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探讨浅埋暗挖法隧道施工技术的发展

2017-03-02王旭峰

黑龙江交通科技 2017年9期
关键词:隔墙跨度土体

王旭峰

(贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550001)

探讨浅埋暗挖法隧道施工技术的发展

王旭峰

(贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550001)

对浅埋暗挖法隧道施工技术的发展情况进行分析,并探究几个重点施工方法,即大跨度隧道中隔墙施工和交叉隔墙法,为浅埋暗挖法隧道施工技术的应用和发展提供参考。

浅埋暗挖法;隧道;施工技术;发展

1 浅埋暗挖法隧道施工技术的发展

1.1 应用范围

在实际施工中,不带水作业是浅埋暗挖隧道施工技术的主要特征,地层含水如果不满足条件,就很容易造成带水作业的危险。水会对开挖面的可靠性产生直接影响,如果不能有效把控,则会出现塌方的可能。所以,处理地下水是该施工技术中的基本条件,特别是在处理上层滞水时更要仔细,其将对施工质量产生重要影响。

1.2 发展分析

(1)施工重点

对浅埋暗挖隧道施工技术的发展情况进行分析可知,其施工重点可以总结为几点,第一是管超前;第二是严注浆;第三是短开挖;第四是强支护;第五是快封闭;第六是勤量测。

(2)底层的预加固和预处理

浅埋暗挖隧道施工技术的基本条件就是保持开挖面土体的可靠性,如果土体不符合工程所需的条件时,底层的预加固和预处理能够有效解决这个问题,以实现开挖面土体提高可靠性和自立性的目的。地下水位的降低不仅可以实现无水作业,还能对土体的物理力学特性加以改善。通常情况下,预加固和预处理的常用方式有,第一是工作面前方深孔注浆;第二是大管棚超前支护;第三是超前小导管注浆。在实际应用中,浅埋暗挖隧道施工技术的应用,可以根据工程实际需求来进行,可以同时使用2种或是3种技术,也能直接单独使用。

(3)隧道开挖和支护

在进行该环节工艺时,必须按照标准施工规范进行。土体开挖后要尽量降低暴露的时间,在最短时间内完成初期支护工作,同时考虑到土地特有的自立时间。所以,开挖方法的选择是最为重要的环节。

(4)二次衬砌

模筑混凝土是浅埋暗挖隧道施工技术二次衬砌的主要材料,其能对初期支护的刚度和强度起到提高作用,满足初期支护需要具备的安全能力,并能为中间的承受水压力和防水隔离层起到支撑作用。在监控测量后,如果初期支护确定稳定性良好,并检查防水层,铺设完毕,经隐蔽施工满足要求后,进行灌注二次衬砌。在遇到较大的隧道断面时,需要初期支护变形满足稳定需求,要等一定的时间,此时能将二次衬砌提前进行,而初期支护变形的压力需要在二次衬砌的承受范围内。

(5)监控测量

浅埋暗挖隧道施工技术的监控测量是非常重要的环节,其能获取有效信息,对工程施工具有重要的指导作用。目前,监控测量的主要项目包括有,第一是拱顶下沉;第二是隧道周边收敛;第三是地表位移;第三是土压力土体位移;第四是支护应力等。

1.3 断面施工的方法

单线马蹄形曲墙断面是隧道施工的常见方法。在选择超前支护方法时,需要根据地质条件和开挖面的实际情况来确定,小导管注浆是最为常见的一种。其中小导管可以选择42 mm,长3~3.5 mm,外插角12°~15°,幻向间距为28~30 cm,搭接1.5 m。同时,根据地质条件来选用注浆的浆液,其中可以使用的注浆包括有三种,第一是单液水泥注浆;第二是改性水玻璃浆注浆;第三是水泥玻璃双液注浆。另外,要通过试验数据来确定浆液的配比和压力。

2 大跨度区间隧道施工中的应用

2.1 CD法和CRD法

基于线路平面布置对区间隧道产生的影响,双线隧道方案是较为常见的方式。如果在隧道净跨达到12 m时,采用长台阶施工和短台阶施工技术都会对拱部土体的稳定性造成影响。同时,平拱拱脚水平大的推力,拱顶下沉也会增加,严重情况还会出现坍塌的情况。所以,跨度越大则会增加问题难度,如果超过7 m以上的跨度隧道,则可以采取CD法,即为中隔墙。

隧道的高度和跨度出现过大的情况,就很难维持高隔墙的可靠性,所以可以加设临时仰拱到中间,即为交叉中隔墙法,也叫CRD法。

小断面隧道组合成为大断面,初期支护的所有小支护都是可靠的,并封闭成环。小断面开挖支护好,并按相关顺序而形成大断面隧道。大断面隧道的稳定性会因为临时仰拱和临时隔墙产生重要影响。在进行二次衬砌的过程中,临时仰拱和临时隔墙需要拆除,拆除的顺序必须根据相关规范来完成,而拆除段长的确定也是非常重要的环节。

在实施中隔墙法和交叉隔墙法时需要注意几个问题,第一是临时仰拱和临时隔墙的质量,虽然它们都是临时结构,在结束该阶段工程后需要拆除。而很多施工单位认为仰拱和隔墙属于临时结构,并未严谨对待,这将为整个施工带来重要影响;第二是在进场二衬施工过程中,拆除临时结构的顺序及操作方法都需要正确选择,并通过相关的监测方法来加以管控。比如有些施工单位没有采取正确的方案,将通常拆除通长施做二衬,其具有很大的危险性,不能因为利于施工安排而选择不当。通常情况下,拆除可以选择跳段,二衬为跳段。虽然这种施工更为复杂,但其通过对空间拱效应的利用,能够有利于稳定隧道;第三是基于大断面隧道具有很大的水平推力,在支护开挖后的背后地层注浆,必须切实保证其充填密实性和及时性。

2.2 眼镜工法

眼镜工法即为侧壁导坑施工法。因为渡线在区间的设置,部分渡线隧道宽度超过14 m以上,高度超过10 m。基于这种条件下,交叉隔壁法和中隔壁法都不合理,而侧壁导坑法能够适用这种情况。首先,两个侧洞先挖,然后是中拱,接着落低位仰拱,使其成为封闭式的环型支护,由多个小洞组合成为大洞。同时,小隧道的每个断面都很小,其能有效提高施工的可靠性和安全性,继而保证整个隧道施工的沉降量和安全性。侧壁导坑施工法的缺陷是复杂的施工方法,且需要投入较高的工程费用。但是在遇到超大断面的隧道施工时,该施工方法是最为科学合理的。

[1] 马立忠. 浅埋暗挖法隧道小净距下穿公路隧道施工技术研究[J]. 铁道建筑技术,2016,(4):53-57.

[2] 邢康宁,张欣艳. 隧道施工中浅埋暗挖法施工技术的发展探究[J]. 中外建筑,2014,(5):128-129.

[3] 杨林. 浅埋暗挖法隧道施工技术的发展[J]. 低碳世界,2013,(14):128-129.

U455.4

B

1008-3383(2017)09-0155-01

2017-06-08

王旭峰(1975-),男,江西昔阳人,工程师,研究方向:道路与桥梁。

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