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[摘 要]21世纪以来,中国的经济得到了飞速的发展,社会得到了巨大的进步。与此同时,人民的生活水平也得到了很大的提升,社会各界对于各种建筑的需求数量也是越来越多。在交通环境之中,隧道是一项十分重要的项目在比较复杂的地质环境中,隧道施工是十分困难的。本文就复杂地质环境下的隧道施工进行了探讨和分析,希望能够为相关的技术工作者们提供一定的帮助和支持。
[关键词]复杂地质环境、隧道施工、探讨
中图分类号:TU481 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)42-0383-01
一、隧道施工的重要意义
近些年来,我国的基础设施建设取得了瞩目的成就,在这个基础设施的建设过程中,隧道施工是一项十分重要的工作环节。隧道施工与普通的地面施工是大不相同的,这不但受到天气变化的影响,而且与施工地点的水文条件地质条件有巨大的联系,因为每一点的地质条件都处于一种动态的变化过程之中,所以其力学形态是各不相同的。为了保证隧道施工的准确性和严密性,我们应当充分考察施工地点的力学形态,并且努力确保施工过程的安全性。在施工过程之中,技术人员必须要综合考虑各种类型的影响因素,并且随时观察地形相关的数值变化,及时了解周围的环境信息,必须要对这些数据进行有效的分析,可以借助于计算机技术和大数据分析技术,从而有助于对于现场进行一个整体的把握。在施工过程中,可能会遇到一些突发状况,面对这些问题,技术人员应当随机应变,必须要努力从错误之中进行调整,从而降低事故发生的概率,保证隧道施工顺利进行。
二、仿真软件的运用
数值仿真软件对于隧道施工技术而言是一项十分重要的内容,这能够让各项工作的开展变得更加顺利,通过仿真软件,我们能够基本解决相关的一些模糊问题,从而让工程变得更加清晰。在这项技术之中,工作人员应当输入一些数据,包含有隧道的三维立体图、围岩的相关状态图等等,从而获得动态应力场等等,这对于后续的施工建设是重要的依据。从目前工程中所运用的数字仿真软件看来,所以采用的方法主要有有限单元法、离散单元法、有限差分法等等,通过合理运用这些方法,我们能够处理比较复杂的地域情况,从而不断优化施工工作。
三、隧道施工常用的技术
在隧道施工过程之中有一些比较常用的技术,这些技术能够有效提升隧道开发的效率,就目前的隧道施工现状来看,主要有全断面开挖法、台阶开挖法、分部开挖法三种类型。
1、全断面开挖法。全断面开挖法是一种最为常见的隧道掘进方法,通过应用这项技术,我们应当在隧道中合理设计出开挖断面,开挖断面的设计是十分重要的,工作人员必须要合理确定尺寸,从而保证开发效率。总共有三种方式进行开挖,一种是新奥地利法,一种是护板法,一种是掘进机开挖法,应当根据现场的施工状况选择合适的开发方法。大体上而言,全断面开挖法的工作顺序是比较固定的。首先,我们应当使用移动钻井台车进行工作,对于全断面进行钻探,然后装上炸药进行爆破成型。接下来应当把钻孔车推入到位,继续钻探工作,为接下来的爆破作业做好准备。与此同时,必须要设置好防水隔离层,让其作为初期的支护设施,用其进行第二次的堆砌,在这个过程之中,需要注意两个重要的关键点,一是可以增加机械施工用具,通过二次喷涂作业,增加地基稳定性;第二是要做好混凝土的铺设工作,应当提前做好这项工作,从而确保后续施工的安全性和效率性。
全断面开挖法最重要的优点就是能够使用大型机械进行操作,而且我们可以在开放的地点进行施工,从而让现场的施工更加方便和可靠。与此同时,这一种方法也能够大大提升工作速度,尽可能降低干扰条件。其缺点就是需要高度的机械化用具,而且连续性比较强,不能够随意进行暂停,另外必须要做好每一个环节的工作,如果某一个部分出现问题的话,整体的工程都会受到影响。
2、台阶法。台阶法可以分为两种类型,一种是正台阶法,另一种是反台阶法。我们可以把整个隧道断面进行划分,并给这些断面层进行命名,由上端到下端一次开挖,上部台阶的钻空作业和下部台阶的出渣作业是可以同步进行的,因此这可以提升工作效率,加快工作进度。经过一段时间的运作,整个断面都能够被开发出来,接下来,就可以由边墙到拱顶衬砌,为后续的施工做好准备。导坑的设置也是尤为重要的,必须要尽可能地避免石渣进入到坑洞之中,让石渣掉落到范围之外,保障施工质量。在施工过程中,可能会面临岩石隧道顶部松动的情况,此时,应当采取相应的补救措施,防止隧道顶部发生坍塌。
3、分部开挖法。分部开挖法也是一项比较常用的隧道挖掘方法,对于较为软弱的围岩,我们不能够进行大断面的开发,因为这会引起一系列的事故,如果处理不好的话,甚至会对施工人员造成生命财产危险。因此我们可以采用分部开挖的方法来进行施工。分部开挖法可以划分为两种主要类型,第一个类型就是预留核心土法,在施工开始的时候,应当让人力与机械进行结合,同时进行施工,要开挖工部土体的支撑,然后我们可以进行二次的挖掘,这次要挖掘核心土体和下半部分的土体,挖掘完成之后,应当要做好封底工作,保障工程的安全性。然后,应当合理分析施工现场的状况,并综合考虑各种影响因素进行二次衬砌。其次是双侧壁坑导法,这种方法比较适用于四级到五级的围岩,并且能够在大范围断面土质隧道上进行施工,然而,此种方法是比较复杂的,实施起来有很大的困难性,因而不经常使用。
四、复杂环境下隧道开挖施工原则
要想保证好隧道施工工作的顺利进行,我们就必须要探索复杂环境下隧道开挖施工的原则,要严格按照原则来开展工作。在施工的过程中,必须要对危岩进行科学合理的判断,这需要工作人员有足够丰富的工作经验,同时需要具备过硬的专业素养,要因地制宜开展工作。
大体上而言,在隧道开挖过程中,我们需要遵循以下的原则:在施工开开展之前,必须要充分分析各种影响因素,确保围岩是稳定的,不能够对围岩进行大规模的扰动,防止围岩的力学结构出现大范围变动,因为这会引起围岩的崩塌,干扰接下来的工作。当保证好围岩的稳定性之后,我们才能够进一步选择开发方法,要合理选择挖掘方法,尽可能的优化施工速度,提升施工效率。在进行施工阶段分析的时候,技术人员应当充分考虑为围岩周围的水文条件,把握好地質变化,从而尽可能保障施工的安全性。最后,在施工开展的过程中,极有可能会出现一系列的突发现象,面对这些问题,我们应当提前做好预案工作,当意外发生的时候,应当按照既定的计划来进行处理,从而做到及时发现问题和解决问题。
在隧道施工过程中,施工人员选择的开方方法也能够在很大程度上影响了围岩的稳定性。因此,当选择出一个开发方法之后,应当反复的进行考察和研究,并进行充分的数据分析和论证,从而保证选择出来的开发方法是最为科学合理的。
总而言之,复杂地质环境下的隧道施工是一项十分重要的技术,我们必须要不断探索隧道开挖技术,并且要不断学习先进的工作理念,改善自身的工作方法。与此同时,施工工作人员必须要在具体的工程实践中总结工作经验,从而有效推动我国隧道建设事业的发展。
参考文献
[1] 刘建平.复杂地质环境下的隧道施工技术研究[J].江西建材,2017,02:159+161.
[2] 戴伟.复杂地质环境下的隧道施工技术分析[J].工程建设与设计,2017,08:150-151.
[关键词]复杂地质环境、隧道施工、探讨
中图分类号:TU481 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)42-0383-01
一、隧道施工的重要意义
近些年来,我国的基础设施建设取得了瞩目的成就,在这个基础设施的建设过程中,隧道施工是一项十分重要的工作环节。隧道施工与普通的地面施工是大不相同的,这不但受到天气变化的影响,而且与施工地点的水文条件地质条件有巨大的联系,因为每一点的地质条件都处于一种动态的变化过程之中,所以其力学形态是各不相同的。为了保证隧道施工的准确性和严密性,我们应当充分考察施工地点的力学形态,并且努力确保施工过程的安全性。在施工过程之中,技术人员必须要综合考虑各种类型的影响因素,并且随时观察地形相关的数值变化,及时了解周围的环境信息,必须要对这些数据进行有效的分析,可以借助于计算机技术和大数据分析技术,从而有助于对于现场进行一个整体的把握。在施工过程中,可能会遇到一些突发状况,面对这些问题,技术人员应当随机应变,必须要努力从错误之中进行调整,从而降低事故发生的概率,保证隧道施工顺利进行。
二、仿真软件的运用
数值仿真软件对于隧道施工技术而言是一项十分重要的内容,这能够让各项工作的开展变得更加顺利,通过仿真软件,我们能够基本解决相关的一些模糊问题,从而让工程变得更加清晰。在这项技术之中,工作人员应当输入一些数据,包含有隧道的三维立体图、围岩的相关状态图等等,从而获得动态应力场等等,这对于后续的施工建设是重要的依据。从目前工程中所运用的数字仿真软件看来,所以采用的方法主要有有限单元法、离散单元法、有限差分法等等,通过合理运用这些方法,我们能够处理比较复杂的地域情况,从而不断优化施工工作。
三、隧道施工常用的技术
在隧道施工过程之中有一些比较常用的技术,这些技术能够有效提升隧道开发的效率,就目前的隧道施工现状来看,主要有全断面开挖法、台阶开挖法、分部开挖法三种类型。
1、全断面开挖法。全断面开挖法是一种最为常见的隧道掘进方法,通过应用这项技术,我们应当在隧道中合理设计出开挖断面,开挖断面的设计是十分重要的,工作人员必须要合理确定尺寸,从而保证开发效率。总共有三种方式进行开挖,一种是新奥地利法,一种是护板法,一种是掘进机开挖法,应当根据现场的施工状况选择合适的开发方法。大体上而言,全断面开挖法的工作顺序是比较固定的。首先,我们应当使用移动钻井台车进行工作,对于全断面进行钻探,然后装上炸药进行爆破成型。接下来应当把钻孔车推入到位,继续钻探工作,为接下来的爆破作业做好准备。与此同时,必须要设置好防水隔离层,让其作为初期的支护设施,用其进行第二次的堆砌,在这个过程之中,需要注意两个重要的关键点,一是可以增加机械施工用具,通过二次喷涂作业,增加地基稳定性;第二是要做好混凝土的铺设工作,应当提前做好这项工作,从而确保后续施工的安全性和效率性。
全断面开挖法最重要的优点就是能够使用大型机械进行操作,而且我们可以在开放的地点进行施工,从而让现场的施工更加方便和可靠。与此同时,这一种方法也能够大大提升工作速度,尽可能降低干扰条件。其缺点就是需要高度的机械化用具,而且连续性比较强,不能够随意进行暂停,另外必须要做好每一个环节的工作,如果某一个部分出现问题的话,整体的工程都会受到影响。
2、台阶法。台阶法可以分为两种类型,一种是正台阶法,另一种是反台阶法。我们可以把整个隧道断面进行划分,并给这些断面层进行命名,由上端到下端一次开挖,上部台阶的钻空作业和下部台阶的出渣作业是可以同步进行的,因此这可以提升工作效率,加快工作进度。经过一段时间的运作,整个断面都能够被开发出来,接下来,就可以由边墙到拱顶衬砌,为后续的施工做好准备。导坑的设置也是尤为重要的,必须要尽可能地避免石渣进入到坑洞之中,让石渣掉落到范围之外,保障施工质量。在施工过程中,可能会面临岩石隧道顶部松动的情况,此时,应当采取相应的补救措施,防止隧道顶部发生坍塌。
3、分部开挖法。分部开挖法也是一项比较常用的隧道挖掘方法,对于较为软弱的围岩,我们不能够进行大断面的开发,因为这会引起一系列的事故,如果处理不好的话,甚至会对施工人员造成生命财产危险。因此我们可以采用分部开挖的方法来进行施工。分部开挖法可以划分为两种主要类型,第一个类型就是预留核心土法,在施工开始的时候,应当让人力与机械进行结合,同时进行施工,要开挖工部土体的支撑,然后我们可以进行二次的挖掘,这次要挖掘核心土体和下半部分的土体,挖掘完成之后,应当要做好封底工作,保障工程的安全性。然后,应当合理分析施工现场的状况,并综合考虑各种影响因素进行二次衬砌。其次是双侧壁坑导法,这种方法比较适用于四级到五级的围岩,并且能够在大范围断面土质隧道上进行施工,然而,此种方法是比较复杂的,实施起来有很大的困难性,因而不经常使用。
四、复杂环境下隧道开挖施工原则
要想保证好隧道施工工作的顺利进行,我们就必须要探索复杂环境下隧道开挖施工的原则,要严格按照原则来开展工作。在施工的过程中,必须要对危岩进行科学合理的判断,这需要工作人员有足够丰富的工作经验,同时需要具备过硬的专业素养,要因地制宜开展工作。
大体上而言,在隧道开挖过程中,我们需要遵循以下的原则:在施工开开展之前,必须要充分分析各种影响因素,确保围岩是稳定的,不能够对围岩进行大规模的扰动,防止围岩的力学结构出现大范围变动,因为这会引起围岩的崩塌,干扰接下来的工作。当保证好围岩的稳定性之后,我们才能够进一步选择开发方法,要合理选择挖掘方法,尽可能的优化施工速度,提升施工效率。在进行施工阶段分析的时候,技术人员应当充分考虑为围岩周围的水文条件,把握好地質变化,从而尽可能保障施工的安全性。最后,在施工开展的过程中,极有可能会出现一系列的突发现象,面对这些问题,我们应当提前做好预案工作,当意外发生的时候,应当按照既定的计划来进行处理,从而做到及时发现问题和解决问题。
在隧道施工过程中,施工人员选择的开方方法也能够在很大程度上影响了围岩的稳定性。因此,当选择出一个开发方法之后,应当反复的进行考察和研究,并进行充分的数据分析和论证,从而保证选择出来的开发方法是最为科学合理的。
总而言之,复杂地质环境下的隧道施工是一项十分重要的技术,我们必须要不断探索隧道开挖技术,并且要不断学习先进的工作理念,改善自身的工作方法。与此同时,施工工作人员必须要在具体的工程实践中总结工作经验,从而有效推动我国隧道建设事业的发展。
参考文献
[1] 刘建平.复杂地质环境下的隧道施工技术研究[J].江西建材,2017,02:159+161.
[2] 戴伟.复杂地质环境下的隧道施工技术分析[J].工程建设与设计,2017,08:150-151.