隧道通过浅埋段施工方案及施工安全措施研究
2021-04-03翟愈涵
翟愈涵
苏州市轨道交通集团有限公司 江苏 苏州 215000
引言
为缓解地面交通压力,在道路施工过程中会选择建立隧道来提高交通效率,隧道在地下施工过程中可能会遇到浅埋地段,对整体的施工技术造成一定的考验。为加强道路施工安全,合理的设计施工方案,应针对实际环境来进行考察和设计,减少隧道施工对周边环境安全和施工人员人身安全的不良影响,提高整体的施工技术。
1 浅埋段隧道施工
在隧道上部地层厚度不足隧道洞跨两倍厚度时,该隧道是公共区段为浅埋式隧道。由于浅埋段的上层土层承重和支撑力较差,在施工和开挖时,设计单位和施工单位应根据实际的地质条件和地表的沉降程度等因素,来对隧道和地面的建筑等进行设计和保护,使其能够满足对隧道的需求[1]。
在浅埋层施工中,隧道主要依靠的是土层的覆盖,设计师应根据土层结构的材料和厚度等来计算平衡力。根据隧道两侧的墙体的厚度和状态,来对顶层的覆盖层的承受能力进行测量,保证其高度和宽度等适合实际的隧道施工,确保施工过程和隧道交通的安全性。
2 隧道浅埋段施工
在浅埋段施工开挖时,施工单位应对洞口结构进行加强,尤其是地质土层软弱、破碎的地段,应根据隧道的实际状况和地表建筑物的质量和状态等进行设计,安装一定的支护结构,使其避免出现塌方或异常沉降等不良现象对周围的环境造成较大的危害。
在进行浅埋层施工时,首先,施工单位应根据隧道周围的环境来进行测量和设计,选择合适的施工方式和施工技术,如:①单侧壁导坑法。以岩体力学为主要的施工依据,在进行施工时,根据地层中的岩石层的自身承受能力,使用光面爆破技术来进行隧道的挖掘,将断面分为侧壁导坑和上下台阶,使台阶和导坑不发生连接和影响,再进行及时的喷锚支护,避免岩石松动,使浅埋层的隧道能够顺利开挖。②双侧壁导坑法。在使用该法进行施工时,应减少对周围岩层的影响,降低应力产生的压力,在开挖时设计相应的支护结构控制岩层的变形,加强施工安全。同时,施工单位应根据实际的施工过程中环境和隧道的动态变化来对施工方案进行合理的调整,对相关参数和施工技术进行合理安排,使工程顺利进行。在挖掘的过程中,应注意整体隧道的变化趋势,禁止使用全断面的方法施工,应根据对周围土层岩石的影响来适当的调整挖掘方案。
其次,开挖后应及时安装支撑结构,使用喷射混凝土或安置锚杆、铺设钢筋网等方式进行支护结构的施工安装,避免土层发生松动塌陷等情况,安装支护结构时,应按照相关的施工规范进行,禁止随意安装。
最后,加强对支护设施的安装和维护。在浅埋层开挖后,应及时进行钢筋网的铺设,同时,喷射5厘米左右厚度的混凝土层,随后设置锚杆和钢拱架,再次喷射混凝土层,对锚杆的下部进行安装调整,使其更加的稳定,完成后进行仰拱封底,使整体的支护结构呈封闭状态,加强整体的结构设计。在支护支撑下进行施工挖掘,施工过程中可以使用相关的设备进行辅助,提高施工质量。
3 隧道施工安全管理
隧道施工安全受到不同因素的影响,应根据具体的情况来设定安全防护措施。施工单位应根据相关的施工规定要求,在施工过程中,保证其具有专业的证照和施工人员,同时,要按照设定好的施工方案和图纸严格进行隧道挖掘,出现问题时应及时上报处理,避免擅自更改,另外,应加强对环境的检测,在安全风险到达一定的界限时及时停止施工。隧道内部挖掘时,要预留出安全通道,避免发生意外无法逃生[2]。
(1)环境地质影响因素。浅埋层施工可能在陆地上施工,也可能地层中水分含量较多的环境中施工挖掘,其周围的土层强度会受到不同的影响。在设计方案时,应对隧道周围的环境进行细致的检查,根据水文条件和实际的土层和岩石结构等进行合理的设计,避免发生不良状况,或者存在安全隐患。对于水源丰富的地区,应对水文信息进行分析,避免由于水量的原因引起相关危险事故。
(2)施工技术因素。在实际的浅埋层隧道施工过程中,其施工的工艺对整体的安全问题起到一定的影响。
第一,明挖施工。使用明挖法施工,其技术较为简单,不存在坍塌的情况,但其受到雨水的影响加大,在雨季施工可能会面临更大的安全隐患,但其在隧道施工中较为少见。第二,盖挖法施工。使用盖挖法进行施工时,应先对隧道的“盖子”进行加固或修建,由于其需要对内部安装较多的承重和支撑,其对于交通和施工安全影响较小,同时很少受到天气的不良影响。但由于盖挖法需要较为复杂的施工技术,使得无法全部使用机械设备进行,要由施工人员亲自施工,因此其中的安全隐患较大,在实际的隧道施工中,需要施工人员根据实际的状况来进行隧道施工,应减少工作人员的随意乱动和走动,加大施工的安全性。第三,浅埋暗挖。在进行施工时,应对周围环境中的围岩进行适当的加固,避免长时间施工增加风险。首先,应在周围进行支撑结构的安装,保证围岩不受施工的影响,保持稳定的状态;其次,加强支护结构的稳定性,为其进行二次的衬砌,增大承受能力和结构的载荷力,使围岩和周围的结构形成稳定的依靠关系,增加隧道的安全性。最后稳定施工的地基,地基稳定性对于上部的施工有着重要影响,通过加强地基的硬度和稳定性,能够在很大程度上降低沉降趋势,对支护的结构产生一定的帮助。通过促进自然平衡力等操作,能够有效的加强浅埋段隧道施工的地下部分的稳定性和平衡度。但该项技术仍需继续的开发和研究,提高施工的速度和效率。
4 结束语
综上所述,浅埋段的隧道施工中,其施工难度较大,同时具有较大的安全风险,在实际的施工过程中,应加强对环境情况的探测,加强对施工技术的选择,设计使用合理的施工方法和技术,遵守施工标准和规范。同时应加强对施工安全风险的预防和应对,加强对经验的总结和对施工技术的重视,在最大程度上降低施工风险,不断地促进我国的隧道交通施工的发展。