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公路隧道洞口工程施工技術(shù)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)期。為了讓公路惠及更多的人們,公路建設(shè)里程在不斷的擴(kuò)大。在實(shí)際的公路建設(shè)中,面對地質(zhì)較差的情況,根據(jù)工程設(shè)計(jì),需要進(jìn)行公路隧道建設(shè)。但在公路隧道施工中,公路隧道洞口的建設(shè)成為了工程施工過程中的難點(diǎn)。下面小編為大家整理關(guān)于公路隧道洞口工程施工技術(shù)的論文哦!
摘要:隧道是公路通過山洞常見的形式,隧道洞口是隧道的外露部分,應(yīng)該受到高度關(guān)注。在進(jìn)行隧道洞口施工的整個(gè)過程中,由于露天作業(yè),會(huì)受到一些因素的作用而影響到施工效果。所以,在整個(gè)施工中要加強(qiáng)對施工技術(shù)的制約和管理,本文將重點(diǎn)進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:公路工程,隧道洞口,施工技術(shù)
一、前言
隧道建設(shè)的難點(diǎn)和重點(diǎn)就是洞口,由于其自身特性的不穩(wěn)定,洞口是最容易出現(xiàn)坍塌和破損事故,如果稍有不慎,很容易產(chǎn)生安全隱患,應(yīng)該在施工中高度重視,加強(qiáng)對施工各環(huán)節(jié)的管理,保證工程質(zhì)量。
二、公路隧道洞口施工的不利因素
公路隧道洞口施工影響因素有很多種,其中影響最大的有以下幾種。
公路工程隧道洞口穿過淺埋段或者偏壓段的影響
在公路隧道工程施工過程中,很大程度上會(huì)受到地質(zhì)地貌的影響,在筆者多年的施工經(jīng)驗(yàn)中,一些淺埋段和偏壓段都會(huì)對隧道的施工造成很大影響,由于隧道進(jìn)行構(gòu)造時(shí)候,一般多為馬蹄狀,這種形狀在遇到一些不規(guī)則地形或者巖石分布狀況不均的情況時(shí)候,隧洞兩邊會(huì)受到擠壓或者拉伸,從而造成了隧道的荷載狀況不均,因此,便很容易形成淺埋或者偏壓段,會(huì)給后續(xù)的施工造成很大的困難,若沒有科學(xué)合理的支護(hù)施工技術(shù),很容易造成坍塌或者是滑坡等情況,從而威脅到施工的安全性。
地表和地下水對隧洞工程施工的影響
由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡的理由,隧道的修建很大程度上會(huì)經(jīng)過一些大山地區(qū),會(huì)面對著一些山谷或者低凹地區(qū),而這些地區(qū)在很多程度上容易形成地表水的積壓或者是地下水的上涌,這就一定程度上削弱了地質(zhì)結(jié)構(gòu)的硬度和完整性,使其變得比較破碎。這樣的地質(zhì)結(jié)構(gòu)大大增大了施工的難度,對施工非常不利。因此,在隧道施工之前的勘察設(shè)計(jì)階段,洞口位置盡可能不要選擇在此處,而應(yīng)該盡量選擇在山坡地方,還要重點(diǎn)對表面的流水進(jìn)行處理,加強(qiáng)洞口的防水和排水的處理。
三、洞口施工采取的措施
1、必須堅(jiān)持采用弱爆破或人工、機(jī)械等開挖的方式,減少對圍巖的擾動(dòng)。盡可能使洞口圍巖保持完整,可以借助圍巖自身的承重能力起到對洞口的保護(hù)作用。
2、洞口施工之前各項(xiàng)輔助措施一定要做到位,不可缺少。如提前對洞口附近的地形、地質(zhì)等情況進(jìn)行充分的調(diào)查,對可能誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害做到預(yù)防,并制定相應(yīng)的應(yīng)對措施。防排水系統(tǒng)要先建立完善,特別是在降雨量大的地區(qū)或者是雨季此項(xiàng)工作更是非常重要。盡量少開挖邊仰坡土石方保護(hù)好既有的植被,生態(tài)環(huán)境。做好洞口施工的方案制定。
4、加強(qiáng)對洞口支護(hù)和提前加固技術(shù)。常用的超前支護(hù)策略主要有管棚加固、超前小導(dǎo)管加固等等策略。提前加固主要做法是超前預(yù)注漿,包括地表和洞內(nèi)的注漿。上述做法對洞口保護(hù)發(fā)揮了重要作用。
四、公路隧道洞口施工的案例分析
某隧道所處公路屬于一級公路,是單向行車的雙車道隧道。凈寬10.45米,凈高是7.1米,洞口開挖寬度和開挖高度分別是12.5米和10.25米。
1、洞口段施工方案
經(jīng)過前期的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)該洞口的覆蓋層很薄,而且附近山體十分陡峭,這給進(jìn)洞施工增大了難度。要保證安全進(jìn)洞施工,經(jīng)過多方討論和研究,制定了以下方案。
(1)盡可能保持地質(zhì)穩(wěn)定,要先對邊坡和周圍山體、洞頂土體進(jìn)行整體防護(hù)。使用C20混凝土厚度是15cm再加上Φ6.5雙層鋼筋網(wǎng),尺寸是20cmx20cm,在洞口邊坡做好坡面防護(hù)。
(2)進(jìn)洞施工之前,為保證安全,用長3.5mΦ25mmx5mm中空注漿錨桿進(jìn)行固定。
(3)沿著進(jìn)洞的方向在洞口每個(gè)40cm處放置注漿小導(dǎo)管,并注射漿液。
(4)沿著進(jìn)洞的方向放置3排4.5mΦ22mm超前砂漿錨桿,達(dá)到加固作用。
(5)洞邊支設(shè)I16工字鋼拱架。
(6)洞內(nèi)開挖嚴(yán)格按照“短進(jìn)尺、弱爆破”的策略進(jìn)行,而且每循環(huán)進(jìn)尺制約在1米以內(nèi)。
(7)利用圍巖監(jiān)控量測數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工。
2、施工工藝
(1)地表加固
經(jīng)過勘測,在隧道洞口進(jìn)口內(nèi)部的5米處的埋深只有90厘米,屬于典型的淺埋且偏壓地質(zhì)。如果不加出來就進(jìn)行施工,今后使用中非常容易出現(xiàn)拱頂鉚釘或者爆破中因沖擊波誘發(fā)巖體失穩(wěn),造成嚴(yán)重后果。因此,在開始進(jìn)洞施工之前,就必須先對巖層進(jìn)行加固處理,保證開始施工之后不出現(xiàn)坍塌事故,需要在洞口噴射混凝土,設(shè)置出隔水層,這樣地表水就不會(huì)進(jìn)行滲透造成對洞口破壞,而是隨著臨時(shí)的排水而排走,保證了洞口的地質(zhì)穩(wěn)定。
具體方案如下:
、傧扔米{小導(dǎo)管進(jìn)行加固,使洞頂?shù)母采w層保持穩(wěn)定,這個(gè)加固范圍是整個(gè)坡面,大概面積為600m2,各導(dǎo)管之間的間距約為1.2m,采取梅花形布置。
、谥笤賿焐夕6.5鋼筋做成的雙層鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)與導(dǎo)管進(jìn)行綁定聯(lián)接。
、壑笤阡摻罹W(wǎng)和導(dǎo)管上面噴射C20混凝土。混凝土和鋼筋網(wǎng)分層放置,先在洞口處噴射3—5cm混凝土,封閉后再掛鋼筋網(wǎng),之后再噴相同厚度混凝土,再掛鋼筋網(wǎng),直到達(dá)到規(guī)定厚度即可。
(2)洞口段圍巖加固
由于洞頂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低,缺少穩(wěn)定性,因此,要在加固之后才能爆破,否則非常容易出現(xiàn)危險(xiǎn)。具體的加固方式為:在洞口的坡面架設(shè)3環(huán)4.5m的超長錨桿。第一環(huán)是在開挖線10cm遠(yuǎn)的地方,錨桿相隔40cm。第二環(huán)和第三環(huán)依次相隔40cm,擺型呈梅花形,水泥漿液的比例是1:1。
(3)洞門挑檐防護(hù)
在完成了前期支護(hù)工作之后,就可以進(jìn)行施工作業(yè)了。由于洞頂巖層薄,在進(jìn)行了第一次爆破作業(yè)之后,就把洞頂?shù)母采w沖破,使之前鋪設(shè)的錨桿和導(dǎo)管沖破,使洞頂遭到破壞,不能成型。因此,要進(jìn)行挑檐保護(hù),在洞口固定成型之后再進(jìn)行小爆破進(jìn)尺。