浅埋暗挖法隧道施工技术的发展分析马勇

(整期优先)网络出版时间:2019-11-22
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浅埋暗挖法隧道施工技术的发展分析马勇

马勇

中交第四公路工程局有限公司北京100123

摘要:当前,我国城市化进程速度越来越快,各种工程建设也不断增多,隧道工程作为其中一种,对于城市发展有着重要的作用。因此,必须要重视隧道施工技术及施工控制。浅埋暗挖法具有适应性强、易操作、环保效果好等优势,得到了广泛的使用,使用效果也非常好,保证了隧道工程施工质量,提升了隧道工程施工效果,也进一步推动隧道工程行业的发展。就此,本文分析了浅埋暗挖法的运用优势,探讨了不同技术类型及辅助施工技术的发展,并提出了应用控制措施。

关键词:浅埋暗挖法;隧道施工技术;发展分析

1浅埋暗挖法的运用优势

浅埋暗挖法相对于传统隧道工程施工技术,具有如下优势。1)适应性强。浅埋暗挖法具有较强的适应性,能够适应不同环境下的隧道施工。随着城市的发展,隧道工程越来越多,遇到的施工环境也就会越来越多,施工难度也就越来越大,而浅埋暗挖法可以在各种复杂环境下成功完成隧道工程,不仅保证了隧道工程施工安全、质量,也能按时完工。2)易操作。浅埋暗挖法在实际操作中相对简单,不仅降低了施工难度,还加快了施工速度,大大提高了施工效率。另外,由于该法易于操作,减少了许多设备和人员的费用,节省了工程费用,具有很大的经济效益。与其他隧道施工技术相比,该方法在操作过程中具有无可比拟的优势,对提高工程效率以及工程效益具有重要意义。3)环保效果好。近年来,虽然我国的工业和经济都取得了极大发展,但是也给生态环境造成了一定破坏,国家也越来越注重对于环境的保护。如今,我国倡导走可持续发展道路,这就要各行各业在发展过程中节能环保。对于隧道工程行业也不例外,浅埋暗挖法具有明显的环保优势,与明挖法相比,该法降低了粉尘和其他污染物对环境的影响,也降低了噪声减少了对附近居民的影响,减轻了对环境的破坏。

2浅埋暗挖法不同技术类型的发展

2.1双侧壁导洞法暗挖技术

双侧壁导洞法还有另外一个名称,即眼睛工法。该方法可有效改善大跨度地下空间暗挖技术,并将大跨度转化为更适用的小跨度。在实际操作过程中,将一个大断面调整为若干个小断面以进行施工作业,在两侧或中间进行导洞处理,导洞的尺寸应尽可能接近实际施工要求。在将该方法运用到隧道施工过程中,导洞内部施工应采用正台阶法。值得注意的是,如果地质条件较差,正台阶法还需要结合其他方法才能进行施工作业构,如中隔墙法或环形留心土法。综上所述,为了更好地应用双侧壁导洞法,需要提前对施工区域进行地质勘察,明确地质类型,按照实际的地质条件进行施工作业,保证施工质量、安全。

2.2中洞法暗挖技术

中洞法暗挖技术对于隧道工程的发展起到了重要的推动作用。在利用中洞法暗挖技术进行施工作业时,需要先从隧道工程的中央开始挖掘,中央挖掘难度大,隧道跨度也大,在挖掘过程中还需要结合其他施工方法,如中墙隔法、交叉中隔墙法等,在施工过程中,分块应该要小,台阶应尽可能短,成环时间应尽早,并且环和环之间应紧密连接。另外,在进行垂直开挖时,要注意预留一定的坡度和错台。因此,与双侧壁导洞法相比,中洞法具有更多优点,在安全性和稳定性方面更为突出。因此,中洞法在现代隧道开挖中的应用也更为广泛,促进了浅埋暗挖法隧道开挖技术的发展。

2.3洞桩法暗挖技术

洞桩法有效克服了应用过程中区域条件的限制,解决了隧道开挖过程中的诸多问题。具体地讲,洞桩法主要是通过小导洞的方式进行隧道开挖。在采用洞桩法开挖隧道的过程中,对隧道所造成的破坏相对较小。小导洞挖掘完成后,进行内部施工,主要包括地下围护桩结构、桩顶冠梁结构和竖向承载桩结构的施工,在完成这些结构构造的基础上,进行承载拱结构的施工。大弧拱施工完成后,即完成隧道支护系统。在该支护系统的保护下,隧道开挖可以加快开挖速度,随后的开挖将会更加快速、高效。洞桩法的应用已在该领域得到广泛认可,并申请了该领域专利,丰富了浅埋暗挖法隧道施工技术,又增加了一种可供选择的技术类型。

3辅助施工技术的发展

3.1初支和二衬背后注浆技术

初支和二衬背后注浆技术在隧道开挖技术的发展中起着非常重要的作用。从这一技术的发展现状来看,该技术的发展基本可以满足隧道开挖的要求,可以解决隧道开挖过程中遇到的各种问题,达到较高的技术水平。需要注意的是,在初支施工作业完成后,可能会发生初支背后不能紧密地附着到土壤层,或者在应用初支施工的过程中出现土层松动和发生沉降的现象。如果不采取这些措施,很快就会出现在地面上,这对需要长期使用的隧道非常不利,会在隧道的后期使用过程中发生沉降现象。对于该技术来说,解决上述问题非常重要,需要从根本上消除这些问题隐患。

3.2双排小导管超前支护技术

在进行隧道工程的开挖过程中,遇到的问题各种各样,为切实保证隧道工程施工质量、安全,必须要综合应用多种先进施工技术。双排小导管超前支护技术作为一种辅助施工技术,具有非常重要的作用,具有自身技术的独特性,能够做到很多技术无法完成的事情。在隧道工程施工中,可能会遇到软弱破碎带、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段,这个时候,就可以利用该技术进行预支护,超前小导管可加固土层,灌浆后,增强了松软弱围岩的稳定性,有利于开挖后与初期支护期的围岩稳定性,防止出现坍塌。该技术需要用无缝钢管进行制作,对于孔位布置、钻孔、制作钢花管、小导管安装、灌浆等操作要根据施工实际情况,并结合其他隧道工程的施工经验进行施工作业,确保发挥出双排小导管超前支护技术的积极作用,保证隧道工程后续施工有序开展。

4浅埋暗挖法在隧道工程施工中的应用控制措施

4.1提高施工技术,防止出现地面沉降

当前,浅埋暗挖法对于隧道工程施工已起到了一定作用,技术也越来越成熟,但由于施工人员的实际操作问题,在施工过程中不可避免的会出现一些问题,例如会出现地面沉降的问题,不仅会影响施工质量,耽误了施工进度,甚至可能会发生安全问题,这就需要提高施工技术,防止出现地面沉降。首先,施工单位必须聘请专人对施工现场的地质条件、水文条件等进行严格的勘察和调研,并根据该区域的地质条件、水文条件等特点选择合适的施工方法。其次,优化施工技术,主要采用控制爆破技术,尽量减少对周围岩石和土层的扰动程度,以提高岩石本身的承载能力,充分发挥支护结构的作用。在隧道施工过程中,地面沉降的发生是各种因素相互作用的结果。为防止地面沉降的发生,需要将地下水含量控制在合理范围内。同时,可将旋喷桩用于地下渗水通道的阻断,以控制好地下水含量。值得注意的是,任何隧道工程不可能遇到同样的水文地质条件,隧道工程各有自己的特点,遇到的问题也不一样,在进行浅埋暗挖法隧道施工时,要根据区域的自身条件,综合考虑各方面可能导致地面沉降的问题,在参考借鉴其他隧道工程的情况下,有序进行浅埋暗挖法隧道工程施工,保证隧道工程安全、有序、快速进行。

4.2加强对施工现场的监测控制

监督和控制施工现场是确保隧道工程施工质量和安全的必要手段,为了保证浅埋暗挖法隧道工程施工质量、安全,需要开展相应的现场监测控制工作。在进行现场监测控制工作时,要注意以下几点:首先,开挖前要预先做好施工现场的地质勘察工作,充分掌握施工现场的土质和周围环境,可以利用地面灌浆的方法进行加固。其次,开挖方法应满足工程需要,如果条件允许,最好采取边开挖边支护的方式,使土层保持稳定。在开挖基本成形之后,需要进行初期支护以加强各种工作环节之间的连接。一旦发现初始支护的结构变形并且在支护处理不合适时,要对隧道周围的岩石进行灌浆以改善支护的应力条件,防止过度变形。

4.3及时处理各种坍塌事故

在浅埋暗挖法隧道施工过程中,由于各种原因,也容易发生种坍塌事故,严重损害隧道工程建设项目。坍塌事故的原因通常归结为以下几点:第一,施工场地底层的预加固效果不好,特别是在土层松软地区,极易发生坍塌;第二,隧道工程开挖面暴露的时间太长,并且由于地面震动的影响更容易坍塌。第三,降水、河湖暗挖等将导致地下水含量过高,破坏原有的平衡,导致崩塌。为尽可能避免坍塌事故,施工单位必须采取以下措施:一是检测施工现场情况,进行适当的加固处理;二是应在挖掘后及时封闭,以减少其暴露时间并尽早封闭,然后灌浆;三是注意地下水和地表水的处理,降低施工现场的含水量,保证土层的稳定性。此外,施工企业必须做好安全管理,尽量避免各种安全事故的发生,保证人们的生命安全。

结语

随着城市化进程的不断加快,隧道工程施工项目也逐渐增多,隧道工程施工自身所具有的独特性质,决定了需要注意施工技术的应用以及施工的有效控制。浅埋暗挖法适合于隧道工程施工,并且技术类型众多,也可综合使用,降低了隧道工程施工难度,加快隧道工程施工速度,保证了隧道工程施工质量、安全。但是,在使用过程中也要每一环节进行严格的控制,并不断完善浅埋暗挖法,使其更加完善,推动隧道工程行业发展,使隧道工程为城市发展贡献应有力量。

参考文献

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