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复杂地质条件下公路隧道开挖施工技术
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摘要:随着科技不断的进步,经济不断的发展,交通施工技术不断更新。在隧道公路工程的建设过程中,施工人员会遇到非常复杂的地质条件和恶劣环境,由于隧道的开通需要在山体中进行挖掘,不仅需要注意施工的安全性方面的问题,还要确保施工质量满足公路通车经营的需求,因此为了应对这种复杂的地质条件和施工环境,在施工中要采取科学合理的施工技术方法和措施,严防质量问题和安全风险。
关键词:公路隧道;复杂地质;开挖施工技术
引言
公路隧道建设项目本身所处的地质条件非常的复杂,与公路隧道工程自身的特性有很大的关系,在山体中进行隧道的开挖、支护、衬砌等施工,很有可能改变山体本身以及地下岩层的原有结构,一旦地质构造结构发生变化,就会发生各种无法预测的变形或岩体位移,进而造成安全事故,在一定程度上还会增加工程的造价成本,而无法保证工程的施工进度与建设质量。
1隧道开挖
公路隧道常用的开挖方法有台阶开挖法、留核心土台阶开挖法、分部开挖法等。台阶开挖法分两台阶和三台阶。适用于IV级围岩且含软弱夹层带或节理发育地段。上台阶超前倍洞跨,用在采用短台阶法开挖遇到土质、涌水、掌子面坍塌等段落。特点是施工调整不大,在遇到短距离围岩变化时可优先采用,能较快提高施工的安全性,但工序增多,进尺较短。分部开挖法是将隧道断面分部开挖逐步成型,常用的有上下导坑超前开挖法、上导坑超前开挖法、单(双)侧壁导坑超前开挖法等。
光面爆破在隧道工程中的应用已经十分广泛,它不仅能提高隧道的掘进速度,科学有效的控制爆破还能避免超欠挖,保证后期支护效果。
2复杂地质条件下公路隧道施工技术
2.1地质勘测
做好地质勘测工作极为必要,根据设计提供的隧道的破碎带、岩溶、涌水量、软弱围岩等不良地质范围,隧道涌水量,围岩级别,确定施工方法。
2.2超前地质预报
2.2.1断层破碎带及岩石接触带预报
隧道施工中,很多断层破碎带隐于地表下,实际数量远远多于预期,在实际隧道施工中,依据预报提供围岩的强度、完整性、富水性以及形态变化,制定处理措施。
2.2.2岩溶预报
根据超前预报,制定合理的处治措施。
2.2.3涌水、突泥预报
根据预报结果在可能发生涌水、突泥的地段进行超前钻探,设置防突装置,降低地质事故的发生率,提高隧道施工的安全性。
2.3施工技术
2.3.1浅埋偏压隧道施工技术
浅埋偏压地质条件下进行隧道施工时,要采取有效的技术手段和措施,以改善浅埋偏压对施工过程到来的不利影响。
浅埋软土隧道初期支护施工中长、大锁脚钢管技术是一种抑制初支下沉变形的加强技术,应根据现场围岩情况、初支变形情况对钢管直径、长度、数量、施作时机等技术参数及时调整。
软弱围岩施工需高度重视初支各项工序施工质量,为提高施工效率,中、下台初支施工时可根据监控量测数据情况合理调整锁脚钢管的施作时间,当监测数据显示变形可控且初支变形量富余较大时,锁脚钢管施工可略滞后初支施工,划分段落集中进行施作。
2.3.2软弱围岩隧道施工技术
软弱围岩在公路隧道施工过程中,可以作为隧道主体的一部分,并且能够对公路隧道起到一定的支持作用,在一定程度上提高了公路隧道的稳定性,延长其使用寿命。但是,软弱围岩不属于人工施工的范畴,对其缺乏针对性的控制,如果软弱围岩的部分特性发生了一定程度的改变,将会对公路隧道施工的进度和质量产生严重的影响。因此,在进行公路隧道施工技术使用过程中,要根据隧道的具体施工要求及地质条件,来对其围岩隧道的荷载量给予准确的确定,从而确保隧道的荷载量可以更好的满足隧道结构的合理范围,同时还需要对隧道工程的衬砌结构作出科学、合理的分析,对其衬砌的种类与尺寸给予全方位的了解和掌握,以更好的确定劳动定额和围岩隧道的消耗标准。
2.3.3预加固处理技术
预加固处理一般采用注浆进行加固,在实际施工中,要确定合适的加固处理方案。
在隧道挖掘中,可以实施地表注浆加固暗挖方案,可以对地质较软或者是上体破坏严重的隧道地表进行注浆固结,尔后进行隧道暗挖,这种预加固化处理方式可以提高隧道外围的自身承载力,改善岩体的物理性质,提高开挖的安全性,且也可以防止地表水渗透到软围岩中,提高施工的安全性。
3提升复杂地质条件下的隧道开挖整体质量的有效措施
3.1对施工地质条件应加强勘察力度
3.2注意公路隧道开挖施工技术选择的科学性、合理性
3.3加大公路隧道工程实施的监控力度
结语
公路隧道的建设在交通网络体系中占有很重要的地位,交通网络体系的建设需求随着经济的发展而不断改变,隧道建设更加频繁。在复杂的地质环境下,隧道建设者应该充分认识隧道开挖施工技术选择与应用的科学性、合理性,结合实际的建设条件,制定详细的开挖施工技术方案,并在施工过程中不断优化、完善,确保隧道工程安全、按期完工。
参考文献:
[1]黄伦海,钱七虎
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