成磊
摘要:我國的高鐵建設(shè)工程量非常大,高鐵總里程早已是世界第一,而且后續(xù)的建設(shè)任務(wù)還很多。高鐵路線在某些地區(qū)需要穿過山體,因此隧道施工不可避免。淺埋偏壓軟弱圍巖施工技術(shù)是修建隧道時使用最多的工程技術(shù)。但是工程技術(shù)人員在實施工程中還是存在不小的安全風險,本文主要分析該技術(shù)的施工技術(shù)要點。
關(guān)鍵詞:淺埋;偏壓;軟弱圍巖;高鐵隧道施工
高鐵隧道施工需要穿山越嶺,過程中會遇到偏壓和軟圍巖等地形、地質(zhì)特點,對此有專門的施工技術(shù)。該技術(shù)在實際運用中有不少限制,過程中的技術(shù)控制點比較多,如果出現(xiàn)差錯,就可能引發(fā)事故,造成傷害。例如隧道的坍塌,隧道外圍巖石塊的滑坡等。本文的研究路線是先分析了該技術(shù)中難點,然后又闡述了該技術(shù)在使用過程中有哪些情況不適用,最后提出了使用該技術(shù)時需要重點關(guān)注的技術(shù)要求。
一、技術(shù)難點簡析
隨著我國在高鐵、地鐵等方面的全面布局,隧道作業(yè)在施工中出現(xiàn)的已經(jīng)非常頻繁,我國在這方面的技術(shù)積累也是比較豐富的。高鐵隧道施工早已形成比較成熟的施工方法,但是該施工方法在具體運用時有一些難點,控制不好會造成很多問題,例如坍塌。這些施工問題的出現(xiàn)不僅僅會耽誤施工進度,更嚴重時有可能導致安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。仔細觀察暴露出來的這些問題,不難發(fā)現(xiàn)施工技術(shù)運用不當,尤其是支護技術(shù)的失效是造成其發(fā)生的根源。因此,我國很有必要加強對相關(guān)施工技術(shù)的研究。切實提高施工技術(shù)規(guī)范和安全保障,為施工人員提供可靠的技術(shù)方案,保證工程項目的順利實施和工程技術(shù)人員的平安,促進我國的高鐵事業(yè)順利發(fā)展。
二、局限性分析
淺埋偏壓軟弱圍巖高鐵隧道施工技術(shù)在實際運用中還存在一定的局限性,具體來說有三個方面的表現(xiàn)。
第一,施工地段的地形會對隧道的施工質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。隧道施工大部分是在山體中進行的,隧道大部分都不是水平的,其與地面存在著較大的傾斜度。這種傾斜度會造隧道內(nèi)形成測壓。巖石對隧道本身也具有一定的作用力,這就造成隧道埋地深度不一樣。這種地形有可能導致施工中出現(xiàn)偏差。
第二,施工地段的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是另一個影響施工質(zhì)量的重要因素。隧道施工對地質(zhì)條件有一定的要求,主要是考慮施工段的地質(zhì)強度,如果比較容易出現(xiàn)塌方或者滑坡等情況,就不適合進行隧道施工。隧道在開挖之前并不能完全掌握開挖后的地質(zhì)情況,需要根據(jù)具體情況而定[1]。
第三,在實際工程實踐中,隧道的開挖會導致山體內(nèi)部形成巨大的孔洞,如果沒有達到穩(wěn)定性上的要求,這種結(jié)構(gòu)上的變化有可能引起巖體的滑動,而巖體的滑動會引起很大的工程偏差。也就是說,隧道的穩(wěn)定性在此類施工中是一個技術(shù)難點。
三、施工技術(shù)要點
(一)加強對套拱的處理
在施工過程中首先就是要處理好隧道的套拱,套拱的施工是為后續(xù)工作打好基礎(chǔ)的重要保障。當套拱形成良好的工作條件以后,就可以在洞外開展暗洞施工,洞內(nèi)推進工作也就可以有序進行了。套拱的施工有兩個技術(shù)上的要點:其一,確保施工材料的質(zhì)量可靠,例如施工中會用到的混凝土、工字鋼等,這些材料都是保證套拱質(zhì)量安全的重要因素,因此材料選擇及把關(guān)都是重點。其二,做好了材料的把關(guān),還要做好工序的把關(guān),施工過程中每一步都要達到套套拱施工技術(shù)標準,保證其可靠性[2]。
(二)做好前期支護工作,保證作業(yè)安全
在隧道內(nèi)施工必須采用可靠的技術(shù)措施進行隧道的支護,如果支護措施不到位,隧道發(fā)生了坍塌,后果有可能會非常嚴重,所以支護工作是保證工作人員生命安全的重大措施,相關(guān)人員必須在工作中非常重視支護工作。支護中所用材料的質(zhì)量是保證安全的關(guān)鍵。在隧道支護工作中使用的支護材料是無縫鋼管,鋼管在使用時還需要向內(nèi)部注入水泥漿液,從而進一步加強鋼管的強度。因此,質(zhì)量把關(guān)主要是對無縫鋼管和水泥的把關(guān),無縫鋼管的材質(zhì)以及管徑的大小,管壁的厚度等都是需要認真檢查的[3]。
(三)重視開挖工作
隧道土方巖石等的開挖需要滿足一個前提條件,那就是隧道支護工作已經(jīng)完成,且支護的強度能夠達到相關(guān)的標準和要求。開挖過程中要關(guān)注施工區(qū)域的特點,是否滿足偏壓、軟圍巖以及淺埋的特點,只有滿足這些特點才能很好的規(guī)避開挖的安全風險。開挖過程中還要注意幾個施工要點,開挖的速度要適中,開挖過程要滿足相關(guān)的施工規(guī)范,開挖過程中有時候需要結(jié)合人工辦法來推進,因此,要為人工作業(yè)留出足夠的空間。開挖過程要注意對挖掘機械的管理,防止機械設(shè)備故障或者傷人等情況的出現(xiàn)。
(四)做好初期支護工作
前期支護是對隧道口施工的基本支護。隨著隧道的掘進作業(yè),隧道內(nèi)部的支護就變成支護工作的重點。此時的支護為初期支護。掘進的越深,隧道作業(yè)的風險也就越大,初期支護是偏壓的重要保障,要保證初期支護的效果,保證支護結(jié)構(gòu)的受力平衡,避免其發(fā)生變形。而且初期支護不能采取一刀切的支護方案,要結(jié)合施工的具體情況,在必要時采取不一樣的支護的方案,總之就是把握一個原則——確保支護效果的安全有效。初期支護一般采用錨桿作為支護材料,其質(zhì)量控制的要點是型鋼的鋼架以及混凝土的噴射[4]。
(五)防水措施
隧道施工中有可能會遇到地面透水或者雨水,因此還需要一定的排水措施。施工地段有可能是雨水流經(jīng)的區(qū)域,再加上隧道一般都有一定的坡度,因此,排水防水措施必不可少。隧道的排水工作可采用透水管將積水及時排除。另外,混凝土的噴射高度也很重要,高度合理就可以起到防水的效果。
(六)做好監(jiān)測工作
隧道周圍的巖石因為開挖工作有可能變得不穩(wěn)定,因此在隧道施工中要做好相應的巖石狀態(tài)的監(jiān)測工作。除此之外,隧道防水以及支護工作也是重點監(jiān)測對象。安全檢查應該每天都進行,按照隧道內(nèi)常見的安全問題進行排查,及時消滅發(fā)現(xiàn)的隱患,盡最大的能力阻止事故的發(fā)生。
四、結(jié)束語
淺埋偏壓軟弱圍巖施工技術(shù)在高鐵隧道施工中應用廣泛,但是其在運用過程中存在不少技術(shù)上的難點,安全風險比較大。其中涉及的技術(shù)要點包括隧道支護、地面防水、安全監(jiān)測等。本文比較詳細地總結(jié)了該技術(shù)在實際運用時應該關(guān)注的焦點,幫助工程人員找到工作中的重心。
參考文獻:
[1]陳金劍.淺埋偏壓軟弱圍巖隧道施工技術(shù)分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2018(1):184-186.
[2]李松,龔拼,李提,等.軟弱夾層圍巖偏壓高鐵隧道施工技術(shù)研究[J].北方交通,2016(6):141-144.
[3]田野,王云龍,潘棟.淺埋偏壓軟弱圍巖隧道施工技術(shù)分析[J].建筑技術(shù)開發(fā),2018(9).
[4]何華.淺談軟弱圍巖淺埋、偏壓隧道施工與方案優(yōu)化[J].中國建材科技,2014(s1):33-35.
(作者單位:中鐵三局集團橋隧工程有限公司)