摘要:以某高速公路隧道工程为例进行分析,介绍了浅埋暗挖施工技术在公路隧道工程施工中的关键点。针对隧道施工的基本情况以及水文地质条件展开论述,深入研究当前浅埋暗挖施工技术工艺过程,详细对各个施工环节重点进行思考,希望为我国高速公路隧道工程的顺利实施提供参考意见。
关键词:隧道施工;公路工程;浅埋暗挖
1 基本概况
1.1 设计简况该隧道工程所在区域为内陆,设计方案为分离式双洞,在该区域内的隧道左线总长度为464m、右线总长度为 435m,经过地质勘测之后可以发现,该隧道所在区域的围岩为Ⅵ、Ⅴ级,洞口位置处为泥质板岩。该隧道的最大埋深处为77m,洞口最小埋深为2.7m。本次工程中的隧道左侧外侧的区域为大的水蚀冲沟,导致该处位置处的地形条件为偏压性,表层还堆积有大量的杂质,对于工程的施工造成极大的影响。洞顶正上方是当地的道路,日常通行量也比较多。
1.2 工程及水文地质该隧道施工区域的地形条件极为复杂,地形破碎,水蚀现象异常严重,植被茂盛且岩体内部含有丰富水源。隧道沿线两侧中包含了水蚀大冲沟,沟底与隧道中心线的高度差达到了60m。
2 浅埋暗挖施工技术工艺流程
2.1 地表注浆分析之后发现,隧道掌子面前方的先行下沉比较大,导致地表发生了严重的下沉,并且本次工程也属于贯通施工,根据隧道工程的具体情况,对左线30m洞口埋深位置处(ZK230+840—ZK230+810)进行地表注浆施工,注浆施工时的数据为:宽度30m,两侧均分,长度30m,需要根据要求来设置φ50×5塑料管,布设φ10注浆孔,间距 15×15cm,所有管路都直接贯穿到隧道拱底,根据设计方案的具体要求,选择使用1:1水泥砂浆进行浇筑,施工的压力需要按照工艺标准要求执行。在地表注浆以及改良加固的地层中,水泥砂浆注入之后会直接向四周扩散以及固结,然后与周围环境中的土体结合成一个整体,从而可以大大提升该处位置的承载能力,避免支护下沉的情况出现。
2.2 超前支护本次隧道工程中的设计洞口段40m为Ⅵ级围岩,该处覆土比较薄,其埋深小,洞口的最小厚度仅为2.7m,上部结构部分的载荷比较大,可以有效提升隧道拱部位置的刚性参数,提高整体结构的承载性能,在开挖施工的所在位置处使用φ108管棚实施超前支护,钢管选择使用无缝钢管,厚度8mm,钢管沿着隧道拱部的方向排列,同时在轮廓外部的25cm设置,间隔距离设计为40cm。管棚之间选择使用小导管注浆的方式来提升密实度,进而制作成一个统一的整体结构,大大提升拱部的承载性能,避免周边岩石结构发生变形[1]。管棚施工的过程中,应该时刻注意角度、方向等参数,避免出现方向错误的情况,否则将会直接影响周边环境。Ⅴ级围岩部分需要使用超前小导管(L=6m)进行施工,开挖施工之前,先进行喷射施工,将掌子面范围内封闭,然后就是沿着周边围岩进行钻孔,再放入小导管,通过小导管将浆液注入进去,待浆液的强度达到规定要求之后,坑道四周就会形成一个坚固的加强圈,此时方可进行开挖施工。小导管选择使用的是直径为φ42或φ50的无缝钢管,长度根据需要确定,一般为4.5m-6m,导管的间距以能够保证注浆后的强度为依据。超前小导管需要沿着轮廓线进行开挖施工,然后在开挖处安装上锚杆或者是小钢管,从而在整个施工的范围内形成一个稳固的结构,确保工程在强度较高的围岩保护下正常施工。
2.3 注浆施工注浆施工是整个隧道工程中非常关键的一个工序,所以该技术为关键技术,结合不同的地质条件与施工方式选择最佳的注浆技术。本段围岩节理发育较好且含水量较高,注浆的目的是为了对周边围岩进行加固,也能够实现止水的目的。在注浆施工中主要有以下的几个特点:(1)钻孔:施工中结合不同地质条件以及施工方式来选择钻孔方式,在暗挖隧道中应用超前导管加固技术,钻孔施工应该沿着中线进行布置。(2)地下水含量较为丰富,所以在注浆施工前应该进行涌水量的测试,并且根据其具体参数来选择注浆数据,对于富水段注浆的过程中需要严格确定初凝、终凝时间。(3)注浆管的长度应该根据工程设计方案进行确定,结合本次工程的实际需要确定为:初压0.5~1.0MPa,终压 1.0~1.5MPa,注浆过程中需要严格控制其压力,并且随时观察施工效率,保证整个施工过程按照要求来进行[2]。
2.4 初期支护隧道暗挖:初期支护选择使用的是Ⅰ20a型钢支撑、 +C25喷射混凝土、+φ8钢筋网片、+φ22早强砂浆径向锚杆支护系统。本次隧道工程中所选择使用的临时支护体系中使用的C25素混凝土喷射施工,并且将钢架间隔50cm进行支护系统的施工。该隧道工程中运用CRD法来进行施工,总共分为六部分进行开挖施工,并且在每部分的位置上设置环形预留核心土,采用人工开挖的方式完成该部分的施工,严格按照设计方案以及工艺流程进行施工。
2.5 二次衬砌隧道工程的施工进行中以及初期支护施工的初步完成,待其达到了强度要求之后就可以将临时支护结构部分完全拆除掉,然后分段进行底板二次衬砌施工,紧接着进行边墙二次衬砌施工,整个拆除过程中,要在监督管理之下进行。
3 结语
总之,公路隧道工程涉及面广且复杂性高,极易出现安全事故,需要严格控制浅埋暗挖施工质量和工艺流程,提升工程质量,确保交通运行安全性。在上文研究中对浅埋暗挖法的施工工艺和实践应用进行全面研究,合理的控制该技术的工艺对提高整体项目建设质量有重要作用。
参考文献:
[1] 潘艳军,蔡晓斌. 浅埋暗挖法在某铁路隧道浅埋段施工中的应用[J]. 四川水力发电,2017,36(2):41-43.
[2] 马立忠. 浅埋暗挖法隧道小净距下穿公路隧道施工技术研究[J]. 铁道建筑技术,2016(4):53-57.
《浅埋暗挖法在隧道项目建设中的实践》来源:《交通世界》,作者:孙飞。