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摘要:复杂地质环境下的公路隧道施工,要提升对公路隧道建设的重视,加强对施工技术要点的分析,在根源上促进公路隧道的有效发展。在复杂地质环境下的公路隧道施工作业中,要综合公路隧道施工和地质状况,不断的完善施工技术,进而提升整体施工质量。本文对复杂地质环境下的隧道施工技术研究进行了探讨。
关键词:复杂地质环境下;隧道;施工技术
隧道工程是交通工程中一项比较复杂且专业性较强的系统建设工程,尤其是在复杂的地质条件下,对相关施工人员和施工技术的要求都非常高。因此需要建设单位和技术研发人员从保证施工安全和质量的角度出发加强相关的技术研究,从而推动隧道工程建设工作的顺利开展。
1复杂地质环境下隧道施工技术的重要性
铁路和公路的修建主要是为人们的出行和货物运输提供方便,提高公路工程和铁路工程的质量能确保人们出行的安全程度,实现对道路工程作用的全面发挥。隧道作为道路工程中比较复杂的结构,其建设质量直接影响到了道路应用运行情况,由此可见,隧道施工工程的重要性。
在隧道开挖过程中,常会受到不同类型外界因素的影响,其中最主要的便是复杂地质条件,如果施工团队没有针对隧道工程施工场地的地质条件和地形因素进行分析,并制订科学的施工方案,很可能会引发各种问题,严重情况下还会导致隧道结构的坍塌。因此,施工团队需要做好复杂地质环境隧道施工的准备工作,并选择专业的施工技术,为隧道工程打下技术基础。
2复杂地质环境下的隧道施工技术研究
2.1岩溶地质环境施工技术
在复杂地质环境下的隧道工程施工中,经常会遇到岩溶地质条件,要想在该环境下,安全、顺利的开展隧道施工,规避以往施工时所发生的洞顶地表塌陷、洞害等风险问题,相关施工人员就要严格按照以下两方面技术操作要点来进行:第一,在工程开展前期,应对整个施工现场的地形地貌、水文分布以及地质条件等进行全面的分析,并且还要采取科学化的预测方式来对施工过程中所存在的安全风险进行准确的预测和分析,以便可以及时的制定出有效的施工应对措施,保证周围岩土层的安全稳定性能;第二,在隧道开挖阶段,现场施工人员为了保证自身的施工安全以及工程施工进度,应尽量选择灵活性强、可以规避溶洞的开挖技术,同时,还要丰富溶洞的分割方式,这样才能确保隧道施工质量,保证岩溶地质条件下的隧道施工效果。
2.2膨胀性地质环境施工技术
膨胀性地质环境,可以控制断面缩小情况和地基下沉情况,还可以调整隧道工程的绝对值和施工速度等。在规划隧道施工方案时,需要保证各个施工环节的紧密衔接,确保隧道施工工序的不间断进行,在隧道开挖项目开始进行后,一定要减少风化和水化等物理變化带给岩石结构的影响。在膨胀性地质环境隧道施工过程中,施工团队还可应用分步开挖和搭建支撑结构的方式,减少地质条件变化带给施工工程的影响,在设置导坑时,通过适当调整开挖顺序的形式,来提高隧道开挖工序的合理性。
2.3突泥突水地质条件施工技术
第一,适当调整导坑与正洞的间距,使两者保持10m的距离,导坑的开挖形状应当为城门洞的形状,并采用全断面开挖的方式进行普通地段的开挖施工,每循环开挖长度不大于3m;并运用喷锚支护技术进行混凝土结构的施工,钢架安装间距为0.6~1m。
第二,采用三台阶或微台阶+临时仰拱的施工方式,每循环开挖上台阶钢支撑不大于1榀,间距不大于1m,中下台阶单侧不大于两榀,间距不大于2m,每个台阶距离不大于5米,仰拱尽快封闭成环。二衬距掌子面不大于70米。第三,充分运用预支护技术、帷幕注浆技术,对前方围岩根据其软弱不稳定部位的分布情况,合理科学的布置注浆孔,超前支护间距减小或放大。做到有的放矢,在不过多增加成本的情况下,发挥最大的支护效果。
2.4瓦斯地质条件施工技术
在勘挖隧道的过程中,极有可能穿越含瓦斯的断层,或在穿越瓦斯的煤层附近发现破裂的地质。当瓦斯含量达到5%-16%时,遇明火,会引发瓦斯爆炸。因此,在施工过程中必须严肃、谨慎对待。遇到瓦斯时,施工团队应遵循先勘察再处理、先设计再施工的原则。地质报告技术可以帮助分析施工地区瓦斯分布情况,包括TST报告、地质素描报告等。可依据地质报告技术查清瓦斯状态,制定详细的超前地质预报、检测瓦斯浓度,如经调查瓦斯级别达到3级时,隧道设计时必须要避让。按瓦斯隧道各项标准必须要考虑到隧道的通风情况、瓦斯情况等方面的设计。
在高瓦斯施工过程中应用瓦斯监控技术,确保隧道施工的安全。瓦斯监控有机械监控和人工监控两种模式。机械自动监控主要应用KJ90号煤矿综合检测系统,当瓦斯浓度超过0.5%时,发出警报;瓦斯浓度超过1%时,自动切断电源。出现警报施工必须停止,等到瓦斯浓度低于0.5%方可重新恢复施工。防爆装置也应该严格运用于遇瓦斯特殊地质的施工中。按照隧道施工规范,在有机电设备、开关、照明时必须要严格配置防爆装备。此外,为防止隧道建成后瓦斯泄漏,危及安全,必须要有有效的密闭与排放设计,衬砌要有带昂拱的封闭式防瓦斯排放通道,衬砌背后要有设计能单独排放瓦斯的通道。设计时要严格参照瓦斯的通风要求来校准通风量。
2.5流沙地质条件下的隧道施工技术
流沙大多呈糊浆状,容易出现围岩失稳坍塌、支护结构变形等危险情况,不利于安全的隧道施工。因此,在治理流沙地质情况之前,应该先及时处理水流情况,特别需要减少沙层的含水量。在流沙地质条件下,可采取以下综合处理措施:首先了解流沙特性以及地质构成结构,分析粒径分布、塑性指数等,从而采取因地制宜的治理方案。在开挖过程中,采取自上而下分部进行,先护后挖,密闭支撑,边挖边封闭,控制沙粒从支撑缝隙中流出。
2.6隧道衬砌施工技术
在复杂地质环境下的初期支护施工之后,通常还要采用复合式衬砌的方式进行作业,具体的施工作业流程主要为:首先是施工前期准备工作。要做好裂隙水的引排及注浆封堵、临时支护拆除、防水板铺挂等前期准备工作。其次是二衬施工。在这一施工过程中,主要包括有:钢筋制作与安装、二衬端头止水带的安装固定,二衬混凝土浇筑等。二衬混凝土浇筑完成后要及时安排带模注浆,二衬脱模后,做好混凝土的养护,确保混凝土质量达到设计强度要求。在隧道衬砌施工技术应用中,要注重选择优质的材料,并采用适宜的施工工艺,如:仰拱及填充混凝土的过程中,可加大粗骨料的比例,以减少水泥的用量,实现有效的吸热处理。
总而言之,对复杂地质环境下的隧道施工技术的应用以及问题的解决,要和实际情况紧密结合,只有注重和实际的结合,才能针对性的解决具体的问题,在施工的质量上才能有效保障。
参考文献:
[1]李苗苗.复杂地质环境下隧道施工技术分析[J].佳木斯职业学院学报.2018(09).
[2]徐志嘉.复杂地质环境下隧道施工技术[J].建筑技术开发.2018(05).
(作者单位:中国建筑第八工程局有限公司)
关键词:复杂地质环境下;隧道;施工技术
隧道工程是交通工程中一项比较复杂且专业性较强的系统建设工程,尤其是在复杂的地质条件下,对相关施工人员和施工技术的要求都非常高。因此需要建设单位和技术研发人员从保证施工安全和质量的角度出发加强相关的技术研究,从而推动隧道工程建设工作的顺利开展。
1复杂地质环境下隧道施工技术的重要性
铁路和公路的修建主要是为人们的出行和货物运输提供方便,提高公路工程和铁路工程的质量能确保人们出行的安全程度,实现对道路工程作用的全面发挥。隧道作为道路工程中比较复杂的结构,其建设质量直接影响到了道路应用运行情况,由此可见,隧道施工工程的重要性。
在隧道开挖过程中,常会受到不同类型外界因素的影响,其中最主要的便是复杂地质条件,如果施工团队没有针对隧道工程施工场地的地质条件和地形因素进行分析,并制订科学的施工方案,很可能会引发各种问题,严重情况下还会导致隧道结构的坍塌。因此,施工团队需要做好复杂地质环境隧道施工的准备工作,并选择专业的施工技术,为隧道工程打下技术基础。
2复杂地质环境下的隧道施工技术研究
2.1岩溶地质环境施工技术
在复杂地质环境下的隧道工程施工中,经常会遇到岩溶地质条件,要想在该环境下,安全、顺利的开展隧道施工,规避以往施工时所发生的洞顶地表塌陷、洞害等风险问题,相关施工人员就要严格按照以下两方面技术操作要点来进行:第一,在工程开展前期,应对整个施工现场的地形地貌、水文分布以及地质条件等进行全面的分析,并且还要采取科学化的预测方式来对施工过程中所存在的安全风险进行准确的预测和分析,以便可以及时的制定出有效的施工应对措施,保证周围岩土层的安全稳定性能;第二,在隧道开挖阶段,现场施工人员为了保证自身的施工安全以及工程施工进度,应尽量选择灵活性强、可以规避溶洞的开挖技术,同时,还要丰富溶洞的分割方式,这样才能确保隧道施工质量,保证岩溶地质条件下的隧道施工效果。
2.2膨胀性地质环境施工技术
膨胀性地质环境,可以控制断面缩小情况和地基下沉情况,还可以调整隧道工程的绝对值和施工速度等。在规划隧道施工方案时,需要保证各个施工环节的紧密衔接,确保隧道施工工序的不间断进行,在隧道开挖项目开始进行后,一定要减少风化和水化等物理變化带给岩石结构的影响。在膨胀性地质环境隧道施工过程中,施工团队还可应用分步开挖和搭建支撑结构的方式,减少地质条件变化带给施工工程的影响,在设置导坑时,通过适当调整开挖顺序的形式,来提高隧道开挖工序的合理性。
2.3突泥突水地质条件施工技术
第一,适当调整导坑与正洞的间距,使两者保持10m的距离,导坑的开挖形状应当为城门洞的形状,并采用全断面开挖的方式进行普通地段的开挖施工,每循环开挖长度不大于3m;并运用喷锚支护技术进行混凝土结构的施工,钢架安装间距为0.6~1m。
第二,采用三台阶或微台阶+临时仰拱的施工方式,每循环开挖上台阶钢支撑不大于1榀,间距不大于1m,中下台阶单侧不大于两榀,间距不大于2m,每个台阶距离不大于5米,仰拱尽快封闭成环。二衬距掌子面不大于70米。第三,充分运用预支护技术、帷幕注浆技术,对前方围岩根据其软弱不稳定部位的分布情况,合理科学的布置注浆孔,超前支护间距减小或放大。做到有的放矢,在不过多增加成本的情况下,发挥最大的支护效果。
2.4瓦斯地质条件施工技术
在勘挖隧道的过程中,极有可能穿越含瓦斯的断层,或在穿越瓦斯的煤层附近发现破裂的地质。当瓦斯含量达到5%-16%时,遇明火,会引发瓦斯爆炸。因此,在施工过程中必须严肃、谨慎对待。遇到瓦斯时,施工团队应遵循先勘察再处理、先设计再施工的原则。地质报告技术可以帮助分析施工地区瓦斯分布情况,包括TST报告、地质素描报告等。可依据地质报告技术查清瓦斯状态,制定详细的超前地质预报、检测瓦斯浓度,如经调查瓦斯级别达到3级时,隧道设计时必须要避让。按瓦斯隧道各项标准必须要考虑到隧道的通风情况、瓦斯情况等方面的设计。
在高瓦斯施工过程中应用瓦斯监控技术,确保隧道施工的安全。瓦斯监控有机械监控和人工监控两种模式。机械自动监控主要应用KJ90号煤矿综合检测系统,当瓦斯浓度超过0.5%时,发出警报;瓦斯浓度超过1%时,自动切断电源。出现警报施工必须停止,等到瓦斯浓度低于0.5%方可重新恢复施工。防爆装置也应该严格运用于遇瓦斯特殊地质的施工中。按照隧道施工规范,在有机电设备、开关、照明时必须要严格配置防爆装备。此外,为防止隧道建成后瓦斯泄漏,危及安全,必须要有有效的密闭与排放设计,衬砌要有带昂拱的封闭式防瓦斯排放通道,衬砌背后要有设计能单独排放瓦斯的通道。设计时要严格参照瓦斯的通风要求来校准通风量。
2.5流沙地质条件下的隧道施工技术
流沙大多呈糊浆状,容易出现围岩失稳坍塌、支护结构变形等危险情况,不利于安全的隧道施工。因此,在治理流沙地质情况之前,应该先及时处理水流情况,特别需要减少沙层的含水量。在流沙地质条件下,可采取以下综合处理措施:首先了解流沙特性以及地质构成结构,分析粒径分布、塑性指数等,从而采取因地制宜的治理方案。在开挖过程中,采取自上而下分部进行,先护后挖,密闭支撑,边挖边封闭,控制沙粒从支撑缝隙中流出。
2.6隧道衬砌施工技术
在复杂地质环境下的初期支护施工之后,通常还要采用复合式衬砌的方式进行作业,具体的施工作业流程主要为:首先是施工前期准备工作。要做好裂隙水的引排及注浆封堵、临时支护拆除、防水板铺挂等前期准备工作。其次是二衬施工。在这一施工过程中,主要包括有:钢筋制作与安装、二衬端头止水带的安装固定,二衬混凝土浇筑等。二衬混凝土浇筑完成后要及时安排带模注浆,二衬脱模后,做好混凝土的养护,确保混凝土质量达到设计强度要求。在隧道衬砌施工技术应用中,要注重选择优质的材料,并采用适宜的施工工艺,如:仰拱及填充混凝土的过程中,可加大粗骨料的比例,以减少水泥的用量,实现有效的吸热处理。
总而言之,对复杂地质环境下的隧道施工技术的应用以及问题的解决,要和实际情况紧密结合,只有注重和实际的结合,才能针对性的解决具体的问题,在施工的质量上才能有效保障。
参考文献:
[1]李苗苗.复杂地质环境下隧道施工技术分析[J].佳木斯职业学院学报.2018(09).
[2]徐志嘉.复杂地质环境下隧道施工技术[J].建筑技术开发.2018(05).
(作者单位:中国建筑第八工程局有限公司)