖情況時,可采用超前鉆孔、地質雷達等方法,結合判斷結果,為后期施工開挖提供指導。開挖導坑前,要做好超前支護,加強對無縫小導管的利用,將外插角控制在10°內,向其中灌注水泥漿,濃度比例為1∶1。4.1.2壁導坑開挖。結合施工區(qū)域側壁導坑情況,開挖時以微臺階法為主,裝碴時采用小型挖掘機,上臺階開挖高度控制在1.5~2m。鉆眼后弱爆破,依據(jù)設計鋼架間距控制循環(huán)尺寸。開挖后行側壁導坑時,可將導坑中部厚度控制在10~20m,以避免發(fā)生用力疊加現(xiàn)象。4.1.3中央開挖做好拱部前支護后,方可開挖上臺階,灌注的水泥漿比例為1∶1,預留核心土。結合區(qū)域施工地質狀況,鉆研作業(yè)以氣腿式鑿巖機為主,鉆研后弱爆破。開挖工作完畢,初噴混凝土,安裝鋼支撐,連接腳板、兩側鋼架,復噴混凝土,及封閉成環(huán)。下臺階開挖方法,與上臺階開挖方法相同。開挖完畢,安裝仰拱鋼及鋼筋網(wǎng)片。操作過程中,要從縱向角度焊接鋼筋,確保連接的穩(wěn)固性。4.1.4拆除壁墻結合施工需要,按照規(guī)范設計和要求拆除臨時支護。
4.2預留核心土臺階工藝
將預留核心土臺階工藝應用于高速公路隧道洞口淺埋段,具有施工空間比較大時,且初期支護比較便捷的優(yōu)勢。通過對該方法的分析,其工藝流程如下:4.2.1開挖上部弧形導坑。在完成拱部超前支護后,方可對上部弧形導坑進行開挖。在環(huán)向開挖上部弧形導坑過程中,要預留核心土。明確長度、寬度,其中長度保持在3~5m,寬度是隧道開挖的1/3。在施工初期,涉及到的支護鋼架最大間距,要低于1m。在開挖完成后,要即刻噴射混凝土,混凝土噴射的厚度在3~5cm。4.2.2開挖左側、右側中臺階。根據(jù)初期支護時的鋼架距離,明確開挖的進尺。確保最大進尺距離低于1m,開挖高度在3~3.5m。開挖完成后,即刻噴射混凝土,噴射的厚度為在3~5cm。同時,做好噴、錨和網(wǎng)等的系統(tǒng)支護工作,將拱腳錨桿、鋼架鞏固焊接后,復噴混凝土,使混凝土的厚度與設計厚度相符。4.2.3開挖左側、右側下臺階。開挖時,控制進尺,使其不超過1m,左側、右側的臺階要錯開至少2m。開挖作業(yè)完畢,即刻噴射混凝土。有必要的情況下,將鎖腳錨桿緊貼于鋼架兩側,提高穩(wěn)定性。4.2.4開挖隧底??刂蒲h(huán)開挖的進尺長度,具體長度控制在2~3m,開挖后要及時作支護,開挖兩個隧底、支護循環(huán)工作后,開展仰拱作業(yè)。在此期間,控制分段的長度,確保其在4~6m。
5結語
在現(xiàn)代隧道工程施工中,洞口淺埋段是穩(wěn)定性偏差的施工環(huán)節(jié)。在對該段施工時,需要結合施工現(xiàn)場實際情況有效加固,確保隧道結構的穩(wěn)定性,避免隧道施工發(fā)生坍塌事故。該研究中,分別做好監(jiān)測準備工作、動態(tài)開展監(jiān)測準備工作、超前地質預報工作等方面,分析淺埋段施工的測量工藝。從預注漿、土方與錨網(wǎng)噴射、預支護等方面,分析淺埋段施工的加固工藝。從雙側壁導坑、預留核心土臺階等方面,分析淺埋段施工的開挖工藝。期望在本次相關內容探究下,為日后提高高速公路隧道洞口淺埋段施工工藝質量和水平,提供建議。
作者:張浩 單位:四川路橋盛通建筑工程有限公司