浅埋暗挖隧道施工安全质量控制措施探讨

(整期优先)网络出版时间:2022-04-23
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浅埋暗挖隧道施工安全质量控制措施探讨

王志维 何云超 代家旭 金海柯

中建八局第二建设有限公司

摘要:在隧道施工中,浅埋暗挖技术的实施,需要建立在施工环境原有的岩层架构基础上,在其自有的支撑结构上再架设支护围挡,利用人工技术和施工环境相结合,使其成为一个整体,并能够发挥最大的支护价值。在实际的施工过程中,普遍遵循风险超前预报预测、注浆环节严格管理、缩短隧道开挖长度、加强支护手段、加快封闭速度、增加勘探测量等施工理念,才能够确保隧道施工的质量得到安全有效保障。基于此,本文以某隧道工程为例展开讨论,就其主要技术进行分析,整合了在施工中能够控制安全质量的措施,以推动相关工程领域的安全快速推进。

关键词:隧道;浅埋;安全;控制措施


一、浅埋暗挖的实际应用技术

1. 开挖支护环节施工

针对隧道工程的浅埋暗挖技术,在施工中要严格的按照施工标准和原理进行施工,结合不同的地质结构采取不同的施工办法,才能够形成安全稳定的施工基础环境。常见的浅埋暗挖施工流程有以下几点:

(1)隧道开挖前预防支护法

隧道开挖工程环境由工程的类型所决定,部分交通工程施工存在于山体内部、城市地下等,当进行隧道开挖的时候,其拱顶经受岩土埋深较大的压力,容易产生下沉甚至坍塌的情况,因此在隧道开挖前,进行预防支护,使用导管对岩土结构内部进行注浆加固,导管的型号通常使用环距为30cm的超前小导管,在进行注浆加固的时候,导管的打设角度、间距等细节需要按照实际的施工标准进行规划,才能够使注浆加固的作用得以实现。

(2)隧道开挖期间支护技术

浅埋暗挖技术在隧道施工中需要利用爆破来创造支护环境,为了降低隧道爆破时对地质结构产生的影响,通常利用弱爆破技术,并利用台阶方法进行支护工程施工。即使用机械和人工相结合的方式进行施工,阶段性开挖的长度通常≤1.5m,台阶的长度与开挖的宽度相匹配,在开挖进尺的时候,要按照工程的要求进行施工。

(3)支护结构的质量控制方法

为了保证在隧道开挖的初期,支护结构能够承受结构的应力,并增强结构的稳定性,通常选择混凝土喷射的方式来加强支护结构的稳定性,支护所用的钢架可以直接购置焊接整体,也可以选择现场拼装,并保证支护材料的质量,能够在安装之前进行严格的质量检测。锁脚锚管的打设要按照支护结构的安装标准进行设置,针对焊接的技巧、质量等进行严格的把控,在钢筋骨架和格栅钢结构进行连接的时候,需要控制焊接质量;标清锚杆的型号、长度、搭置方式等按照施工标准进行施工。

(4)支护注浆环节

当支护结构的整体完工之后,需要利用注浆的方式将结构与施工岩层之间的空隙进行填补,注浆所用的水泥浆需要严格的按照规定的配比进行配置,保证支护结构能够快速的和施工环境中的地质结构和土壤融合在一起;注浆所用的管道可以利用无缝钢管,钢管的型号、环向、间距以及长度需要按照实际的注浆情况和工程情况进行制定。同时,常见的注浆管内压力通常控制在(0.4±0.1)MPa之间。

2. 隧道开挖爆破施工

在支护工程完工之后,即进行隧道开挖施工环节,常见的爆破方式是隧道开挖中的必要手段,但是需要根据隧道地质的情况,例如围岩结构、山体内部环境等情况,来制定爆破技术和类型,并通过爆破数据的调整,降低震动对地质结构的影响。同时,针对整体的隧道开挖环节,需要加强施工管理,从前期的支护施工开始,要保证地质结构能够达到爆破工程的标准之上,并将岩层、土壤结构的松动范围进行控制,减少对周边环境的影响。因此在实际的开挖过程中,要不断根据施工进展和施工环境,来调整阶段性爆破参数,才能够有效的稳定施工环境中的变量因素,为工程提供基础的安全保障。

通常的爆破开挖工程利用“分台阶短进尺”的方式,起爆方案利用毫秒延期爆破,来稳定地质结构,每一阶段的爆破长度为≤0.75m,当隧道工程为单向工程时,爆破开挖利用先上后下的分台阶形式,以实时监测施工环境的变化;爆破的药量需要进行效用分析,根据实验来判断药量能够产生的震动数据,从而控制震动值,防止损坏地质结构和支护结构。

3. 二次衬砌工程

随着隧道的开挖,地质环境也在进行改变,地下工程经常面临的地下水影响而产生的问题也逐渐被重视起来,因此随着隧道工程的进展,进行整体的二次衬砌工程将是维持隧道质量稳定的基础,利用防水板、排水系统(结构防排水与施工防排水)、止水条等设施的布设,来稳定隧道内部结构的地下水含量,才能够加强支护系统的应用价值,使工程安全质量得以提升。

二、浅埋暗挖隧道施工安全质量控制措施

1. 工程施工管理

控制浅埋暗挖隧道施工质量,主要是利用相应的支护方式,对工程施工环境中容易引发安全问题的隐患进行加固,并制定合理的解决办法,这一过程不仅需要技术的加持,也需要针对工程施工的过程进行严格管理,管理的方式可以从以下几点入手。

(1)整合风险源头

针对隧道项目工程方案,对工程的环境进行合理的调查研究,针对水文情况、地质情况等进行综合的评估,分析环境地下设施、线路、周边设施等的位置,针对环境中的天气情况、季节气候等客观因素进行调查,并按照工程的标准,将风险因素进行整合归类,将其作为质量控制措施制定的依据。

(2)制定风险应急处理制度

根据风险源头,来制定解决措施,并针对隧道挖掘中出现的历史问题和工程经验,制定应急处理制度,整合风险信息和资料,并完善应急预案,经过相关专家的经验和理论,制定严格的应急预防措施,针对工程项目中的监控系统的预警系统,要引进先进的信息技术,利用智能定位系统对地下人员、设备等进行实时的监控,保证能够在紧急事件突发时及时的启动应急救援预案。

2. 完善地质环境

隧道工程的选址是经过综合考虑之后制定的,因此当施工环境具有施工缺陷的时候,需要采取相关的方式来改善地质条件。在选择相应的支护方式之后,利用防御、深层注浆的方式,来改善岩土的质量,降低地质的松散程度,为支护结构的施工提供环境基础。

3. 制定合理的施工方案

浅埋暗挖技术在隧道工程中能够有效的稳定工程变量的质量,工程变量指的是工程中容易出现问题的因素,水文、岩层、土壤等。针对不同的变量情况,来制定合理的施工方案,从施工技术和方式的选择上入手,将台阶开挖法的价值最大化,根据隧道工程的实际情况来调整台阶开挖法的使用方式,针对台阶长度选取、核心土层预留等都需要在工程方案的基础上,进行调整。

4. 完善工程保障体系

针对隧道施工工程来讲,浅埋暗挖技术是工程质量得以保障的基础,但是对于隧道工程的整体来讲,浅埋暗挖技术只是其中的一个分支,影响力具有一定的局限性,因此在工程施工中,在提升浅埋暗挖工程质量的同时,也要加强安全保障体系的建设。

(1)实时掌控施工动态的安全性能

在隧道施工方案制定阶段,要严格针对实际情况,来制定安全维护方案,将其中涉及到的支护结构材料、安装设备、焊接技术、施工团队质量等因素,均作为安全性能动态的一部分,要在基础专业技能的基础上,培养施工人员的安全意识,积极的进行设备维护、物料购置后的质量验收,工程期间的安全视察等工作,并针对紧急事故处理办法进行充分的了解,定期进行突发事故预演等。从主观变量和客观因素两方面来提升安全性能,是安全保障体系建设的重点。

(2)工程施工阶段

隧道工程普遍具备工期长、阶段性强的特点,这就导致安全性能会受到时间的影响而逐渐减弱,因此针对安全保障体系的建立,要考虑到施工阶段安全动态性能的监控。首先工程管理者要及时的制定阶段性安全检查工作计划,结合隧道工程施工情况,掌握安全重点,从专项检查到细节检查,全面控制浅埋暗挖工程的质量,针对地质结构质量、支护结构质量等进行检测分析,并出具评价报告,以加强班组的责任制度,完善工程的安全控制工作质量。

(3)验收阶段

隧道工程的验收工作会持续出现在工程整体中,阶段性项目完工、物料购置、支护结构安装、施工、完工等都需要进行安全质量验收工作。因此建立健全安全质量验收工作机制,利用制度和标准来完善验收质量,并建立质量监察小组,实时的掌控验收结果,并将结果纳入质量报告中,为管理制度的制定提供规范性的参考依据。

三、结语

综上所述,浅埋暗挖技术在隧道工程中,作为主要的质量控制方式,能够为隧道工程施工提供基础的质量保障,因此控制浅埋暗挖施工技术的质量,对工程进行质量监管,将是最直接有效的质量控制方式;其次,通过工程项目的安全管理、风险体系预测,风险因素改造等方式,来增强施工技术和施工环境的质量标准,利用预防——监测——控制的方式,将隧道工程的整体质量进行管控,将能够维持工程的基础质量,为交通工程的顺利完工提供保障。


参考文献

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[3] 唐俊伟.浅埋暗挖隧道施工安全质量控制措施研究[J].中华建设,2019(12):102-104.