郝 生
(貴州路橋集團(tuán)有限公司,貴州貴陽(yáng) 550001)
研究高速公路隧道不良地質(zhì)段的施工技術(shù)
郝 生
(貴州路橋集團(tuán)有限公司,貴州貴陽(yáng) 550001)
主要研究了高速公路隧道不良地質(zhì)段施工技術(shù)的相關(guān)問(wèn)題,并結(jié)合實(shí)際工程案例,對(duì)其施工方法進(jìn)行研究。總體而言,在高速公路隧道不良地質(zhì)段施工過(guò)程中,相關(guān)人員需要重視對(duì)隧道實(shí)際情況的分析,在了解影響隧道穩(wěn)定性的因素后,采取相應(yīng)的解決辦法,確保能在最大程度上保證隧道穩(wěn)定性,保證工程項(xiàng)目順利進(jìn)行。
高速公路隧道;不良地質(zhì)段;施工技術(shù)
1.1隧道洞口施工技術(shù)
(1)地表加固技術(shù)。一般情況下,由于隧道洞口的地質(zhì)條件較為復(fù)雜,因此在施工中往往需要對(duì)地表進(jìn)行加固,以改善洞口處地質(zhì)條件,為后期施工奠定基礎(chǔ)。首先在注漿加固階段,根據(jù)工程項(xiàng)目要求使用小規(guī)格導(dǎo)管,將注漿寬度控制在32 m左右,再選擇相應(yīng)的錨桿。同時(shí),在設(shè)計(jì)雙層鋼筋網(wǎng)過(guò)程中要注意控制距離,并連接網(wǎng)面與導(dǎo)管后,使用混凝土密封坡面。例如,在洞口仰坡坡面噴射一層混凝土,再將第一層鋼筋網(wǎng)面封閉,再進(jìn)行二次噴射。在整個(gè)施工過(guò)程中,要重點(diǎn)控制第二層厚度,保證其厚度與設(shè)計(jì)相同。
(2)加固洞口圍巖技術(shù)??紤]到洞口圍巖結(jié)構(gòu)具有不穩(wěn)定性,由于其抗壓強(qiáng)度差,因此在開(kāi)挖之后,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)破碎、變形等一系列情況,對(duì)工程項(xiàng)目造成不良影響。針對(duì)這種情況,相關(guān)人員在施工過(guò)程中需要使用加固洞口圍巖技術(shù),以切實(shí)保證施工質(zhì)量。
1.2洞身開(kāi)挖
在洞身開(kāi)挖中,相關(guān)人員需要全面了解施工的具體要求,能從實(shí)際情況入手,在滿足工程項(xiàng)目技術(shù)要求的基礎(chǔ)上,不斷優(yōu)化其開(kāi)挖技術(shù)形式,以更好的滿足工程項(xiàng)目要求。一般情況下,在洞身開(kāi)挖施工中,主要采用弱爆破、短進(jìn)尺的方法開(kāi)挖,根據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際情況合理選擇挖掘機(jī),采用上下臺(tái)階式開(kāi)挖方法展開(kāi)施工。而在施工過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)高度超過(guò)覆蓋厚度的情況,需要以施工準(zhǔn)則為基礎(chǔ),將爆破直徑嚴(yán)格控制在1.0 m范圍內(nèi),在保證施工質(zhì)量的同時(shí)也能避免過(guò)度施工。
1.3斷層施工技術(shù)
少部分高速公路在隧道施工過(guò)程中會(huì)面臨復(fù)雜的地理特征,影響工程項(xiàng)目進(jìn)度與質(zhì)量。因此在后續(xù)施工過(guò)程中,需要不斷更新施工手段,通過(guò)優(yōu)化地質(zhì)施工方法,以切實(shí)保證施工質(zhì)量。
例如,在高速公路隧道不良地質(zhì)段后續(xù)施工中,在發(fā)現(xiàn)破損、松散等不良情況后,可以采用超前支護(hù)與分開(kāi)開(kāi)挖兩種施工處理方法,并在進(jìn)入斷層后及時(shí)采取相應(yīng)的處理方法。一般在斷層施工中,相關(guān)人員需要重視以下幾點(diǎn)問(wèn)題:(1)按超前地質(zhì)勘察結(jié)果,提前預(yù)測(cè)松散、破碎帶情況,并通過(guò)地質(zhì)素描法,及時(shí)的預(yù)測(cè)斷層實(shí)際情況,包括傾角、高度等,保證相關(guān)人員對(duì)斷層有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)。(2)選擇合理的方法進(jìn)行破碎帶施工,一般在發(fā)現(xiàn)斷層內(nèi)出現(xiàn)泥夾層、松散顆粒時(shí),需要進(jìn)行錨噴支護(hù)施工;若發(fā)現(xiàn)大量水,需要聯(lián)合采用排堵方法,以保證斷層穩(wěn)定性。(3)施工注意事項(xiàng):①在設(shè)計(jì)排水溝過(guò)程中,需要注意隨著工作面前進(jìn);同時(shí),還需要根據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際情況選擇相應(yīng)的處理方法,例如在反坡掘進(jìn)施工時(shí),需要準(zhǔn)備相應(yīng)的抽水設(shè)備外,還應(yīng)該設(shè)置集水坑。②若斷層地下水由地表水補(bǔ)給,則需要在地表設(shè)置截排系統(tǒng),以控制地下水補(bǔ)給,保證施工順利進(jìn)行。
2.1斷層破碎段施工分析
A高速公路在K98+455~K95+505段的地質(zhì)條件較為復(fù)雜,節(jié)理較發(fā)育,斷層、土夾石層等不良地質(zhì)頻繁出現(xiàn),因此在A高速公路施工過(guò)程中,需要采取相應(yīng)的施工技術(shù),包括超前預(yù)報(bào)與支護(hù)、上下臺(tái)階開(kāi)挖法等,以保證工程項(xiàng)目順利進(jìn)行。
首先,在A高速公路隧道開(kāi)挖前,該項(xiàng)目技術(shù)人員先對(duì)隧道進(jìn)行地質(zhì)探測(cè)與預(yù)報(bào),并根據(jù)地震波法,獲取目標(biāo)地區(qū)地質(zhì)松散、破碎的勘測(cè)數(shù)據(jù)資料;再根據(jù)地質(zhì)素描,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)坡隧道長(zhǎng)度、傾角等信息,為后期工程項(xiàng)目建設(shè)提供了必要的數(shù)據(jù)資料支撐。
其次,A工程項(xiàng)目相關(guān)人員依靠超前地質(zhì)探測(cè)所獲取的資料,選擇了針對(duì)性的破碎帶施工方法,以避免在斷層破碎帶施工中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。例如,在A工程項(xiàng)目某處有泥夾層,該工程采用錨噴支護(hù)技術(shù),以控制斷層松動(dòng)現(xiàn)象。
同時(shí),在該工程項(xiàng)目K98+455線路施工中,左側(cè)出現(xiàn)土夾石填充物,在對(duì)其進(jìn)行超前鉆孔探測(cè)后,發(fā)現(xiàn)其后方20 m范圍內(nèi)存在大面積破碎巖層,且該巖層逐步向線路右側(cè)發(fā)展。針對(duì)這種情況,在該工程項(xiàng)目施工中采取了針對(duì)性的處理方法:在側(cè)壁不良地段范圍內(nèi)布設(shè)小導(dǎo)管注漿固結(jié)巖體,并與線路方向呈15°夾角(整體長(zhǎng)度約為6.0 m)。該工程方法實(shí)施后,目標(biāo)地區(qū)巖體性質(zhì)得到優(yōu)化,保證了能順利通過(guò)該路段。
在是施工至K98+485時(shí),隧道大部分?jǐn)嗝婢幵谄扑閹r層中,且破碎現(xiàn)象較為嚴(yán)重,隨時(shí)都有可能出現(xiàn)滑體。針對(duì)這種情況,該工程項(xiàng)目在施工過(guò)程中采用分部開(kāi)挖法,先充分開(kāi)挖破碎帶,并在開(kāi)挖結(jié)束后采用φ42小導(dǎo)管注漿封閉巖體,待處理地區(qū)注漿加固目的達(dá)到后,再挖開(kāi)較好的圍巖。在這階段圍巖開(kāi)挖中,采取小炮與風(fēng)槍相結(jié)合的方法,并且在施工過(guò)程中要注意避開(kāi)已經(jīng)封閉好的破碎帶。
2.2隧道坍塌預(yù)防技術(shù)研究
一般認(rèn)為,在高速公路隧道施工過(guò)程中,在發(fā)生坍塌之前會(huì)采取一系列征兆:(1)在隧道拱頂位置,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)頻繁的小石塊掉落現(xiàn)象,甚至?xí)袈湟恍┐篌w積石塊;(2)水文地質(zhì)條件怵然發(fā)生變化,包括清澈水質(zhì)突然渾濁、地下水急劇增多等;(3)圍巖或初期支護(hù)出現(xiàn)位移現(xiàn)象,收斂水平大于0.2 mm/d。在該工程項(xiàng)目中,技術(shù)人員以上述現(xiàn)象為標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行了一系列的坍塌預(yù)防措施,達(dá)到了良好效果。例如在該隧道施工過(guò)程中,施工單位雖然在K98+485對(duì)破碎帶進(jìn)行了加固,但這些加固也只是臨時(shí)的加固措施。因此在該項(xiàng)目施工中,為了保證該結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,該工程項(xiàng)目還采用了鋼架加強(qiáng)支護(hù)方法,顯著強(qiáng)化了工程隧道整體穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)坍塌,其主要技術(shù)措施為:用φ22螺紋鋼將縱向連接鋼筋間距控制在50 cm左右。而隨著右線施工不斷推進(jìn),線路左側(cè)發(fā)現(xiàn)小面積坍塌現(xiàn)象,導(dǎo)致出現(xiàn)空腔(3.2 m×3.0 m),這種空腔需要使用鋼支護(hù)方法,因此該工程項(xiàng)目先對(duì)空腔周圍危石進(jìn)行處理,再架立鋼架;之后,在鋼架后面焊接縱向連接鋼筋與鋼筋網(wǎng)片,在支模成功后澆筑C20混凝土;最后,待混凝土達(dá)到強(qiáng)度,即可拆除模板,就能獲取良好的混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)。
[1] 李丹.高速公路隧道不良地質(zhì)段的施工技術(shù)[J].建材與裝飾,2016,(11):258-259.
[2] 趙志華.公路隧道不良地質(zhì)段施工技術(shù)探討[J].四川建筑,2012,(2):169-170,172.
U455.4
C
1008-3383(2016)10-0148-01
2016-07-29
郝生(1985-),男,河北人,工程師,研究方向:路基,橋梁,隧道。