摘要:隧道洞口建設在公路隧道體系中具有極為重要的作用,其質(zhì)量將會直接決定隧道整體修建水平,與大眾人身財產(chǎn)安全息息相關。如今我國經(jīng)濟發(fā)展良好,公路隧道施工技術得到了大幅度提升,洞口施工作為公路隧道的關鍵環(huán)節(jié),大眾對其施工質(zhì)量要求逐漸提高,因此工作人員需要做好研究工作,提高公路隧道洞口施工技術水平,保障隧道通車的安全性和可靠性,為我國公路建設事業(yè)穩(wěn)定、長遠發(fā)展奠定基礎。為此,本文就以茂縣兩河口至紅原壤口段公路隧道工程施工為例,對其洞口施工技術進行深入分析。
關鍵詞:公路隧道;洞口工程;施工技術;研究
引言:在我國現(xiàn)代技術快速發(fā)展的背景下,我國交通運輸行業(yè)基礎設施建設水平得到了大幅度提高,而到公路隧道建設過程中隧道洞口施工具有深遠的決定性因素,是隧道建設中樞環(huán)節(jié),能保證隧道工程的安全性。但是由于隧道洞口工程的特殊性,其施工難度較大,并且很容易受到多種因素影響,導致洞口開挖出現(xiàn)問題,邊坡出現(xiàn)倒塌、偏壓的情況,影響公路隧道施工質(zhì)量。所以建設單位需要對其引起重視,根據(jù)不同公路隧道工程特性優(yōu)化洞口工程施工技術,提高洞口施工技術水平,為后續(xù)隧道施工奠定基礎,保障我國公路隧道建設工程穩(wěn)定發(fā)展。
一、工程概述
該工程位于四川省西北部,屬于高山侵蝕峽谷地貌,其地形結構劇烈,并且山體較高,溝谷較深,隧道位于黑水河右岸,地勢屬于西北高東北低,隧道最高點為3767米,而最低點為1804米,高度相差1963米。并且隧道橫穿處于突出山脊部位,地形較為簡單,坡度為35~50度之間,基巖出露情況嚴重,植被發(fā)育不完善。另外,隧道斷并無河溝分布,對于隧道施工影響較小,而隧道進出口為302省道,交通較為便利,隧道預計全長855米,其中V級圍巖315米,IV級圍巖540米,屬于長隧道,施工時施工人員需要對各類因素進行綜合考慮,如工期、進出口條件,決定采用單向掘進方式施工,洞口形式為端墻式。
二、提高公路隧道洞口施工技術水平的有效措施
1. 做好施工技術準備工作
施工技術作為公路隧道工程施工的重要依據(jù),建設單位在進行正式施工之前需要做好施工技術準備工作,確保后續(xù)施工得以順利運行,提高洞口施工水平,減少安全隱患出現(xiàn)的概率。技術人員需要根據(jù)工程實際情況對其爆破以及開挖支護措施明確,確保在出洞期間洞口不會出現(xiàn)空洞或者倒塌情況,保證工程的安全性,避免在后續(xù)應用過程中洞口出現(xiàn)質(zhì)量問題,威脅大眾人身財產(chǎn)安全。首先,技術人員需要做好地質(zhì)檢驗工作,根據(jù)工程實際情況對其地質(zhì)情況充分調(diào)研,做好數(shù)據(jù)收集,制作地質(zhì)預報表。例如,技術人員可以在進行正式施工之前通過不同渠道對子母河隧道相關資料全方位收集,如實地調(diào)研、網(wǎng)上查找。技術人員在制定出口段地質(zhì)預報時需要采用相應方式進行實地探測,如地質(zhì)雷達,保證探測的合理性和全面性,讓技術人員能提前對隧道施工可能會出現(xiàn)的安全隱患因素全方位掌握,并制定解決措施,保證后續(xù)施工的安全性和可靠性。根據(jù)地質(zhì)報告可以看出該工程圍巖屬于V級圍巖,并且?guī)r石質(zhì)量屬于中風化,千枚狀及薄~中厚層結構性能較差,裂隙處于發(fā)育階段,其形態(tài)較為完整。
由于子母河隧道特殊性,出口段深度較淺,因此技術人員可以應用相應軟件對工程進行數(shù)字模擬,本工程技術人員是使用有限元軟件MIDAS-GTS進行作業(yè),技術人員能在施工過程中對各類數(shù)值變化進行動態(tài)化監(jiān)管,如隧道變形、圍巖應力、支護結構荷載力等。技術人員可以選擇典型斷面作為數(shù)據(jù)模擬基礎,進行現(xiàn)場監(jiān)測,將各類數(shù)據(jù)充分對比,尋找出應力變化規(guī)律。同時,技術人員還可以通過數(shù)據(jù)模擬方式對支護效果檢驗,通過數(shù)據(jù)模擬可以看出為掩蓋施工階段,變形程度較小,其支護效果良好。需要注意的是,由于圍巖應力釋放過程較為緩慢,技術人員在施工過程中需要做好現(xiàn)場檢測工作,根據(jù)工程實際情況實現(xiàn)動態(tài)化監(jiān)管,對各項數(shù)據(jù)全方位收集,了解不同階段下圍巖變化,根據(jù)其變化制定施工方案,保證方案的科學性和完整性。
2. 保護周圍生態(tài)環(huán)境
隧道洞口在施工過程中會對周圍環(huán)境產(chǎn)生破壞,因此施工單位需要做好環(huán)境保護工程,降低施工過程環(huán)境破壞的概率,施工人員可以使用邊坡防護或者排水方式來保護工程。除此以外,技術人員需要在進洞施工時采取相應措施,避免洞口出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境污染問題,如濕土法、通風排塵、清理有害氣體等,另外,由于隧道工程施工時會產(chǎn)生大量廢棄物,管理人員需要加大廢渣處理力度,尤其是在大型隧道工程,技術人員可以將壓力承載標準降低,在保障施工質(zhì)量的同時將我國可持續(xù)發(fā)展理念全面落實,做好生態(tài)環(huán)境保護工程。隧道工程在施工時會產(chǎn)生大量廢棄水,而廢棄水如果排除不得當也會對周圍水資源產(chǎn)生影響,威脅大眾人身財產(chǎn)安全,所以技術人員需要做好排水工作,可以在洞口周圍設置沉沙池,讓廢水得到凈化,保證排出的廢水符合國家標準。例如,在進行該工程時技術人員可以將洞外邊坡以及仰坡外各溝渠進行組合,形成排水系統(tǒng),如截水溝、排水溝、洞口排水溝、涵管等,讓排水系統(tǒng)符合工程需求。技術人員在對截水溝或者排水溝施工時需要在土石方開挖之前完成,避免在后續(xù)施工時導致邊坡出現(xiàn)塌方情況,同時截水溝與排水溝進水口還需要低于原地面并做好地面銜接工作,讓出口能與排水系統(tǒng)進行結合。另外,由于該工程山體較多,施工人員還需要對其他山體表面處理,但是在處理時不能使用土石方,避免土石方塌方堵塞排水溝渠,導致洞口施工質(zhì)量下降,影響施工安全性和可靠性。
3. 邊坡、仰坡加固防護
邊坡、仰坡加固防護作為隧道工程施工基礎,加固技術將會直接決定隧道洞口施工質(zhì)量,因此工作人員需要引起重視。目前我國邊仰坡加固施工技術主要分為錨桿掛網(wǎng)噴射混凝土、主動防護網(wǎng)施工兩種方式,在進行開挖之前施工人員需要做好調(diào)研工作,處理洞口危石,根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況制定錨桿鋪設方案,保證錨桿鋪設的科學性和完善性,施工人員在施工時可以利用φ22砂漿錨桿進行輔助作業(yè),嚴格控制其距離,控制到1.5米左右即可,并且要按照梅花形方式來布置。而鋼筋網(wǎng)片是采用φ8@30規(guī)格,施工人員在正式鋪設之前需要在巖面鋪設混凝土,保證鋼筋網(wǎng)與巖面的緊密性,避免在后續(xù)安裝過程中鋼筋網(wǎng)片出現(xiàn)脫落情況,影響加固防護質(zhì)量。安裝完以后工作人員需要控制噴射間隙,控制到20毫米到30毫米即可。施工人員需要對混凝土厚度嚴格把控,盡量將厚度控制到10厘米左右,而在進行噴砼之前工作人員要做好坡面清理工作,可以使用高壓風來對雜質(zhì)清洗,還需要使用濕噴技術對噴射混凝土,保證混凝土整體性符合施工標準,提高邊仰坡防護效果,為后續(xù)施工奠定基礎。
4. 洞口開挖技術
由于該工程所處區(qū)域雨水較多,施工人員在開挖時需要做好天氣檢測工作,盡量將降雨期回避,由于該工程的特殊性,施工人員開挖時需要采用明挖法來施工,按照逐層開挖方式施工,如自上到,下不可以出現(xiàn)掏底開挖或者上下同疊方式,開挖工作完成以后,檢測人員需要檢驗坡面成型狀態(tài),判斷質(zhì)量是否符合工程需求,如果質(zhì)量達到標準,工作人員需要做好臨時防護工作,保證坡面的平順度和穩(wěn)定性。施工人員可以在正式施工之前做好調(diào)研工作,制定開挖方案,避免出現(xiàn)免超、欠挖的情況,導致坡面性能下降。同時,施工人員還需要使用松動控制方式爆破拉槽,而在邊仰坡預留光爆層施工時需要使用光面爆破方式作業(yè),爆破時施工人員要嚴格按照規(guī)章制度掌握各類參數(shù),如布眼、裝藥數(shù)量,避免出現(xiàn)違章超量現(xiàn)象,導致爆破工作質(zhì)量下降,影響后續(xù)施工。通常情況下,當爆破以后巖石會出現(xiàn)松動情況,產(chǎn)生危石,工作人員需要做好危石清理工作,避免在后續(xù)施工時危石倒塌,影響洞口施工的安全性和可靠性。
另外,在洞口施工時工作人員采用反壓暗挖方式施工時需要做好偏壓側墻以及反壓護拱工質(zhì)量控制工作,偏壓側墻作為基礎開挖工序,施工人員要控制基底核載力,不能小于0.3千帕,并且需要根據(jù)施工實際情況換填處理,可以使用C15混凝土換填,并將尺寸進行嚴格控制,保證換填工作的合理性和科學性。換填工作完成以后,施工人員才能進行基礎和墻身施工,讓其里程方向能與坡面結合,保證坡體的安全性。而在進行反壓護拱施工時,施工人員需要使用I18型鋼鋼架施工,嚴格控制距離,控制在0.6m/榀,由于該工程左側坡面較為特殊,施工人員需要在拱架左側坡面上鑿除連接平臺,讓錨桿能與拱架緊密結合,提高平臺的穩(wěn)定性。同時,施工人員需要采用長度為4米Φ25藥卷錨桿形成鎖腳錨桿并用U型筋焊接,保證拱架受力均勻性,而在拱架右側施工人員需要將其與平臺連接,保證工作人員落腳的穩(wěn)定性,避免在后續(xù)施工時出現(xiàn)安全隱患問題,施工人員可以提前在混凝土上預埋工字鋼或者連接板,讓拱架能與連接板螺栓形成緊密聯(lián)系,確保拱架受力強度符合施工標準。
三、結束語
總而言之,公路隧道作為我國公路運輸行業(yè)的重點建設項目之一,其洞口施工質(zhì)量會直接決定公路隧道建設水平,與大眾出行的安全性息息相關,因此工作人員需要做好總結,對洞口施工過程中的問題全方位收集,根據(jù)問題制定解決措施,提高隧道洞口施工技術水平,讓我國公路隧道建設工程能得到大幅度提升,保障我國交通運輸行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,為我國國民經(jīng)濟提升提供動力,保證大眾人身財產(chǎn)安全。
參考文獻:
[1]范珉.研究公路隧道洞口工程的施工技術要點[J].黑龍江交通科技,2020,(11):234-235.
[2]韋浩亮.公路隧道洞口工程施工技術探究[J].綠色環(huán)保建材,2020,(06):170-171.
[3]王業(yè)銘.試析公路隧道洞口工程的施工技術[J].價值工程,2018,(34):179-181.
[4]王進昌.公路隧道洞口工程施工技術思考[J].山西建筑,2018,(21):157-159.
作者簡介:王永磊(1989.12-),男,漢,河南人,本科,學士學位,中級工程師,主要研究方向:公路工程建設。