祝 燦
(中鐵十八局集團(tuán)隧道工程有限公司,天津 300000)
淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)研究
祝 燦
(中鐵十八局集團(tuán)隧道工程有限公司,天津 300000)
施工單位在應(yīng)用淺埋暗挖法進(jìn)行施工作業(yè)時(shí),要嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行操作,保持施工現(xiàn)場的無水環(huán)境,同時(shí)要做好監(jiān)測工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能造成安全隱患的問題,為隧道工程的順利展開提供保障。
淺埋暗挖法;隧道施工技術(shù);發(fā)展
1.1 應(yīng)用的淺埋暗挖法條件
應(yīng)用淺埋暗挖法時(shí),需要注意絕對(duì)不能帶水進(jìn)行施工,要在施工前保證地層的疏干,如果進(jìn)行帶水作業(yè)很容易發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)。這是因?yàn)殚_挖面的穩(wěn)定性很容易受到水的影響,嚴(yán)重的可能發(fā)生塌方事故。因此,在實(shí)際施工作業(yè)中,要對(duì)上層滯水進(jìn)行有效處理,保證干燥的施工環(huán)境[1]。
1.2 應(yīng)用淺埋暗挖法的基本處理
(1)隧道工程底層的預(yù)加固和預(yù)處理分析。在隧道工程中,應(yīng)用淺埋暗挖法的前提條件就是保證開挖面土體的牢固。為了保證工程的穩(wěn)定性,施工單位可以選擇降低地下水位的方法來進(jìn)行施工,通過降低地下水位,使得土質(zhì)的物理力學(xué)特性達(dá)到施工的要求。目前,進(jìn)行預(yù)加固的技術(shù)主要包括超前小導(dǎo)管灌漿、大管棚超前支護(hù)等。
(2)隧道的初期支護(hù)技術(shù)分析。在隧道工程的初期,需要進(jìn)行開挖作業(yè)和初期的支護(hù)作業(yè)。在進(jìn)行開挖作業(yè)時(shí),施工單位一定要保證隨時(shí)開挖,隨時(shí)支護(hù)。同時(shí),如果土體在開挖后暴漏了較多的時(shí)間,將會(huì)對(duì)支護(hù)工作造成阻礙,因此施工單位在施工作業(yè)中,要根據(jù)實(shí)際情況,科學(xué)選擇開挖的方法,從而提高工程的質(zhì)量。
(3)二次襯砌技術(shù)分析。在隧道工程中,應(yīng)用淺埋暗挖法時(shí),模筑混凝土經(jīng)常被當(dāng)作二次襯砌的材料。模筑混凝土不僅能夠有效的增強(qiáng)初期支護(hù)的力度,滿足工程初期安全方面的要求,同時(shí),對(duì)于中間防水隔離層的支撐也具有較好的效果。通常情況下,施工單位要在工程初期進(jìn)行勘察測量,在初期支護(hù)穩(wěn)定的情形下,才可以開始二次襯砌工作。對(duì)于隧道斷面較大的工程來說,如果直到初期支護(hù)變形后,才繼續(xù)進(jìn)行施工作業(yè),很可能需要較長的時(shí)間,因此可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行二次襯砌的提前施工作業(yè)。此時(shí),二次襯砌承受的壓力要更大,需要引起施工單位的注意。
(4)勘察測量分析。在應(yīng)用淺埋暗挖法進(jìn)行隧道施工時(shí),需要對(duì)工程情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)監(jiān)測,獲得的數(shù)據(jù)信息對(duì)于保證工程的穩(wěn)定是非常重要的。通常情況,施工單位要對(duì)拱頂下沉、地表位移和隧道周邊收斂等進(jìn)行主要的監(jiān)測,而對(duì)于支護(hù)應(yīng)力等項(xiàng)目,可以根據(jù)工程的實(shí)際情況選擇監(jiān)測[2]。
2.1 超前支護(hù)施工技術(shù)分析
在進(jìn)行超前支護(hù)施工時(shí),施工單位要對(duì)地址條件進(jìn)行分析,對(duì)開挖面的穩(wěn)定進(jìn)行監(jiān)測,通常情況,可以選擇小導(dǎo)管注漿方式進(jìn)行超前支護(hù)施工作業(yè)。小導(dǎo)管的直徑為 40mm,長度通常為2.5mm~3mm,搭接1.5m。在注漿漿液的選擇上面,通常需要根據(jù)不同的地址條件進(jìn)行選擇,可以采用單液水泥注漿方式,也可以采用雙液注漿的方式。注漿的配比和壓力情況要在施工現(xiàn)場進(jìn)行科學(xué)的試驗(yàn)進(jìn)行確定。
2.2 應(yīng)用短臺(tái)階法進(jìn)行開挖和支護(hù)
在隧道工程中,可以采取短臺(tái)階法進(jìn)行開挖施工。在開挖時(shí),需要注意上臺(tái)階的長度不能大于1倍洞徑,同時(shí)要保有超過2m和核心土。工程預(yù)留核心土的目的主要是對(duì)開挖面的變形情況進(jìn)行抑制,從而提高土體的穩(wěn)固性。同時(shí),留核心土還可以提高拱部開挖的效率,在較早的時(shí)間就能夠設(shè)置拱部柵,達(dá)到噴射混凝土的目的。在工程應(yīng)用臺(tái)階主要是為了在施工作業(yè)時(shí),能夠有效的利用臺(tái)階產(chǎn)生的土壓力,對(duì)工作面進(jìn)行支擋,提高開挖作業(yè)的穩(wěn)固性,并且也可以提高人工開挖的效率。而應(yīng)用短臺(tái)階,則可以為人工翻碴提供比較便利的條件,同時(shí)還可以在較早的時(shí)間就開始進(jìn)行中層土方的開挖作業(yè),為后續(xù)邊墻支護(hù)提供方便,從而保證初期支護(hù)盡快形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)[3]。
對(duì)于大跨度區(qū)間來說,由于區(qū)間隧道可能受到線路的感染,因此有的區(qū)間段會(huì)選擇雙線隧道施工方案進(jìn)行施工作業(yè)。此時(shí),隧道凈跨將有12m,高度能夠達(dá)到8m左右。由于短臺(tái)階的上部弧度比較平滑,沒有什么弧度,這就造成工程的矢高比達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,從而對(duì)拱部土體會(huì)造成一定的影響,嚴(yán)重的可能發(fā)生工程坍塌。因此,在實(shí)際的施工作業(yè)中,對(duì)于跨度大的區(qū)間隧道工程來說,可以選擇中隔墻法機(jī)械牛施工作業(yè)。通常認(rèn)為,如果跨度大于7m,就被認(rèn)為是跨度大的區(qū)間。
在實(shí)際工程中,有時(shí)由于客觀條件的需要,工程的跨度可能會(huì)更大,高度也可能更高。此時(shí),搞隔墻很可能達(dá)不到保護(hù)效果,此時(shí)可以采用交叉中隔墻法進(jìn)行施工作業(yè)。所謂的交叉中隔墻法指的是需要加設(shè)臨時(shí)的仰拱,來保證工程的穩(wěn)固性。對(duì)于大斷面對(duì)到來說,通常要將大斷面進(jìn)行分割,分割成小斷面隧道。施工人員可以通過對(duì)小斷面隧道進(jìn)行初期支護(hù)的手段,來保持工程的穩(wěn)定。同時(shí),施工單位依照科學(xué)的施工順序,對(duì)小斷面隧道進(jìn)行施工作業(yè),最后重新匯聚成大斷面。在工程中,臨時(shí)隔墻能起到非常好的支護(hù)效果,對(duì)于保持大斷面隧道的穩(wěn)定具有非常好的效果。工程在進(jìn)行二次襯砌時(shí),要對(duì)臨時(shí)隔墻進(jìn)行拆除工作。這時(shí),要充分關(guān)注拆除順序、方式、段長的使用。
另外,在應(yīng)用交叉隔墻法和中隔墻法時(shí),首先要對(duì)臨時(shí)隔墻的是施工質(zhì)量進(jìn)行關(guān)注。在工程作業(yè)中,不能由于中隔墻是一種臨時(shí)的施工結(jié)構(gòu),在施工結(jié)束后要進(jìn)行拆除就對(duì)中隔墻的質(zhì)量不重視。因?yàn)樵诔跗诠こ趟淼肋€沒有進(jìn)行封閉時(shí),中隔墻是主要的受力支撐結(jié)構(gòu),如果不注重它的工程質(zhì)量,很可能造成嚴(yán)重的危險(xiǎn)事故。其次,工程在進(jìn)行二次襯砌時(shí),要對(duì)臨時(shí)結(jié)構(gòu)的拆除順序進(jìn)行注意,要選擇科學(xué)的拆除工藝,并通過有效的監(jiān)控手段對(duì)工程進(jìn)行監(jiān)測。一般情況,可以通過跳段拆除的方式進(jìn)行施工作業(yè)。這種施工方式雖然比較復(fù)雜,但能夠充分的利用空間拱效果,保證隧道施工的穩(wěn)固性。
在隧道工程中,應(yīng)用錢買暗挖法時(shí),由于是施工環(huán)境比較復(fù)雜,土體不夠穩(wěn)定,因此在進(jìn)行暗挖作業(yè)時(shí)要格外注意工程的穩(wěn)定性。通常情況,應(yīng)用小導(dǎo)管注漿、管棚注漿、深孔土體法注漿都能夠有效的提高土體的穩(wěn)定性能。另外,需要引起注意的是在工程施工過程中,一定要保持無水的施工環(huán)境,這對(duì)于保證工程的安全性具有非常重要的作用。另外,要在施工作業(yè)中,對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的管理,要注意預(yù)加固處理的質(zhì)量,在進(jìn)行支護(hù)作業(yè)是,要保證支護(hù)能夠緊隨開挖作業(yè),從而保證整體工程的穩(wěn)定。
[1]楊林.淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)的發(fā)展[J].低碳世界,2013,14:128-129.
[2]劉剛.淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)的發(fā)展[J].科技資訊,2013,14:43-44.
[3]邢康寧,張欣艷.隧道施工中淺埋暗挖法施工技術(shù)的發(fā)展探究[J].中外建筑,2014,05:128-129.
The shallow depth excavation method tunnel construction technology
ZHU Can
(China Railway 18 Bureau Group LTD Tunnel Engineering Company,Tianjin 300000)
The construction unit in the application of NATM construction work,to operate in strict accordance with the construction requirements,keep the construction site at the same time to anhydrous environment,do a good job in monitoring,timely detection of possible security risks caused by the problem,open to provide protection for the smooth construction of tunnel.
Shallow buried excavation method; Tunnel construction; Development
:A
10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.062
1672–7304(2016)01–0133–02
(責(zé)任編輯:吳湘銀)
祝燦(1979-),男,河北保定人,工程師,研究方向:隧道施工。