公路隧道工程中软弱围岩施工技术
2020-08-16叶永青张曼
叶永青 张曼
摘 要:我国的公路隧道里程的数量虽然占据很大的优势,但是从具体的细节以及施工的技术层面来讲,其中还有很多需要进步的地方。本文就相关问题展开探究,具体研究公路隧道工程中软弱围岩施工技术。
关键词:公路隧道;软弱围岩;施工技术
1 引言
在当下社会经济迅猛发展的情况下,可供人们选择的出行方式更为多元化,由于交通设施的应用越发广泛,因此有关道路工程数量也正在不断增多。如果此类工程的施工质量无法获得行之有效地保障的话,那么必然会导致施工安全性受到影响,甚至会在一定程度上对人们的日常出行造成威胁。
2 软弱围岩的区分
岩石的层次的具体划分是根据岩体完整化方面和岩石强度等指标进行的,将无限的岩体序列划分为具有不同稳定程度的有限个类别,也就是说可以把稳定性一样的一些围岩划归为同一种类型,这样就可以把全部的围岩划分为许许多多的类别。对围岩细致化分类的原因就是在此基础上,又可以根据对应的围岩种类以及相应的稳定程度,划分出相对合适的施工方法以及配套的支护结构设计。围岩分类是为了更好的选择施工方法,是进行科学管理及正确评价经济效益,确定结构上的松散荷载。而我们的软弱围岩是其中的一类,我们在细致的分析中把四级以下的岩石层次划分为我们的软弱性质的围岩。
3 软弱围岩类型
(1)软弱围岩的相对性力学指标体系较为松散。
(2)软弱围岩的基本荷载的承受能力比较小。
(3)软弱围岩的核心内核物质的基础压缩性能完好。
(4)软弱围岩自身的一些基础性的条件导致其自身存在很大的风险,比如在发生渗水时候会使隧道施工产生明显的变形。
(5)软弱围岩的具体化施工过程必须严格的控制基础内部的沉降性质。
(6)软弱围岩的施工要谨慎,在操作的过程中要使用合理的方法以及必要的安全保护措施。
4 公路隧道工程中软弱围岩施工技术
4.1 软弱围岩隧道洞口阶段的施工
在对软弱围岩隧道的洞口进行施工的过程中,由于洞口埋深相对较浅,因此很有可能导致软弱围岩出现破碎问题。在开始挖掘之后,对于软弱围岩来讲,其并不能依靠自身而自然成为拱形,与此同时,其还有可能在开挖过程中出现坍塌事故,为了切实有效地降低其出现安全事故的概率,通常采用套拱施工方式完成,并且在此之前需要认真对隧道洞口区域的地址情况进行审视,全面加固施工部位周边的软弱围岩。在隧道的进出口部分,地址情况相对较好,需要对周边的仰坡进行封闭清理,而后在拱形部位打入相应的锚杆。锚杆的规则选取需要和当前设定标准相互贴合方可。由于洞口与地下水处于相互连接状态,因此周边土层质地相对较软,利用超前小导管来对周边围岩做加固处理。
4.2 软弱围岩底部结构施工
具体工程的操作过程中,要想实现快速准确集约化的操作,必须在经过技术具体化分析的基础上,对整体公路隧道进行科学施工。在严格遵守规范的同时,确保公路隧道在封闭的环状底部形成一定的结构。这样的一种结构模式可以进一步防止地面的收敛状况以及整体沉降的发生。另外需要注意的是,我们在对于公路隧道的单次整体的开挖过程中要保证开挖的长度,在后期的处理过程中要严格控制混凝土的喷涂。对于混凝土的喷涂规范要依据具体的要求进行处理,值得注意的是,若是混凝土经过长期的暴晒以及雨水的冲刷会导致基地的沉降事故的发生,所以,在具体化的施工过程中必须严格的按照施工的规范进行。
4.3 二次衬砌裂缝控制
裂缝现象是隧道二次衬砌施工当中比较常见的,施工人员应该对裂缝的形状进行仔细观察,如果裂缝形状是单条状的,施工人员就应该使用针孔注环氧树脂浆液的方法对裂缝进行修复。在使用贴嘴注环氧树脂方法时,施工人员首先应该保证衬砌的表面是干净整洁的,结合裂缝出现的位置进行标记,在最后还要在裂缝的周围涂抹上具有防水效果的涂料,这样可以为后期隧道的排水工作起到一定的帮助。另外一种整治措施首先借助无损检测对出现问题的衬砌处进行检查,以确认是否有欠厚、脱空等缺陷,然后确定二衬强度与厚度,在保证项目结构安全的情况下,现场施工人员用砂轮将错台凸出部分打磨平整和圆顺。要是检测发现施工缝错台中有欠厚或是脱空缺陷的话,施工人员要先按照相应方案进行处理,之后才能开展打磨工作。
4.4 软弱围岩隧道变形的控制方法
在进行软弱围岩隧道施工的过程中,如果掌子面出现较为严重的形变问题,那么隧道整体的稳定性就会受到较为显著的影响,进而有可能衍生出较为显著的安全事故。由于此类施工在整个工程中占据着较大的比例,因此如若出现事故,势必会导致当前施工活动受到严重冲击,所以相关部门有必要进行更为有效的控制,以此来保障施工流程的准确。首先需要针对性地计算当前支护上方所承担的压力: 在对掌子面进行具体控制的过程中,应该采用超前支护等重要方法,同时要利用掌子面隧道的挖掘轮廓,在轮廓范围内采用相应的水平预加固方法。就常用的超前支护方法来看,主要有以下三种:就超前管棚技术来讲,其实行往往是为了达到联合支护的重要目标。而就掌子面锚杆技术来讲,在进行锚杆的安排之后,当前掌子面即便受到外界应力影响也不会产生便宜。此外,为了保障掌子面的稳定性能够进一步提高,常常会在其上喷涂相应的混凝土,这样可以有效降低事故的出现概率,此类技术在软弱围岩隧道中的应用频率相对较高,因此相关工作人员有必要熟练的应用。
4.5 隧道开挖坍塌控制施工技巧
当完成隧道台阶等重要部位的支护之后,若工作人员并未对支护工作予以充足注意,导致其出现悬空等状况,那么支护整体稳定性将会受到巨大威胁,面对此种情况,可以利用落地开挖的方法来予以解决。此种技术主要是指在开始挖掘之前在断面上提供能够进行临时支撑的基础,用以避免支护拱脚受外力影响而不断下沉。就目前来看,落地开挖技术较为常用的主要有以下三种:其一,临时仰拱技术,其能够作用于软弱围岩断面较大的隧道当中,通过此种技术可以保障台阶处于封闭状态,如此便能够将上断面的支护沉降控制于安全范围之内;其二,锁脚类型锚杆技术,当缩脚锚杆能够作为隧道内部支撑结构进行工作的时候,其能够行之有效地传递来自于隧道上方初期支护所带来的巨大压力,而就此环节的具体结构的设计来讲,需要按照拱形末端的切线方向不断推进。施工过程中如果并未达成相应标准,那么将会导致锚杆半身控制效应逐渐降低。其三,将拱脚进行扩大处理,此方法主要目标是将当前软弱围岩隧道的地基所承受的压力降低至最小,在进行具体施工的过程中如果拱脚宽度难度难以满足施工的具体需要,那么沉降区域的整体面积就会迅速扩大,而此类施工方法的有效应用恰好能够解决当前区域内部的支护沉降问题,进而更为有效地完成安全施工这一重要目标。
5 结语
综述,在最近几年里,相关行业对于隧道的施工重视程度在不断提升。软弱围岩由于自身具有相应的特殊性,因此在施工过程中需要考量的要素更多,相关工作者需要切合当前施工的具体需要,从多方面着手,选取更为科学合理的施工工艺,以此来全面保障当前隧道施工质量以及其安全性。
参考文献:
[1] 王旭,易继双.甘肃地区遇水软弱大沉降围岩隧道施工方法探讨[J].珠江水运,2019(10):65~66.
[2] 韩克强.软弱围岩隧道施工方法及施工工艺措施[J].城市建筑,2019(14):125~126.
[3] 王贵明,崔凯.软弱围岩隧道施工方法及措施[J].云南水力發电,2017(4):68~69+72.