高速公路隧道施工中常见问题及分析
2012-04-23王伦焱
王伦焱
摘要:随着经济的飞速发展,我国的公路建设速度不断加快,公路隧道的建设日益增多,由于公路隧道是地下线性工程建筑,具有难度.大、技术要求高、隐蔽性强等特点,受到社会各界的高度重视,公路隧道施工是一个复杂的系统工程,在施工过程中存在许多不确定的因素,会给公路隧道建设带来隐患.如何有效地解决施工中存在的问题,确保隧道施工的顺利进行,成为摆在公路隧道施工单位和施工技术人员面前必须解决的问题,本文认真分析了公路隧道施工过程中常遇到的一系列问题,并对其处理方法进行了详细的分析。
关键词:公路隧道;工程施工;常见问题;处理方法
Abstract: with the rapid development of economy, China's highway construction speed continues to increase, the construction of highway tunnel is increasing, due to the highway tunnel is underground linear engineering construction, have difficulty. Big, high technical requirements, strong concealment etc., is the social from all walks of life pay much attention to, highway tunnel construction is a complicated system engineering, in construction process in many uncertain factors, will give highway tunnel construction brings hidden trouble. How to effectively solve the problems in the construction of tunnel construction, to ensure the smooth progress of the highway tunnel construction become in the unit and construction technical personnel problems must be solved before, this paper carefully analyzed the highway tunnel construction in the process of a series of problems, and its processing method to carry on the detailed analysis.
Keywords: highway tunnel; Engineering construction; Common problem; Processing method
中图分类号:U455文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
前言:我国是个多山的国家,山地、丘陵和高原面积约占国土总面积的69%。要克服山体障碍,采用隧道方案能较大地提高路线线形标准、缩短行车里程,避开山区公路滑坡、崩塌、碎落等地质灾害,具有较高的抗震能力,减少了对植被的破坏,有效地保护了生态环境。同时,我国江河湖海区域宽阔,跨海湾公路和跨江河湖泊公路,为了不影响航运、不受自然环境影响、保证全天候通行,也越来越多地在水下修建隧道。随着公路建设的进一步发展,我国公路隧道还将持续发展,公路隧道的建设、养护和质量控制也将面临新的课题。同时我们也要清醒地看到,我国地域自然条件差异较大,隧道穿越山体的工程地质及水文地质条件复杂多变,隧道受设计与施工技术条件的限制,以及隧道大规模的快速建设,也出现了一些不容忽视的问题。
一、隧道工程的特点
公路隧道是一种特殊的工程结构物,具有以下特点:1)是在已有原始应力场的介质内构筑结构,即“先有荷载,后有结构”。2)隧道结构受力是不确定的,开挖方法、支护时间和支护结构的刚度对结构受力影响很大。3)设计是以工程类比为主,计算为辅,不可预见的因素多,实行动态设计。4)施工作业空间狭小,各工序干扰大。5)施工环境恶劣,能见度差、空气差、噪音大,影响工人的工作情绪和技能发挥。6)施工工人技术水平偏低。7)大部分是隐密工程,只有一个可视面,工程质量难以通过表面观察进行评价,工程隐患难以发现,表面显示出来的问题,难以判断问题的实质。8)各工序检查手段落后,有些还没有有效的检测手段。9)工程缺陷返工困难,危险性大,工期长。
二、隧道工程施工中的常见问题及处理方法分析
1测量放样
拱架(含模板)架设标高控制不正确,拱架立柱或移动式拱架所用轨道面在衬砌施工时产生下沉变形,致使洞顶标高达不到精度要求;隧道净高不足,隧道路面标高及路拱度不能满足设计要求。
处理方法及分析:
1)在施工中如发现拱架下沉应在立柱下或轨道下加楔顶起。
在确保衬砌厚度的条件下对衬砌侵入建筑限界部分应作凿除处理。
如作凿除处理后不能保证衬砌厚度则不能凿除,应设标志标明限界。
2)对于标高偏高的路面应作磨除处理。对砼组成材料用量要按配合比严格控制,因砂、石材料的含水量变化对水灰比影响很大,施工中应随砂、石料含水量变化而适时调整水灰比,防止过稀造成砼成型后表面标高降低过大。
2洞口与洞门
洞口段洞顶出现偏压,洞口段山体为稳定性差的松散堆积物,且有地下水,施工中常发生滑坡坍塌,造成人员伤亡事故和财产损失。
处理方法及分析:
当隧道单侧压力过大,隧道结构受力不均,局部应力集中,变形过量,即可能会使隧道结构遭到剪切破坏。松散地层基结构松散,胶结性弱,稳定性差,且在水的作用下易软化,易发生滑坡坍塌事故。
1)平衡压重填土,即对地形较低侧进行夯实填土,两侧压力基本平衡时再开挖洞口;挖切土体,减轻偏压力;隧道拱圈应采用钢筋砼结构,且外墙尺寸加厚,必要时应加设仰拱,增强隧道结构的整体抗变形能力。
2)超前支护施工方法:隧道开挖前,先向岩体内打入钢钎、钢管、钢板等构件,用以预先支护松散围岩,防止隧道掘进时松散岩体发生坍塌。
3)超前小导管预注浆加固
在处治为松散、破碎、软塑地层,有大量涌水的软弱地段,以及断层破碎带等不良地质的隧道洞口时,采用注浆方法使松散地层固结为整体,然后进行开挖。在砂夹砾石、粗砂且有锓蚀性水的地层中,采用水泥砂浆压注。在粉、细砂层或有侵蚀性水时,可压注化学浆液。
4)采用环向强钢支撑或增加围岩环向注浆堵水措施或超前深孔围幕注浆,以增大整体刚度,限制围岩的不利变形。
5)对于大变形地段,采用地面砂浆锚杆、自进式注浆长锚杆或超前深孔围幕注浆等,并及时修筑仰拱,以控制围岩初期变形,充分保护和调动不良地质围岩的自承能力。
3洞身开挖
出现大量超挖,增大出渣量和填塞量;造成人身伤亡,机械设备损坏事故;影响工期,增大投资。