公路隧道施工过程变形监测及控制

公路隧道施工过程变形监测及控制

张辉

厦门鑫百航道路设施工程有限公司 361199

摘要：随着经济等方面的不断发展，我国公路工程施工行业迎来了飞速发展时期，面对不断增加的隧道施工数量，社会各界人士对其施工质量又提出了更高的标准。但是通过实际调查发现，在实际公路隧道施工过程中极易出现变形问题，一方面影响正常施工进度的基础上，另一方面不利于项目质量水平的提升。鉴于该种现状，文章从定西通定高速公路项目隧道施工出发，总结了施工过程出现变形的规律，着重对其监测控制措施进行了详细的分析。
关键词：公路隧道;施工变形;监测;
引言

我国地域自然条件差异较大，隧道穿越山体的工程地质及水文地质条件复杂多变。受设计和施工条件的限制，已建成的公路隧道中出现渗漏水、衬砌开裂、拱背空洞、衬砌厚度不够、混凝土强度劣化、路面开裂、冒水等现象非常普遍。目前，我国有些公路隧道处于病害发育的亚健康状态，很多隧道已经进入到养护维修期。为此，有必要了解隧道病害出现的原因，以提出有针对性的合理措施进行养护，从而保证养护维修的质量。

1公路隧道施工过程变形监测的重要性

1)减少不合规成本支出.公路隧道工程在施工过程中，由于其线路较长，所以在施工过程中，每作业一段时间后便会移至下一个区域，并且不同作业区域的基础情况也存在较大差异性，需要搭配相应的施工技术、施工材料来完成施工。施工质量管理工作的推进，能够针对不同作业区域的特点，匹配相应的施工技术、机械设备、施工人员等，避免由于施工方案不合适而造成工程返工，施工成本增加的情况，将公路工程造价管控在合理范围内，提高公路工程所带来的综合效益。2)延长使用寿命.根据相应的建设规范可知，公路工程的使用年限普遍在70年以上，而桥梁工程的设计使用年限则在100年以上。由于规范中对于使用年限要求较高，因此在施工过程中，需要消耗掉许多施工材料，在具体的应用环节，需要借助可靠的施工质量管理模式，对每一个应用环节相关内容进行梳理，做好各环节施工材料的质量控制工作，及时替换不合规的材料，同时对于材料的出入库做好记录，做好材料堆放管理工作，提高整个管理过程的可靠性、有效性。

2隧道施工引起变形规律分析

公路隧道施工项目，通过施工人员的一系列操作以后，其地层结构的完整性会造成不同程度的损坏，伴随着受损土体的基础上，极易引发沉降现象的出现，从根本上来讲，不同的围岩或者是埋深程度不同的隧道，在施工人员实施开挖操作当中，最终导致地层变形的范围也有着较大的差异性特点。在当前行业人士的观点当中认为，目前公路隧道施工地层变形问题的出现，最根本的就是因为施工人员的操作行为，扰动现场周边土体结构完整性所导致的。从公路隧道开挖工序下进行分析，最终引发的地表沉降变形问题呈现出较强的复杂性特点，当然也隐藏着应力以及变形的传递。在施工人员开挖过程中，相应的会导致现场周边应力出现相应的改变，当施工人员对应力进行优化时，就会威胁到隧道周边的土体，鉴于不断扩大的开挖区域上，隐藏在地层的土体应力就会过渡到地表结构当中。有着从上往下的应力，在施工人员开挖操作当中，就会导致大量的应力集中在施工前部分的土体之中，当应力较大，超出土体本身强度值的基础上，就会导致不同程度变形现象的发生。而从应力传递过程下进行分析，主要是从上到下进行传递，从公路隧道的顶端开始，一直持续的像地表结构进行传递，整体传递的环节当中，还会出现土体水分流失等的危险。为了能够做好地层的保护工作，施工人员就必须合理的应用现代化的施工形式，全面把控好施工变形等问题的出现。但是从本质上进行分析，不管是哪种类型的施工形式，最根本的就是希望减少地层带来的较大损失，降低施工变形对企业带来的较大经济损失.

3隧道施工变形控制的措施分析

3.1优化工程管理模式

通过优化工程管理模式，可以加快公路工程的施工进度，同时为公路工程施工质量的提高奠定基础。在具体应用中，施工企业应做好精细化管理模式的应用，对于每一个工程施工细节做好统计，明确每一个施工细节中需要注意的内容，在正式施工前需要做好技术交底工作，使参与施工的人员都能够了解施工阶段需要注意的内容，约束自身不合规行为，营造良好的作业环境，推动公路工程的顺利实施。

3.2超前注浆加固

为了能够更好地控制好公路隧道施工变形问题的出现，鉴于超前注浆加固处理过程中，施工人员就必须从以下几个方面进行分析：第一，从有着疏松结构喜爱加以分析，施工人员应该想方设法将其变的均匀；第二，维持土体内部较少的水分，借助有效地手段排水多余水分，不断提高土体的固结度；第三，促使土体摩擦角不断地增强，在最小的渗透数据下，确保地层的特点进行合理的调整，降低坍塌问题的发生概率；第四，改善水土流失问题，营造良好的施工现场环境。

3.3洞口工程

1. 开裂：按设计要求先施工坡脚防护，然后开挖；合理控制开挖线，避免扰动过大。（2）垮塌、滑坡：边坡开挖前，先进行截水沟施工，分级开挖，分级防护，开挖一级防护一级；严格按照设计进行预加固处理，并做好效果检测；隧道长度“宁长勿短”，早进晚出；根据洞口现场植被及地质情况，优先采用无仰坡零开挖方式进洞。

3.4衬砌背后注浆

从衬砌背后注浆操作形式下加以研究，施工人员第一可以实施初期支护背后注浆加固形式，第二可以是二衬砌背后注浆加固形式。不管是哪种形式的注浆方式，根本上就是希望能够做好因为开挖工序造成地层扰动的部分，在施工人员妥善补强加固处理当中，保证地层间存在的缝隙加以填充，二次应力状态尽快转化为三次应力状态，整合隧道结构与地层两者保持密切的联系，促使公路隧道工程项目使用周期有效延长的同时，更能够保证施工单位额经济效益不受到损失。在本地区公路隧道工程施工当中，有着大约3m的滞后工作面，施工人员提前准备好注浆管，将其提前在拱部大约45°的位置加以埋设，在施工人员完成混凝土喷射的一天以后，才能够开展填充处理。从本项目现实条件下进行研究，在施工人员完成混凝土喷射以上，至少需要静置四天的时间，然后在开展背后低压注浆的操作，全面把控好注浆过程的压力，最佳状态是在0.3MPa~0.5MPa，施工人员此过程中所采用的浆液，最好是水泥单液浆，如果发现某部分存在较多的水分，那么施工人员可以应用水泥水玻璃双浆液进行处理。经过较长时间的应用可以发现，要想达到良好的充填效果，此时施工人员需要尽快完成壁后注浆操作工序。

结束语

简而言之，公路工程施工行业作为推动我国经济持续发展的关键部分，鉴于公路隧道施工中经常出现的施工变形问题，文章提出了相关的举措，希望通过先进施工技术的优势下，降低公路隧道施工变形问题发生概率的同时，也能够促使我国公路隧道施工行业尽快实现可持续发展目标。
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