论在复杂地形条件下高速公路的双线隧道施工技术
2012-08-15倪开伟
倪开伟
(贵州省公路工程集团有限公司)
1 双线隧道工程施工前需进行的准备工作
1.1 科学、合理地选择洞室的形状
通常情况下,高速公路在实施双线隧道时,主要有两种形状的洞室,即平拱形及高拱形。在选择洞室的形状时,必须遵循一定的原则,即遵循洞室的深度及洞室所处地方的地应力场。
若洞室的深度达到一定的深度,即比较深时,其承受源自垂直方向压迫的地压力,因此在选择洞室时,应选择形状为高拱形的洞室;若洞室在一定的深度范围内,也就是比较浅时,其承受源自两侧方向压迫的地压力,因此在选择洞室时,应选择形状为平拱形的洞室。洞室的选择受诸多方面的制约,比如受工程因素的制约,受地质因素的制约等等,所以无论是选择哪一种形状的洞室,其都是相对的,都是不固定的。因此要正确选择洞室的形状,必须充分考虑各个方面的因素。
1.2 科学、合理地选择支护的型式
在高速公路双线隧道施工过程中,一般需要两种支护型式,即自承支护与外部支护。自承支护,主要是自身对自身实施支护,是属于主动形式的支护,也称内承支护。自承支护通常选择水泥对双线隧道实施灌浆的方式,或者选择锚喷支护的方式等等,达到加固围岩的目的,对于围岩来说,自承支护可以最大限度地增加其自承能力,进而达到维持围岩稳定性的目的;外部支护主要是从外部对双线隧道实施支护,属于被动形式的支护,即在双线隧道的外部砌上一层普通的混凝土,这种混凝土可以承受岩体松动或者塌落时所带来的负荷同时在一定程度上可以维持围岩的稳定性。
在高速公路双线隧道施工中,通常要实施两次支护。当进行第一次支护时,可以选择自承支护,而自承支护一般选择锚喷支护。在锚喷支护施工过程中,必须选择正确的锚杆参数。锚杆参数的计算必须一般依据相关的经验公式,并且必须依据松动圈的深度,这有这样,计算出来的锚杆参数才有可能是科学、合理的。在锚杆参数选择完毕之后,可以依据塑性区的范围对锚杆实施合理的布置。在锚杆布置结束后,则进行喷层厚度的选择,通常情况下,喷层厚度可以用厚跨比来实施控制,厚跨比必须在0.004~0.014的范围内。在完成第一次支护的设计后,可以对实施进行第二次的设计。对支护进行第二次的设计时,应尽可能地选择外部支护的形式,即在双线隧道的外部砌上一层普通的混凝土。在支护第二次设计过程中,必须考虑各个方面的因素,如双线隧道工程的受力情况等等。通常情况下,在一些埋藏较浅的地方,双线隧道工程的结构由于受自重应力的影响,因此应可能地选择高拱;在一些埋藏较深的地方,双线隧道工程的结构由于受构造应力场的影响,因此应尽可能地选择平拱。在两地支护完全完成后,必须采取一定的措施对支护结构的稳定性与可靠性实施检验。
2 隧道施工过程
(1)开挖相关的洞室。洞室的开挖,需要施工人员及机械设备两方面的协调合作。在洞室的上段部位,主要选择轮胎式挖土机及小型反铲实施开挖,在洞室的墙角部分或者拱部部分,则应该选择施工人员人工开挖的形式实施开挖。施工人员及机械设备的协调合作有效地促进双线隧道洞室的顺利开挖,促进工程地顺利进展。
(2)安装必要的支撑。在安装支撑前,应依据已经开挖出来的洞室计算支撑的宽度及长度。
(3)对混凝土实施喷射。在对混凝土实施喷射时,必须充分考虑粉尘超量、用工过多以及回弹等诸多的问题。
(4)对锚杆实施钻孔。在双线隧道工程施工过程中,通常选择在夜晚对锚杆实施钻孔,在钻孔过程中,经常会出现较大的噪音及振动。
(5)对中壁实施必要的拆除措施。在混凝土衬砌完全结束后,当混凝土地强度达到规定的标准时,则可以对中壁实施必要的拆除措施。
(6)进行第二次的衬砌。在中壁拆除工作完全结束后,必须立即实施二次的衬砌。第二次衬砌主要用来预防控制变形。
(7)对底层进行必要的加固措施。隧道通常为地下施工的工程,因此在施工过程中必须充分考虑地下环境、地下水位等诸多的因素,所以有必要对地层实施注浆加固的处理措施。
3 隧道施工过程及施工结束后应注意的事项
3.1 施工过程中必须考虑塌方问题
在双线隧道工程施工过程中,必须高度重视双线隧道的断面问题。当双线隧道洞室的拱部存在掉快时,在双线隧道的这一地带则很有可能产生塌方问题,因此必须对洞室实施必要的检测措施。在对可能存在塌方问题的洞室实施检测时,可以选择位移的变化曲线实施检测。一般情况下,位移显示是非线性加速度变化,在双线隧道的这一地带则很有可能产生塌方问题。当存在这种情况时,应及时反馈给相关的负责人,并勒令施工人员停止施工,之后再依据实际情况拟定解决的方案,做出进一步的补救工作。
3.2 施工结束后必须考虑质检问题
在双线隧道工程施工结束后,必须对双线隧道工程实施质量检测,确保双线隧道工程的质量。在双线隧道工程质量检测中,应依据双线隧道工程质量验收的相关规范实施严格地检测。在检测过程中,必须注意以下三个方面:(1)对双线隧道工程的砂浆锚杆拉拔进行必要的质量检测,通常情况下,锚杆的抗拔能力等于或者大于5t。(2)对喷射的混凝土强度进行必要的检测,主要检测混凝土强度是否达到规定的标准。
[1]张碉堡.浅谈高速公路双线隧道施工[J].现代物业(上旬刊),2012,(1).
[2]李景成,余峰,唐涛.公路隧道开挖衬砌的数值仿真分析[J].土工基础,2010,(6).