公路双连拱隧道的围岩稳定与施工工艺研究
2014-08-15韩勇
韩 勇
(衡水公路工程总公司)
从某种客观角度来说,不同的施工地域以及施工条件,都会对于公路双连拱隧道围岩所具有的稳定性带来直接影响。而在当前阶段中,最为重要的一个环节依然还是对于施工工艺的控制,如果说施工工艺使用不当或者出现差错,那么最终公路双连拱隧道的围岩稳定性必然会受到直接影响,从而引发安全事故。主要针对公路双连拱隧道的围岩稳定以及施工工艺进行了全面详细的探讨。
1 隧道围岩概述
本篇文章主要以某隧道工程作为案例,来对于公路双连拱隧道中的围岩稳定性问题进行了全面深入的探讨。该案例隧道是直线连拱隧道形式,隧道的位置处在山区中,其隧道本身的轴线海拔高度达到了270 ~339 m 的高度,周遭地势陡峭、中部起伏,山体上植被也较为茂盛,在进口位置的地形坡角达到了35 ~40 b,而在隧道出口位置的坡角则为45 b。在针对隧道进行修建期间,其建设队伍本身没有针对围岩进行全方位的勘查,导致工程后期出现了相当一部分问题,这部分问题对于整个隧道的围岩稳定性造成了直接影响。并且各个不同环节的施工工艺标准也与工程设计标准不符,带来了一定的安全隐患。
2 隧道施工中经常出现的质量问题
2.1 计算机模型不合格
利用计算机方式来针对隧道修建模型进行塑造,有着至关重要的作用,无论是精确性还是可靠性都能够得到大幅度的提升。并且从我国当前整体性的情况分析来看,有相当一部分隧道建设期间所采取的计算机模型都无法完全保证合格,如此以来也就使得工程质量受到直接影响。因此,在利用计算机方式进行模型塑造的过程中,任何一个环节都必须要保证自身所具有的精密性,避免出现误差的可能性。只有避免误差出现的可能性,才能够为公路双连拱隧道的稳定性提供保障,避免出现位移的可能。而在案例工程之中,所塑造的模型分别对于II 围岩类和III 类围岩的建造进行了计算。隧道模型埋深60 m,左右边都取其跨度的4 倍,Z 方向上原设计工艺模型取总长度25.5 m,前面7.5 m,中部3 m按0.75 m 间距进行细化,后面取15 m,根据工艺参数调整,各优化对比模型在长度和面群间距上有所不同,但基本原则相同且长度相差不大。
2.2 有限元模拟结果
在现阶段的发展中,很多地区都在修建隧道,而且对公路双连拱隧道的围岩稳定性非常的在意。如果没有得到一个理想的有限元模拟结果,说明隧道存在很大的问题,会影响其质量;相反的,如果有限元模拟结果比较让工作人员满意,那就从侧面说明隧道的质量是过关的。
2.3 有限元模拟结果分析
目前隧道施工情况是中导洞贯通,中墙基本筑完,正在开挖左右侧导洞,从现有的监测资料看,模拟结果是符合实际的,当然有的断面计算结果和监测结果差距较大,这里面当然影响因素较多,最主要是放炮对其围岩的震动过大造成的。
3 公路双连拱隧道的围岩稳定与施工工艺研究
3.1 断面及测点布置
在进行隧道修剪器件,必须要先针对断面、测点布置等多个方面进行深入研究,如此以来才能够让研究结果更加完善,促使隧道围岩本身所具有的安全性、稳定性有所保障。但是在实际对于侧面以及断面进行布置的过程中,在某些必测环节中,务必要及时的测点、测量、分析、反馈;而选测项目,则就需要通过工程建设的实际需求,来将其选测的结果纳入到相应动态管理、动态设计之中,从而使得测点以及断面布置能够更加灵活。在这样的情况下,不仅能够得到提升隧道工程质量的目的,还能够缩短隧道的工期。
3.2 中导洞有限元模拟结果与监测结果对比分析
从当前各个方面的研究成果分析来看,之所以部分隧道工程在围岩稳定性方面存在着一定的问题,其根本原因就是没有针对中导洞的有限元模拟以及监测结果之间进行一个详细的对比、分析,这直接导致部分结果实际上根本不符合各方面工程标准,如果说依然采取强制施工措施,那么就会导致矛盾的扩大,并且对于整个隧道造成直接的质量隐患。所以,在以后执行该类型工程的过程中,务必要针对中导洞的有限元模拟结果直接与监测结果进行对比,将隧道本身的质量严格的控制在一定范围下。由于隧道开挖过程中的放炮影响,而导致其中所存在的变形量大幅度提升,再加上后期建模没有充分的考虑到放炮因素导致的围岩稳定性受影响问题,那么炸药在爆炸过程中所产生的能量也就超出了承受幅度,使得断面在这一过程中增大。
4 总 结
综上所述,在针对公路双连拱隧道的围岩稳定性以及施工工艺进行了深入研究之后,掌握到了这方面施工环节的关键所在,通过对于重点施工环节的重视,采取对应的解决措施,能够有效的达到控制施工质量的效果。但是工程技术本身是不断发展的,随着大量技术的发展以及施工的探索,未来隧道建设质量必然将得到更大的幅度的提升,这对于我国的公路隧道工程的建设发展来说,起到了至关重要的作用。
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