浅析隧道软弱围岩施工方法
2014-12-25李俊昌曹宁全
李俊昌 曹宁全
摘要:在经济和科技飞速发展的今天,人们的出行方式也日益丰富,公路交通、铁路交通的出现也为人们的出行提供了诸多的便利,因此地下工程的建设质量也日益得到了重视,因为它关系到人们出行的安全,对人们的生活质量有很大的影响。在地下工程的建设施工中要抓好建设施工的每一个环节,要综合考虑各种因素的影响,尤其是在软弱围岩隧道施工中一定要注意施工方法的选择,本文通过对隧道软弱围岩施工方法的详实阐释,以期更好的推进我国隧道建设的顺利有序发展。
关键词:隧道软弱围岩施工方法
中图分类号:U45文献标识码: A
前言:随着我国铁路路网的完善,建设标准的提高,特别是高速铁路和客运专线的大量修建,隧道建设规模和技术水平也踏上了一个新的台阶;然而,软弱围岩隧道坍方、作业人员伤亡等事故却时有发生,隧道建设的安全现状无法与当前的形势相适应。所以,解决当前软弱围岩隧道建设过程中存在的问题是非常必要和及时的。
一、软岩隧道地质工程特点
1、软岩地质特点。
软岩隧道在施工过程中,同其他隧道最大的区别在于软岩地质的性质比较特殊,所以必须要充分地了解软岩的地质特点,才能够事先对其施工技术的有效管理。目前来看,我国建筑工程中的软岩地质指的是破残积土。即在长期的湖水和河水的冲刷下形成的各种堆积土质,这种土质由于其材料和填充物比较复杂,所以在实际的施工过程中具有性质不稳定和比较容易膨胀的特点。另外,这种材料
的摩擦力小,并且粘着力不强。
2、软岩隧道的工程特性。
(1)软岩隧道的施工过程中,一旦软岩土质被扰动,其自身的稳定性就会受到严重的影响,即周围开始出现松动,而在这个过程中,旁边的围岩的压力不断的增加,所以其稳定性会再次增强,而在后期的施工过程中,由于工作施工动作比较容易引起周围结构的变形,所以工程的稳定性和安全性会再次受到威胁。
(2)由于软岩隧道工程在施工过程中摩擦力比较小,所以比较容易出现各种形式的崩塌,这样就导致在挖掘的过程中,局部受力会逐渐的减弱,因此会导致施工过程中的隧道坍塌,一定程度上增加了工程的实施难度,不利于洞内的施工作业。
(3)软岩隧道的施工过程中,由于其自身的结构稳定的持续时间比较短,因此在该位置的施工过程中,应该重视对隧道施工的各个环节进行分部施工管理,这样才能够实现对结构的稳定性的保障,因此,在这种分步骤施工的过程中也导致了工程的进度缓慢,增加了工程的施工时间。
(4)在软岩隧道的施工过程中,还要注意软岩施工过程中各种施工技术和施工工艺导致的地质结构的变化引起的施工软岩地质问题,应该根据实际的变化情况和现有的工程实际情况,进行下一步的工程设计,因此,在施工过程中应该结合实际情况不断的调整施工计划。
(5)在软岩隧道工程的施工过程中,由于结构的不稳定性较强,所以工程参与人员的施工也面临着较大的风险,也就导致了较大的安全隐患,所以对于施工人员的心理素质也是一个非常重要的考验,这种情况下有关部门应该重视对施工参与人员的培训,使其能够具备相应的心理素质和业务素质。
二、主要施工技术要点
1、重视防排水措施是关键
(1) 减少洞顶地表水下渗。施工前,对隧道中线走向的山体地形等现状进行详细调查,及时封堵山体地表裂缝,对地形坑洼地段进行回填,并疏导山体自然排水系统,尽量减少地表水的下渗。
(2) 注浆防水。注浆防水施工应根据现场的围岩状况、出水量大小等实际情况制定合理的方案,并按照现场试验进行参数调整和工艺完善,保证注浆效果。在富水地段或软弱地层,水压和涌水量较大,且围岩自稳能力差的地段,采用全断面预注浆进行堵水; 涌水量较大,但水压不大,且围岩有一定自稳能力的地段,采用帷幕注浆进行堵水,加固范围均扩大至开挖轮廓线外3 m ~ 8 m。
(3) 及时抽排隧道内积水。施工中应根据现场实际引水归槽,集中排放,在下台阶适当位置设临时集水坑,集水坑与边墙初支、仰拱开挖面隔开一定的距离,避免积水长时间浸泡初支墙脚和隧道基底。按掌子面和初支出水量大小配齐、配足抽水设施,及时将作业面的积水抽排至隧道外,保障隧道施工安全。
2、抓好超前地质预报工作是前提
(1) 施工前,编制超前地质预报实施细则,其内容包括实施方案、分段预报内容、方法及技术要点等。
(2) 施工中,把超前地质预报真正纳入工序管理,并给予必要的施作时间。
(3) 超前地质预报结论在开挖方式中的应用。根据超前地质预报和掌子面地质素描结果,对围岩极度破碎地段及时调整开挖方式和方法,现场采用微台阶分步开挖工艺,效果比较明显。
(4) 超前地质预报结论在变更设计中的应用。在隧道施工过程中,超前地质预报的结论与设计地质资料及时对比分析,为变更设计提供依据,为施工安全和结构质量提供了保证时,应及时变更设计对初期支护采取强化措施,抑制围岩的进一步变形,防止发生坍塌。
(5) 加强超前探孔和超前地质预报,综合分析多种方法,及时了解前方围岩状况,从而联系设计部门及时调整围岩初期支护参数。
(6) 随时调整开挖方式及方法。特别对围岩分布不均匀的情况,施工中采取超短三台阶预留核心土或微台阶分步等开挖方法,也许可以避免塌方或降低坍塌规模。
(7) 在松散、软弱、破碎围岩段,需局部爆破时,必须严格控制炮眼深度、间距、装药量等爆破参数,减小对周围软弱破碎围岩的扰动。
(8)施工过程中要加强和重视监控量测工作,必要段落适当加密监测频次和范围,对围岩监控量测数据及时进行回归分析,利用监控量测数据指导施工。
(9) 合理安排部署,缩短各工序时间,选择合理的循环进尺,使初支结构尽快闭合成环,加快二次衬砌施作,让二衬和初期支护共同受力。
三、隧道软弱围岩工程施工方法
在软岩隧道的施工过程中,要想实现对施工质量的控制,就必须要实现对各种施工方式的准确选择和应用,并且根据现有的岩石的情况和周围环境,选择合适的施工办法,下面笔者将对不同位置的施工方式的选择进行分析。
1、洞口段施工。在软岩的隧道洞口段进行施工的过程中,应该重视对于周围的碎岩的处理,即根据现有的地质条件,以及地下水的位置进行仰坡的锚杆挂网和喷混凝土封闭施工,这样才能实现对地下水的发育地段进行有效的加固。
2、正洞施工。即在软岩隧道的正洞施工的过程中,要根据不同的地段的地质隧道的施工过程中的具体环境,预先对其进行准确的测量和支护工作,然后再分层进行短台阶的办法实现对不同位置的开挖。由于正洞的施工过程中,要面临结构松散以及变形快的问题,所以在支护的过程中,有关部门应该重视对围岩结构的稳定性的分析,即预先对现有的锚杆的稳定性进行处理,在围岩松散和破碎得到控制后,再进行下一步的施工。
3、增强管制
对隧道开展建筑过程中, 因为其特殊具普的工作环境, 因此在开展建筑时地区环境不好, 工作空间不大, 对建筑施工将产生一定的影响。因此在开展建筑过程中, 要记〔保诩匝利的建筑时间和速度的状态下, 对建筑环节开展科学的布置, 把每一个建筑程序进行质量监测。在运用设备的建筑环节中, 充分使用设备的性能, 进而提升项目建筑时间。并且还要开展建筑项目的安全监管, 防止安全事故的出现。在建筑过程中,要根据建筑的规则开展, 特别是关键的步骤, 要搞好质量监管作业, 要使用合理的管制措施提升项目的建筑速度以及项目品质。
结语:综上所述,针对软弱围岩隧道来说, 因为本身具有的独特性质, 因此在建筑程序中一定要选用高速建筑形式, 建筑的全部环节都要选用高速技术, 这样才可以保证软弱围岩的安稳, 提升其安全性质。软弱围岩隧道施工技术的要求比较高,而且会影响整体施工的质量,成本也比较难控制,是施工过程中的一大难题。但是,如果在施工过程中,充分了解地质情况,采用灵活的施工方法,加强各阶段的技术指导,严抓质量,问题也会得以解决。
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