公路隧道工程巖溶施工技術(shù)分析

時間:2022-01-20 10:56:05

導語:公路隧道工程巖溶施工技術(shù)分析一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

公路隧道工程巖溶施工技術(shù)分析

[摘要]隨著各省市主干路網(wǎng)的飽和,公路市場逐步偏向通行困難的偏遠欠發(fā)達地區(qū),建設(shè)數(shù)量和規(guī)模也正在不斷加大,經(jīng)常會面臨一些比較復雜的地質(zhì)條件。尤其是在公路隧道的建設(shè)施工中,更是經(jīng)常會遇到一些不良的地質(zhì)條件。其中,巖溶地質(zhì)條件就屬于一種典型的不良地質(zhì),巖溶會對圍巖壓力造成不利影響,進而威脅到支護結(jié)構(gòu),加大整體施工的安全隱患?;诖?,本文就對公路工程施工中的巖溶隧道施工技術(shù)進行分析,希望通過本次的分析,可以對巖溶條件下的公路隧道施工技術(shù)應(yīng)用與質(zhì)量提升有所幫助。

[關(guān)鍵詞]公路工程;巖溶地質(zhì);隧道施工;施工技術(shù)

在廣西進行公路工程的隧道施工過程中,巖溶地質(zhì)是一種比較常見的不良地質(zhì)條件。在巖溶條件下,經(jīng)常會出現(xiàn)圍巖破碎以及富水等的情況,這不僅加大了公路隧道的施工難度,也會對工程的安全性造成威脅。因此,在具體施工中,施工單位一定要通過合理的施工技術(shù)指導來進行施工,以此來降低巖溶地質(zhì)條件對公路工程隧道施工的不利影響,保障施工質(zhì)量,提升整體工程的安全性。

1工程概況

廣西某高速公路為雙向四車道公路,設(shè)計時速是120km/h,路基的整體寬度是21.5m。項目所處的區(qū)域?qū)儆谥衼啛釒Ъ撅L區(qū),受地形、地勢和植被影響,具有明顯的不同地域小氣候特征;總的來說,四季干濕明顯,最高溫度40℃、最低7℃,氣溫垂直變化較大,年降雨量為1437mm~1636mm,4月~7月降雨量可達53%、11月~次年3月可達到20%;大氣降水是地下水的最大補給。本次研究的工程中,隧道屬于雙向四車道的分離式隧道,其埋深在27m-179m之間,凈高度是5m,凈寬度是10.25m,地層中有著較為發(fā)育的巖溶。通過地質(zhì)測繪、物探以及鉆探等獲得的結(jié)果發(fā)現(xiàn),在該隧道區(qū)域內(nèi),山體斜坡上覆蓋著第四期全新統(tǒng)殘積物,其巖性是灰色-褐黃色碎石和含有碎石的粉狀黏土,其下伏基巖屬于灰?guī)r和泥巖,巖溶大多是孔洞,掉鉆情況比較明顯。

2公路隧道巖溶施工前的準備工作

2.1溶洞的合理處治。為保障該隧道工程施工及其應(yīng)用的安全,在具體施工中,一定要注重結(jié)構(gòu)安全的保障,以此來避免安全事故發(fā)生。本次施工中,主要對溶洞進行了以下的處治:第一,在溶洞腔壁的處理中,應(yīng)清理掉內(nèi)部的雜質(zhì),并做好初期支護,待支護拱成型之后才可以開展后續(xù)施工,同時應(yīng)做好臺架設(shè)置。第二,在藥包錨桿的具體施工中,一定要保障錨桿和工程實際需求相符,并做好間隔距離設(shè)置,在進行溶洞腔壁加固施工之后,需要通過相應(yīng)的措施做好固定,接下來才可以進行混凝土噴射施工,且施工中應(yīng)做好混凝土的厚度控制。而在具體的溶洞處理施工過程中,由于溶洞大小不同,所以選擇的具體處理方案也存在一定差異。通常情況下,對于隧道開挖面之外,也就是拱腰上部、基礎(chǔ)下部或者是路面下部的這些溶洞,如果其發(fā)育深度處在2.0m以下的地段,或者是發(fā)育在邊墻位置的溶洞,原則上應(yīng)該通過回填法來進行處理;對于隧道開挖面之外,也就是拱腰上部、基礎(chǔ)下部或者是路面下部的這些溶洞,如果其發(fā)育深度處在2.0m以上的地段,則應(yīng)該根據(jù)溶洞內(nèi)是否有填充物和水來分別采用不同的方法進行處理;對于拱腰上部、隧道開挖面意外,且發(fā)育深度在2.0m以上的溶洞,如果其中有填充物,則需要通過錨桿加注漿的方法進行處理,如果是發(fā)育深度超過5.0m的基底大溶洞,則需要通過鋼筋混凝土板的方式進行處理;對于基礎(chǔ)和路面以下的大溶洞,應(yīng)通過跨越處理法來進行處理。2.2施工前的準備工作。在進行溶洞施工之前,首先應(yīng)該對施工現(xiàn)場的實際情況進行全面勘查,以此來確定溶洞的發(fā)育位置與發(fā)育深度,這樣才可以根據(jù)實際情況制定出合理的溶洞處理方案。其次,在制定好了溶洞處理方案之后,應(yīng)根據(jù)具體的工程要求來進行各種材料的合理選擇,在本次施工中,主要選擇的材料有鋼筋、混凝土、錨桿、波紋管等,同時應(yīng)該做好原材料質(zhì)量、型號、規(guī)格和數(shù)量等的檢查,在確保一切合格之后才可以允許其進入施工現(xiàn)場。最后是做好所有工作人員的技術(shù)交底工作,對本次施工中的施工工藝、施工流程、施工方法、技術(shù)標準、注意事項和安全防范等各項內(nèi)容都做好交底,讓所有的工作人員都對施工工藝、技術(shù)和方法做到全面了解,以此來保障施工質(zhì)量,提升施工安全性[2]。

3公路隧道巖溶施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1隧道開挖。在進行巖溶地段的隧道開挖過程中,首先應(yīng)啟用地質(zhì)超前預報,對掌子面前方地質(zhì)進行超聲波檢驗,掌握前方地質(zhì)條件;其次若發(fā)現(xiàn)前方有溶洞出現(xiàn)時,應(yīng)嚴格制定施工工序,每一道工序之間都應(yīng)該做到緊密銜接。具體開挖中,應(yīng)通過分部開挖法進行,爆破應(yīng)采用多炮眼、淺炮眼和多分段的施工措施進行施工,并對爆破震動加以嚴格控制。同時,在施工過程中,也應(yīng)該做好超強輔助措施,避免出現(xiàn)頂部坍塌;施工中,應(yīng)該對測量工作和綜合超前地質(zhì)預報做到全面掌握,然后以此為依據(jù)來進行溶洞處理方案的適當調(diào)整,并做好支護方案和相關(guān)參數(shù)的合理設(shè)計,以此來保障施工質(zhì)量與施工安全。如果施工中遇到了大型的溶洞,則應(yīng)該做好嚴密的應(yīng)急預案,先保障人員和機械的安全,然后再將實際情況及時向上級匯報,以此來進行處理方案的專門設(shè)計。3.2支護施工。具體施工中,對于已經(jīng)完成了開挖的部分,應(yīng)及時進行混凝土噴射施工,并通過型鋼或鋼格柵做好縱向支護,以此來保障結(jié)構(gòu)的安全性。為科學確定小導管藥卷錨桿以及拱頂中線的具體位置,需要采用放線的方法進行測量,并詳細標注好。在開始鉆孔之前,首先應(yīng)該對具體的鉆孔位置進行確定,通常情況下,鉆孔應(yīng)該在隧道四周一定角度范圍內(nèi)進行設(shè)置,并做好距離控制。鉆孔施工采用人工方式進行,在完成了鉆孔施工后,需要立即將孔內(nèi)的雜質(zhì)清理干凈。在插管之前,應(yīng)先將小導管準備好,并將小導管從型鋼腹部插入孔洞,然后將結(jié)構(gòu)支撐焊接好,最后直接在孔內(nèi)放入錨桿[3]。壓漿過程中,需要將小導管上的止?jié){閥連接到注漿管上。漿液需要按照實際的設(shè)計需求在施工現(xiàn)場進行配制。具體壓漿施工中,應(yīng)該由下到上的順序進行施工。在完成了注漿施工之后,需要及時將注漿閥關(guān)閉。待整個支護施工結(jié)束后,應(yīng)該清理好現(xiàn)場所有的原料和機械設(shè)備,保持現(xiàn)場清潔。3.3錨桿支護施工。在本次工程中,錨桿支護施工的主要注意事項包括以下的幾個方面。第一,應(yīng)進行施工工藝的最佳選擇,如果錨桿和巖面處于平行狀態(tài),應(yīng)將其適當調(diào)整一定的角度,并將其深度誤差適當降低。第二,應(yīng)注意泥漿的合理選擇,并根據(jù)實際的工程需求來進行早強劑或者是氧化膨脹劑的添加,以此來實現(xiàn)材料性能的進一步提升。施工中,應(yīng)根據(jù)實際的需求量來進行漿液制作,不可以放置太長時間,以免影響到漿液性能。第三,在布置錨桿時,一定要保障孔洞內(nèi)沒有雜質(zhì),且孔洞深度應(yīng)該與實際工程要求相符,并嚴格按照規(guī)定的施工工序進行錨桿布置。第四,在錨桿下部應(yīng)做好墊板設(shè)置,以此來保障墊板以及圍巖的穩(wěn)定性。第五,在具體施工中,應(yīng)做好錨桿和注漿管的固定,并控制好注漿壓力。注漿施工前,應(yīng)該安排專門的質(zhì)量檢測人員進行強度檢測,保障其強度達到要求標準后才可以注漿[4]。注漿之后,應(yīng)在一定時間段內(nèi)避免承載重物,也不可使錨桿晃動。3.4鋼拱架安設(shè)施工。鋼拱架安設(shè)主要是針對基底發(fā)育深度超過5.0m的特大溶洞所設(shè)置的一種支護形式,在開挖到要求的平面之后需要通過噴射施工法進行混凝土施工,并做好施工厚度的控制,同時應(yīng)安排專門的檢驗工作者對中線和拱腳線進行測量,然后再進行拱架搭設(shè),具體搭設(shè)過程中,需要保障各個節(jié)段之間的緊固連接。施工中,應(yīng)按照設(shè)計方案中的實際要求來進行鋼拱架設(shè)置,并做好各個拱架部分之間的連接,拱架內(nèi)部的鋼筋應(yīng)交錯布設(shè),布設(shè)過程中需控制好環(huán)向距離,然后將鋼筋結(jié)構(gòu)焊接到一起。為了保障拱腳的穩(wěn)定性,施工中可以在底部進行墊板設(shè)置。3.5混凝土噴射施工。在混凝土噴射施工之前,應(yīng)該先將施工所需要的原材料和機械設(shè)備準備好,并做好相應(yīng)的支護工作,同時應(yīng)全面了解速凝劑的添加量。具體噴射過程中,應(yīng)該做好混凝土的水灰比控制,使其與工程的實際要求保持一致,并注重混凝土表面的光滑平整,不可存在凹凸、麻面、裂縫等的質(zhì)量缺陷。在開始噴射前,首先應(yīng)做好壓力檢查,保障壓力正常,噴頭噴水呈霧狀[5]。具體的噴射施工應(yīng)分段進行,并嚴格按照設(shè)計的施工工藝來進行施工,同時應(yīng)該保障混凝土在噴射施工之后的密實度與工程要求相符。通過這樣的方式,才可以有效保障混凝土噴射施工質(zhì)量,避免出現(xiàn)回彈和粉塵過量等的問題。施工中,每一個施工段的長度應(yīng)該控制在6m以內(nèi),從下向上進行噴射,噴嘴和巖面之間的距離應(yīng)該控制在22mm以內(nèi),并與巖面之間保持垂直。表1是本次工程混凝土施工的具體參數(shù)。3.6巖溶處理過程中的注意事項。在進行巖溶隧道施工中,施工單位應(yīng)該從以下兩個方面來注意巖溶處理。第一,在具體的巖溶處理過程中,處理方案一定要嚴格根據(jù)實地勘察結(jié)果來進行確定,因為溶洞大小存在很大差異,位置存在差異,且含水情況和填充物情況各不相同。所以在具體的施工過程中,一定要根據(jù)實際情況來進行不同施工方案的制定。第二,在具體施工中,如果遇到隧道或者是巖溶水在巖溶管道中穿越的情況,應(yīng)該通過攔截、封堵、排放以及預防等的措施來實現(xiàn)綜合處理,同時也應(yīng)該對附近的小橋、涵洞以及排水溝等加以合理利用,以此來保障巖溶隧道處理效果,提升整體施工質(zhì)量及其安全性。

4結(jié)束語

在巖溶條件下的公路隧道施工過程中,合理的施工技術(shù)是保障施工質(zhì)量、提升施工安全的關(guān)鍵。因此,在具體的施工過程中,施工單位首先應(yīng)該對現(xiàn)場實際的地質(zhì)條件做到全面了解,然后根據(jù)實際情況來制定合理的施工方案。在施工之前,需要做到充分的準備工作,以此來保障后續(xù)施工的順利進行。施工過程中,施工單位應(yīng)嚴格按照工程要求,結(jié)合現(xiàn)場實際,對各個施工工藝與施工環(huán)節(jié)做到良好控制,并控制好各項技術(shù)參數(shù)。通過這樣的方式,才可以讓施工技術(shù)在巖溶地質(zhì)條件下的公路隧道施工中發(fā)揮出充分的優(yōu)勢,以此來提升施工效果,保障工程質(zhì)量與安全。

參考文獻

[1]伍廷亮,龍江英,于泉,等.巖溶地區(qū)隧道施工時空效應(yīng)的數(shù)值分析[J].甘肅科學學報,2020(4):114-118.

[2]沈英柱.基于超前地質(zhì)預報的隧道巖溶處理方案研究[J].價值工程,2020(25):155-156.

[3]閆明超.巖溶大斷面隧道開挖施工參數(shù)比選及現(xiàn)場實測分析[J].土木工程,2019(7):1237-1244.

[4]張巨峰.隧道巖溶處理技術(shù)及施工管理策略研究[J].設(shè)備管理與維修,2020(14):154-156.

[5]謝勇.軟弱圍巖復雜巖溶段隧道施工技術(shù)研究[J].低溫建筑技術(shù),2019(12):106-108.

作者:魏清嘯 單位:華邦建投集團股份有限公司