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        淺談軟弱圍巖環(huán)境下隧道開挖施工技術(shù)

        2017-03-09 07:39:13冉紅林
        綠色環(huán)保建材 2017年3期
        關(guān)鍵詞:圍巖施工

        冉紅林

        重慶中宇工程咨詢監(jiān)理有限責(zé)任公司

        淺談軟弱圍巖環(huán)境下隧道開挖施工技術(shù)

        冉紅林

        重慶中宇工程咨詢監(jiān)理有限責(zé)任公司

        近幾年伴隨著我國交通運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展,公路隧道的使用十分的廣泛,公路隧道自身的建設(shè)規(guī)模也在快速的提升,隧道建設(shè)的技術(shù)要求不斷的提升,因此我們應(yīng)該認(rèn)真的對(duì)本文研究的弱圍巖隧道施工中的挖掘技術(shù)進(jìn)行分析,描述了隧道三步七步開挖方法的施工步驟以及施工控制點(diǎn)。在本文里,通過施工監(jiān)測結(jié)果驗(yàn)證了軟巖隧道施工方法的可行性。

        軟弱圍巖;隧道施工技術(shù);開挖處理

        1 前言

        公路屬于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要命脈,因?yàn)槠渥陨硖赜械撵`活性以及優(yōu)越性,發(fā)揮出了其他運(yùn)輸方式無法替代的積極作用。公路隧道可以說是公路工程結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)成的部分之一,在隧道施工里在遇到軟弱圍巖體的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)軟弱圍巖出現(xiàn)變形以及塌方等有關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害。適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行開挖施工技術(shù)可以說是對(duì)軟弱圍巖隧道治理過程中一個(gè)無法避免的主要技術(shù)問題。本文按照某實(shí)體工程的施工情況對(duì)于軟弱圍巖隧道開挖的施工技術(shù)進(jìn)行研究,希望能夠給同類工程的施工提供一些參考。

        2 工程概況

        某隧道主要是單向的公路隧道。隧道的地層主要是石英云母片巖里混合這炭質(zhì)片巖為主要的巖層,有著薄層狀?yuàn)A中厚層,節(jié)理裂隙的發(fā)育形勢,片理面比較光滑,巖質(zhì)相對(duì)較軟,層間融合差,易剝落和產(chǎn)生掉塊的問題,局部還混著破碎夾層等形態(tài)。在具體進(jìn)行開挖施工時(shí)候隧道地質(zhì)的情況比較多變,圍巖破碎,主要是Ⅳ和Ⅴ級(jí)圍巖作為注意的巖層,一般都是碳質(zhì)片巖,松散以及破碎并且左右側(cè)巖質(zhì)并不是十分的勻稱,遇水的時(shí)候回成泥,容易產(chǎn)生塌方的問題,巖體比較扭曲,同事揉皺的情況顯著,節(jié)理發(fā)育,巖體節(jié)理面比較光滑有一定的亮澤,經(jīng)常夾雜著石英巖脈侵入體,同事還伴有地下水的滲流,結(jié)構(gòu)面彼此結(jié)合差,經(jīng)會(huì)產(chǎn)生分離剝落。

        3 開挖施工的形勢

        為處理這一軟弱圍巖炭質(zhì)片巖段的施工上的一個(gè)難題,針對(duì)工程的質(zhì)量給予充分的保障,令工期還有施工可以獲得安全上的保障,經(jīng)過很多年的論證,最后選擇三臺(tái)階七步平行的流水作業(yè)形勢去完成開挖與施工。三臺(tái)階和七步的開挖形式主義是在進(jìn)行隧道開挖的過程中,在三個(gè)臺(tái)階上將其分成了七個(gè)不同的開挖面,其前面以及后面的七個(gè)不同的位置相對(duì)的分步去完成平行開挖的形式,分步平行施作拱墻最初進(jìn)行的支護(hù),仰拱超前施作盡早的進(jìn)行閉合與成環(huán),時(shí)期完成支護(hù)的體制,慢慢的完成進(jìn)尺的作業(yè)的形勢。在碳質(zhì)巖石破裂,周圍巖石的自穩(wěn)定能力較弱的區(qū)域,采用預(yù)灌漿固結(jié),小導(dǎo)管前進(jìn)密封等輔助方式。拱的初始挖掘是由上弧-左右錯(cuò)位挖掘和實(shí)施初始支撐的墻,楊拱后接下一步在應(yīng)用中,盡快閉合成環(huán)以支撐力的系統(tǒng)。三步七步開挖方法的初步支持包括噴漿混凝土,錨(管),鋼網(wǎng)以及鋼框架等。在開挖之后需要立即添加初始支撐,以對(duì)附近巖石的自然承載能力給予保障,在進(jìn)行施工的時(shí)候:開挖→清理巖石表面→第一次噴灑混凝土閉合巖面→操作系統(tǒng)錨,懸掛鋼筋網(wǎng)→安裝鋼架→復(fù)噴霧至設(shè)計(jì)厚度→測量數(shù)據(jù)分析和反饋。

        3.1 施工步驟

        該方法的主要步驟是首先進(jìn)行上弧形導(dǎo)向坑的挖掘,并對(duì)拱形部分進(jìn)行初始支撐。然后,中間和下一步驟交錯(cuò)并挖掘,并且壁最初被支撐。核心挖掘,隧道挖掘,設(shè)施做隧道的初步支撐。每一步開挖后應(yīng)及時(shí)支撐。其具體七個(gè)步驟如下:上弧導(dǎo)槽開挖的第一步。在拱前支撐,圓弧開挖的上弧導(dǎo)引坑,預(yù)留堆芯土,堆芯土長度應(yīng)為3~5m,隧道開挖寬度的寬度為1/3至1/2。步長控制在3.0~5.0m,高度2.6m,跨度4.58m,滿足矢量跨距比H/L]0.3;挖掘應(yīng)及時(shí)噴灑,錨固,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支撐,鋼架腳高30cm以上,靠近鋼架兩側(cè)用30°角壓緊固定螺栓,拱拱和鋼架牢固焊接,復(fù)雜噴涂到設(shè)計(jì)厚度。二,步驟左右三步開挖。挖掘片應(yīng)按照初始支撐鋼架之間的距離確定最大不可以超出1.5米,開挖的高度通常保持在3到3.5米,左右側(cè)交錯(cuò)1.5~2.5m,開挖后立即噴灑3~5cm混凝土,進(jìn)行噴淋,錨,網(wǎng)系統(tǒng)支撐,然后長鋼架,在鋼拱上方高度30cm,靠近鋼架兩側(cè)沿30°角豎立鎖錨,拱和鋼實(shí)焊,復(fù)噴涂至設(shè)計(jì)厚度。第四,五步為左側(cè)和右側(cè)的臺(tái)階開挖。挖掘片需要按照最初支撐鋼架之間的距離去使其最大不能夠超出1.5m,開挖的高度通常是3~3.5m,左右側(cè)交錯(cuò)1.5~2.5m,開挖后立即噴灑3~5cm混凝土,進(jìn)行噴淋,錨,網(wǎng)系統(tǒng)支撐,然后長鋼架,在鋼拱上方高度30cm,靠近鋼架兩側(cè)沿30°角豎立鎖錨,拱和鋼實(shí)焊,復(fù)噴涂至設(shè)計(jì)厚度。第六步為上下階段保留核心土。每個(gè)步驟挖掘預(yù)留核心土,挖掘畫面和腳步驟是一致的。隧道末期挖掘的第七步。每個(gè)挖掘片段的長度應(yīng)在開挖后2~3m為早期支撐拱,完成兩個(gè)隧道開挖,支撐。最后,施工的時(shí)候需要注意對(duì)于臨時(shí)的排水系統(tǒng),防止其在建筑施工現(xiàn)場完成浸水拱以及墻和流水,防止基層承載力減低。在地層含水量比較大的時(shí)候,在挖溝面附近挖出側(cè)溝,水流朝著隧道中部以及兩側(cè)進(jìn)行流向。

        3.2 施工監(jiān)測

        強(qiáng)化施工的監(jiān)測以及測量工作,按照測量的結(jié)果,參照石變與我變的思維,盡可能的對(duì)支撐的參數(shù)給予調(diào)整,并且對(duì)信息化的施工管理加以實(shí)現(xiàn)。軟弱圍巖體碳質(zhì)巖石斷面監(jiān)測測量每3米去建立一個(gè)新的觀察斷面,大變形斷面每2米建立一個(gè)觀測的斷面,測量的頻率保持每天進(jìn)行一次測量。

        4 結(jié)語

        開挖方法可以說是軟弱圍巖隧道施工里的重點(diǎn)技術(shù),科學(xué)的開挖方式能夠防止產(chǎn)生大塌方,出現(xiàn)一些不必要的損失。這一隧道軟弱圍段使用三臺(tái)階七步開挖的方式,快速的進(jìn)行了這一軟弱圍巖隧道開挖的施工,在進(jìn)行施工的時(shí)候沒有出現(xiàn)一起塌方的事故,顯示使用的施工開挖處治技術(shù)還是比較成功的,可以有效的對(duì)圍巖自身的穩(wěn)定性加以控制,能夠供相同隧道工程的施工給予參考。

        [1]朱漢華,孫紅月,楊建輝.公路隧道圍巖穩(wěn)定與支護(hù)技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2015.

        [2]卿三惠,黃潤秋.烏鞘嶺特長隧道軟弱圍巖大變形特性研究[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2015(2):7~14.

        [3]王世斌,李兵,張學(xué)民等.軟弱地層三臺(tái)階七步開挖隧道施工圍巖與地表變形現(xiàn)場測試[J].地下空間與工程學(xué)報(bào),2013(4).

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