張騰蛟
(四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司, 四川 成都 610200)
淺埋暗挖法是依據(jù)新奧法(New Austrian Tunnelling Method)的基本原理,在施工中采用多種輔助施工措施加固圍巖,充分調(diào)動圍巖的自承能力,隧道開挖后及時支護、封閉成環(huán),使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護體系,有效地抑制圍巖過大變形的一種綜合配套施工技術(shù)。在實際施工期間,由于各種因素的影響,會誘發(fā)施工所處地段的地表出現(xiàn)塌陷事故,事故的發(fā)生除了會影響施工進度以外,還有可能造成人員傷亡,所以應(yīng)當采取針對性加固措施,切實保障好施工區(qū)域的穩(wěn)定性。
1、勘測結(jié)果缺乏準確性
勘測結(jié)果不準確,是施工期間導(dǎo)致地表塌陷事故發(fā)生的主要原因之一。對淺埋暗挖隧道工程而言,所需要勘測的長度較長,而開展全面勘測工作所需要大量的時間,會對后期施工進度造成影響,所以在實際開展勘測作業(yè)的過程中,工作人員可能會對部分未勘測地段的地質(zhì)信息進行預(yù)判,而根據(jù)預(yù)判結(jié)果設(shè)計出來的施工方案,在實施的過程中可能會產(chǎn)生誤差,導(dǎo)致加固效果受到影響,進而致使隧道的表層出現(xiàn)塌陷事故[1]。
2、加固措施不到位
加固措施不到位,是提高地表塌陷事故發(fā)生概率的主要因素。施工人員在采取加固措施的過程中,沒有根據(jù)地段的特性,,或者考慮到季節(jié)上的差異,而采取統(tǒng)一的加固措施,會提高施工地表塌陷事故發(fā)生的概率。就加固措施而言,誘發(fā)地表塌陷的原因有兩個:其一,是所澆筑混凝土的厚度過大,或者支護設(shè)施擺設(shè)的位置不合理,由于隧道內(nèi)壁的受力不均,進而導(dǎo)致塌陷事故發(fā)生;其二,則是由于施工人員缺乏對季節(jié)性的認識,在雨季沒有搭建相應(yīng)的截排水設(shè)施,導(dǎo)致雨水流入施工區(qū)域土體的縫隙當中,隨著施工區(qū)域的土體松動,造成地表塌陷事故的發(fā)生。
采取有效的控制措施,才能夠切實降低地表塌陷對隧道施工的影響,對于施工團隊而言,要重視對細節(jié)的把控,有效降低施工期間地表塌陷事故發(fā)生的可能性。
淺埋暗挖隧道施工工程工期一般較長,而工程現(xiàn)場本身的地勢較低,在雨季來臨的時候,容易造成積水,而對大面積積水的清除作業(yè)無法在短時間內(nèi)完成,會誘發(fā)地表塌陷事故。所以,需要從預(yù)防措施入手,通過完善截排水工程建設(shè),保障地表水可以通過截排水系統(tǒng)被排出[2]。
在完善截排水工程建設(shè)期間,首先需要對施工現(xiàn)場進行系統(tǒng)的勘測作業(yè),從地質(zhì)環(huán)境、降水趨勢等方面,匯總信息,對施工區(qū)域地表水的分布情況進行預(yù)判。在勘測作業(yè)開展的過程中,施工人員要有效利用仿真模擬軟件,對施工區(qū)域進行模擬化分析。和人工勘測結(jié)果相比,軟件分析得出的結(jié)果更為準確。然后,施工人員要圍繞預(yù)判的結(jié)果,搭建相應(yīng)的截排水工程,在低洼處搭建水渠和排水坡,確保地表水流經(jīng)低洼處的時候可以被排出。此外,為了保障截排水系統(tǒng)正常運行,施工人員要定期檢查系統(tǒng)運行的情況,定期對排水渠進行清潔作業(yè)。
設(shè)置超前支護結(jié)構(gòu),同樣是降低淺埋暗挖隧道施工期間地表塌陷的蛀牙措施之一,該措施也是目前常用的預(yù)防措施之一,可以實現(xiàn)良好的預(yù)防效果。
對于淺埋暗挖隧道施工工程而言,超前支護可以確保施工區(qū)域的土體保持在一個極高的強度,施工人員先要在挖掘出臺階輪廓線,并在預(yù)留核心土之后,開始挖掘凹槽。在挖成之后,施工人員要將混凝土澆筑至施工區(qū)域。為了切實提高超前支護的質(zhì)量,一方面需要注意挖掘作業(yè)期間,對臺階高度的把控,施工人員要借助電子儀器實時監(jiān)測臺階的高度,確保所挖凹槽的高度一致。另外一個方面,施工人員要精準把控所澆筑混凝土的厚度,如果厚度過大,會對隧道造成負擔,容易誘發(fā)地表塌陷事故的發(fā)生,而厚度過小的話,可能導(dǎo)致施工區(qū)域的土體無法達到一個良好的加固效果。對施工人員而言,在澆筑完工后,要確定所澆筑混凝土的高度是否在設(shè)計標準以內(nèi)。在挖掘作業(yè)期間,為了保障隧道具有一個更好的加固效果,需要架設(shè)格柵鋼架,并將格柵的尾部和小導(dǎo)管的尾部焊接起來。而為了切實提高格柵鋼架的加固效果,施工人員要把控好兩個格柵之間的間距,確保兩個格柵之間位置的誤差在0.5cm 以內(nèi)[3]。
下臺階開挖施工方案的選擇,同樣誘導(dǎo)地表塌陷事故發(fā)生的因素之一,能夠根據(jù)施工區(qū)域的不同,制定合適的施工方案,能夠有效降低地表塌陷事故發(fā)生的概率。
在實際施工的過程中,需要對施工區(qū)域地表的環(huán)境進行系統(tǒng)的檢測工作,如部分工程會經(jīng)過民房地段,針對該地段的施工方案,應(yīng)當充分考慮隧道上地表的承載力,除了土層以外,還包括房屋的重量。所以在正式施工中,要預(yù)先進行支護,施工人員要在施工區(qū)域設(shè)置梅花形的錨桿,并借助格柵鋼架對施工區(qū)域周圍的土體進行加固。而在對施工區(qū)域進行注漿作業(yè)的過程中,同樣要對注漿的方式進行優(yōu)化,如果在施工隧道的垂直方向當中存在障礙物的時候,應(yīng)當選擇鉆斜注漿的方式來對隧道表面的土體進行加固。此外,在澆筑混凝土的配比上,也要根據(jù)淺埋暗挖隧道工程的實際特征,適當調(diào)整混凝土中各個原料的占比,確保隧道的強度得到保障。
對下臺階開挖施工方案的優(yōu)化,可以最大限度的提升隧道工程的加固效果,切實降低地表塌陷事故發(fā)生的概率。不僅如此,通過優(yōu)化施工方案,還可以提高淺埋暗挖隧道工程的施工效率。
淺埋暗挖隧道施工期間,通過向隧道內(nèi)壁澆筑混凝土起到固定效果是主要的加固措施之一。為了實現(xiàn)更好的加固效果,需要進一步合理控制所澆筑混凝土的量。一方面,要重視棧橋運輸?shù)馁|(zhì)量,施工人員要關(guān)注所運輸混凝土是否發(fā)生形變,以及混凝土中是否存在有較大的雜質(zhì)。另外一個方面,施工人員要嚴格按照前期設(shè)計的澆筑厚度進行澆筑作業(yè),需要切實把控好混凝土的厚度。
根據(jù)淺埋暗挖隧道工程的特征,采取具有針對性的加固措施,才能切實有效的降低地表塌陷事故發(fā)生的概率。對于施工人員來說,從實地勘測工作開始,就要重視對勘測工作質(zhì)量的把控,出于對勘測效果的考慮,要借助現(xiàn)代化地質(zhì)設(shè)備對施工區(qū)域進行勘測,而在支護作業(yè)中,要深入分析施工區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu),根據(jù)受力分析結(jié)果,嚴格把控支護設(shè)施之間的間距,確保支護設(shè)施所設(shè)置的位置準確,且受力均勻。而在澆筑混凝土的時候,要注意監(jiān)測所澆筑混凈土的厚度和施工方案一致,在施工結(jié)束后要進行系統(tǒng)的測量工作,并記錄測量結(jié)果。