基于浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术分析

(整期优先)网络出版时间:2019-09-19
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基于浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术分析

戴承志

四川公路桥梁建设集团有限公司四川成都610000

摘要:随着经济的发展,我国工程建设水平也得到了很大的提高,使得我国水电工程、公路等工程都得到了很大的发展。在这些工程建筑的过程中,经常会遇到浅埋偏压软弱隧道的相关施工,这类工程的施工难度较大,且稳定性也比较差,因此,对施工要求也要增加。为了将浅埋偏压软弱围岩隧道工程施工效果提升,就需要对具体施工技术进行严格把关,保证施工流程的规范性,从而防止出现不良质量干扰问题。基于此,本文主要分析了浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术现实意义,应用局限,具体特点和建设要点,望可以为后续相关工作提供参考。

关键词:浅埋;偏压;软弱围岩;隧道施工

1引言

随着我国经济的快速发展,我国隧道工程的施工水平也得到了很大的提高,就浅埋偏压软弱围岩隧道施工而言,这方面的工程越来越常见,为了将浅埋偏压软弱围岩隧道施工的操作水平提高,这就需要做好基本施工操作流程工作,需要严格控制好混凝土喷射、锚杆施工、钢架应用以及超前支护等环节,保证其实际施工性能,确保对浅埋偏压软弱围岩隧道施工的优化,避免各类安全隐患的发生。这就需要根据现场施工情况对施工技术进行分析,保证施工技术的适用性,将整体施工水平提高。

2浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术研究的意义与使用局限

2.1浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术研究意义

就目前而言,我国隧道施工技术也得到了很大的发展,但浅埋偏压软弱围岩隧道施工还存在很多问题需要解决。如在实际的施工过程中,由于施工方法使用的不正确以及支护技术应用效果不良好等,使得隧道施工出现塌方和二次换拱等问题出现,如果这类问题出现,不仅会导致人力、财力的浪费,还会影响施工进度,甚至导致人员安全受到威胁。因此,施工人员需要做好浅埋偏压软弱围岩隧道施工的研究工作,使用合理的施工方案和工艺流程,确保隧道施工的风险降至最低,只有这样才能提升隧道的稳定性,保证人民群众的安全,促进隧道工程的稳定发展。

2.2浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术的应用局限

相关研究显示,浅埋偏压软弱围岩隧道施工有三个应用局限,分别是施工技术、地质和地形。就施工技术而言,如果隧道施工人员没有根据当时施工的实际情况对施工质量进行控制,没有使用合适的施工方法和技术,就会导致工程在开挖的过程中出现坍塌现象,由于受到围岩的作用,使得隧道出现压力不均匀的现象;就地质而言,也会对浅埋偏压软弱围岩隧道施工造成一定影响,这主要是由于工程的地质条件不符合建设要求,导致隧道在建设过程中出现偏差,从而导致倾斜问题出现。此外,隧道的自身结构也会出现软弱的趋势,使得隧道结构降低作用与工程的安全性。在施工中,浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术的应用,还会使得岩体随着岩面滑动,使得偏差事故出现,影响隧道施工质量;就地形而言,这是影响隧道施工建筑质量的关键因素,主要是由于隧道工程一般都靠山进行建设,会使得隧道和地面出现一定倾斜度,从而导致侧压作用出现,除此之外,由于工程结构会受到岩层作用力的作用,使得隧道埋度深浅不相同,这也是造成隧道工程出现严重偏差的原因。

由此可以看出,浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术的应用还存在很多问题,施工人员需要根据施工环境进行控制。

3浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术实际应用分析

以某隧道工程为例来看,经过实地勘测发现,施工场地的水文地质状况主要是:工程时候建设期间需要面临炭质泥岩、粉砂岩以及富水地段;而在地质构造方面,主要是沿着隧道工程走向的西北与东西方向,存在倾角。岩层存在严重挤压褶皱现象,断层发育与刺激褶皱;同时,背向斜构造形迹断断续续。

而在水文方面,断层破碎带零零散散分布且包含多层承压含水层,以及水头高。局部砂砾岩与分砂岩呈松散状分布,随着大量呈土状分布的泥质岩。除此之外,由于包含大量破碎岩石如古风化壳、断层带等,隧道在实际施工期间不可避免需要面对涌泥、涌砂以及涌水等状况。而经过实际勘测发现,第三系为软岩,主要包括砂砾岩、泥质砂岩以及泥岩,强度较低,多呈现土状、松散状分布,但具有一定的膨胀性,处于中等偏弱范围。除此之外,古风化壳与断层带包含大量破碎岩石。

总而言之,不难看出,目标隧道工程施工段的围岩结构大多面临严重、甚至极其严重的挤压变形的施工条件。基于此,隧道工程的围岩形变特征显著,从而对后续施工技术的合理使用带来严重影响。因此,结合实际状况,施工单位需要合理使用浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术,从而提高施工质量,保障施工人员的生命安全。

浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术在实际应用过程中,主要施工工序为:

(1)浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术人员在借助超前支护技术锚索墩位的调整落实钻孔施工作业期间,首先应当结合实际状况,搭设合理的施工作业平台,从而为后续施工奠定良好的基础。简单来说,就是加设脚手管,遵循“先两边,后中间;先上后下”的原则进行,切实增加施工作业平台搭设的稳定性与安全性。

(2)钻机施工作业平台搭设完工后,施工人员还应当完善脚手管的连接工作,确保相邻脚手管连接牢固,从而规避钻孔施工期间出现钻机左右或者上下摇摆现象,最终影响到钻孔施工的质量。

(3)钻孔使用的设备主要以潜孔钻机为主,为了最大限度规避钻进期间出现钻孔偏差问题,施工人员应当对钻机立轴所处方位进行严格控制,从而保证钻孔开挖方位的精确性。钻孔钻进过程中,应当提前精确测量出钻进的角度,主要借助测斜仪完成。若是测量结果表明存在严重偏斜状况,则应当及时进行纠正。其中需要注意的是,施工技术人员还需要对钻孔实施及时检验控制与清理,也就是当钻孔达到设计要求深度后,需要组织技术人员对钻孔的质量实施全面检测,待质量检测合格后,方可开始落实管棚的安装施工作业。

(4)就当前实际状况而言,浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术使用的管棚,其原材料主要以热轧无缝钢管为主。在对管壁实施打孔处理的过程中,尽可能以梅花型布设;同时,结合工程实际状况,在钻孔间隙中预留出一定的距离。

经过实地勘察发现,隧道工程在进洞口方向存在严重的偏差,工程施工人员采取三台阶临时仰拱法进行处理,待掘进3到5米后,工程勘测队发现,在隧道断面处初期支护与原定线路出现偏差,主要是向右偏移,而左侧山体存在裂纹;施工人员立即采取应急处理措施,加设中隔壁支撑支护,虽形变速率下降,但问题未得到解决。租后,对隧道右侧山谷采取回填反压处理,回填高度超过洞顶,同时对既定线路左右山体实施锚喷加固处理后对偏压侧土体进行卸载。不仅如此,还加设锚固桩对山体实施防护处理;经过一系列处理之后,山体与初期支护形变得到稳定。不难看出,采取卸载与反压回填的方式能够显著提高隧道纠偏效果。

因为隧道围岩经过卸载与反压处理后自动获取一定的稳定能力,之后仍旧采取三台阶临时仰拱法施工,从而有效避免了支护结构的水平收敛,对隧道围岩的形变进行了有效控制。对隧道工程软弱围岩进行开挖的过程中,第一级边坡采取冷开方式落实施工,杜绝使用爆破方式,从而引起坍塌,严重威胁施工人员的生命安全。实际施工期间,超前支护施工技术人员一定要等第二级锚索施工结束后才可以落实下一级边坡的开挖支护,禁止采取切脚开挖的方式。不仅如此,施工人员需要严格按照施工设计图纸要求,提高预应力锚索孔钻进的方位与深度。如果钻进达到设计深度后出现岩体破碎状况,则需要适当增加钻孔深度,以确保锚索锚固段能够全部进入岩体。

除此之外,排水施工技术的应用也至关重要。在隧道开挖结束后,应立即开展混凝土浇筑作业,厚度保持在4到5厘米之间;同时,联系锚杆支护技术与挂网支护技术落实隧道围岩的封闭处理,尽可能减小围岩的风化速度。

4结束语

综上所述,浅埋、偏压、软弱围岩条件下的隧道工程开展难度较大,要求施工单位紧密联系基本施工操作技术展开深入研究,从而规避各环节可能出现的误操作现象。而随着浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术的合理应用,能够显著提高隧道工程施工的安全性与质量。因此,施工单位需要结合实际状况,合理使用此项施工技术。

参考文献:

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[2]尚青磊.浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术分析[J].江汉大学学报(自然科学版),2018,46(04):352-355.

[3]田野,王云龙,潘栋.浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术分析[J].建筑技术开发,2018,45(09):67-68.