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公路隧道工程施工難度及技術(shù)

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公路隧道工程施工難度及技術(shù)

摘要:公路隧道工程的逐漸發(fā)展對(duì)隧道工程施工技術(shù)的要求越來越高,尤其是特長隧道,這些隧道的工程建設(shè)都有著覆蓋層厚、地質(zhì)條件復(fù)雜和施工條件惡劣等技術(shù)難點(diǎn)。除此以外,工程建設(shè)還要保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,這就對(duì)公路隧道工程的施工提出了更多的要求。

關(guān)鍵詞:公路隧道;施工技術(shù);初期支護(hù);二次襯砌

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)了我國公路的現(xiàn)代化建設(shè),我國的公路隧道建設(shè)也在日益增多,如今,我國的長隧道都是參照已有的隧道再實(shí)施工程建設(shè)的??梢钥闯?,我國在公路隧道工程技術(shù)方面仍然存在不足,并且為其開展的科研項(xiàng)目也比較少。公路隧道建設(shè)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的地下線性工程,施工過程中會(huì)出現(xiàn)很多的不確定因素,由于我國缺乏對(duì)公路隧道系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的研究,尤其是在特長的公路隧道方面有著整體性、系統(tǒng)性不強(qiáng)等問題,這些都成為了我國公路隧道建設(shè)過程中的發(fā)展局限和瓶頸,給公路隧道建設(shè)帶來了很多的安全隱患,亟需有關(guān)研究部門加以解決。

1公路隧道施工前的準(zhǔn)備

公路隧道施工前的準(zhǔn)備工作主要有:①由于每個(gè)地區(qū)的具體環(huán)境都不相同,所以公路隧道的建設(shè)也都需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況加以更改,所以在隧道工程開工以前,首先要對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行考察,做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究工作。②核對(duì)設(shè)計(jì)文件和編制施工組織設(shè)計(jì),預(yù)測(cè)隧道施工可能對(duì)地下已設(shè)結(jié)構(gòu)物的影響。③積極了解施工現(xiàn)場(chǎng)的天氣、施工材料和運(yùn)輸情況,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)可能會(huì)出現(xiàn)的用電問題、水量問題(雨水沖刷)以及材料供應(yīng)等作好準(zhǔn)備。④對(duì)交通運(yùn)輸條件和施工運(yùn)輸便道進(jìn)行方案比選,合理安排施工工具,現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)隧道平面、縱面設(shè)計(jì)等。⑤對(duì)施工地周圍的生活供應(yīng)、醫(yī)療條件以及電力通信、勞動(dòng)力等做好勘察,并測(cè)試周圍的水源、水質(zhì),擬定供水方案。⑥按照公路隧道施工方案或技術(shù)的不同,工程實(shí)施前需要預(yù)先準(zhǔn)備好施工所需要的一系列材料,比如砂石、水泥和鋼筋等,還有一些特殊的防水材料或鋼材。這些原材料在投入工程使用前都必須經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢查和篩選,堅(jiān)決杜絕使用劣質(zhì)材料,而符合國家規(guī)定的材料也要進(jìn)行合理堆放,避免施工人員由于材料亂堆放而導(dǎo)致其他事故的發(fā)生。

2公路隧道施工中的難點(diǎn)和技術(shù)

2.1公路隧道建設(shè)環(huán)節(jié)的相關(guān)技術(shù)公路隧道在施工時(shí)除了要按照隧道施工的技術(shù)規(guī)范行事以外,還需要對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè),并圍繞新奧法原理來按照“緊封閉、勤測(cè)量”的原則來對(duì)各種復(fù)雜的施工技術(shù)問題進(jìn)行處理。隨著科技的進(jìn)步,隧道施工方法也比較多,比如我國常用的新奧法人工鉆爆施工等(臺(tái)車鉆爆和人工鉆爆),下面我們就人工鉆爆技術(shù)進(jìn)行分析。

2.1.1洞口施工

公路隧道由于地勢(shì)原因,在洞口施工時(shí)很容易出現(xiàn)山體滑坡、失穩(wěn)等現(xiàn)象,這就要求施工人員在施工時(shí)及時(shí)勘察地勢(shì),并結(jié)合實(shí)際情況提出合理的進(jìn)洞位置和加固方案,這樣才能在出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象時(shí)及時(shí)采取措施進(jìn)行防治,避免一些可能對(duì)施工人員造成的安全隱患。還有在洞口開挖之前,要及時(shí)進(jìn)行邊仰坡的排水工作,檢查周邊的排水系統(tǒng)是否完好,避免出現(xiàn)水流倒灌的問題。另外,要及時(shí)清除基坑中的廢物雜物,洞口之上的仰坡坡腳如果有損壞,要及時(shí)修補(bǔ),在監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格之后才能夠進(jìn)行下一步的施工。

2.1.2洞身的施工

完成了洞口開挖之后,先要進(jìn)行超前支護(hù),才能再進(jìn)行洞身施工。洞身的施工方法有很多種,比如全段面法、臺(tái)階法、眼鏡工法和超前支護(hù)法等,而如何選擇具體的施工方案則要根據(jù)具體的圍巖情況。

2.1.3初期支護(hù)

初期支護(hù)是為了加強(qiáng)隧道圍巖的自承力,從而形成一個(gè)完整的支護(hù)體系,是復(fù)合式襯砌的重要組成之一,屬于早期支護(hù)。進(jìn)行支護(hù)時(shí),一定要嚴(yán)格按照規(guī)范來施工。在公路隧道建設(shè)中,部分圍巖的自穩(wěn)能力極差,根據(jù)新奧法原則,需要在軟弱破碎的圍巖地段及時(shí)進(jìn)行支護(hù),控制圍巖的變形和松弛,施工過程中可以通過合理的機(jī)械和勞力組織,三臺(tái)階開挖和初期支護(hù)同時(shí)開始,同時(shí)完成,形成一個(gè)循環(huán)的兩大步驟。

2.1.4監(jiān)控測(cè)量

監(jiān)控測(cè)量是工程實(shí)施過程中的重要內(nèi)容,細(xì)致的監(jiān)控測(cè)量能為施工提供科學(xué)、可靠的監(jiān)測(cè)信息,通過信息來反饋具體實(shí)際的施工情況,并進(jìn)一步確保施工質(zhì)量和施工安全。在這個(gè)信息化的時(shí)代,具體的數(shù)據(jù)資料在工程建設(shè)中能起到許多重要作用。

2.1.5二次襯砌

二次襯砌不僅對(duì)圍巖起支護(hù)作用,而且還美化了隧道外觀,所以襯砌質(zhì)量必須要達(dá)到內(nèi)實(shí)外光的效果,以保證隧道的美觀。如果初期支護(hù)的圍巖變形,且變形速率無減緩跡象,嚴(yán)重超過規(guī)范要求,初期支護(hù)多處開裂時(shí),必須及時(shí)采用臨時(shí)應(yīng)急支頂措施,如果因此影響到二次襯砌的質(zhì)量,就必須對(duì)支護(hù)類型和參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,做到既能有效控制變形,避免塌方發(fā)生,又能保證工程質(zhì)量。另外,在挑選二次襯砌所用的臺(tái)車時(shí),要盡量挑選表面平整、接縫嚴(yán)實(shí)的大模板或整體式模板臺(tái)車,必須要滿足設(shè)計(jì)的要求,選擇合適的剛度,減少模板變形等問題,這樣才能保證襯砌表面的光滑平整,還有就是做好防排水措施,避免滲漏水。

2.2新奧法施工技術(shù)

新奧法施工是世界通用的國際工法,在隧道施工時(shí)可以根據(jù)地段的不同來選擇性采用鉆爆法施工,實(shí)施光面爆破。在具體操作中,要以維護(hù)和利用圍巖的自承能力作為出發(fā)點(diǎn),盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng),可以考慮采用“中洞超前,預(yù)留光爆層,光爆擴(kuò)邊”的復(fù)式開挖法。首先開挖導(dǎo)洞,根據(jù)隧道斷面尺寸來確定導(dǎo)洞斷面大小,鉆孔前測(cè)量中線和水平線,按畫好的炮眼位置和順序鉆孔,裝藥和填炮泥與一般隧道爆破相類似;然后再二次開挖,根據(jù)隧道情況的不同來確定導(dǎo)洞挖掘的深度;最后開挖光爆層,通過復(fù)式開挖法讓光面爆破痕留存率達(dá)到90%以上,使隧道開挖輪廓與設(shè)計(jì)輪廓更加吻合,降低圍巖的擾動(dòng),能夠很好地體現(xiàn)出新奧法的施工優(yōu)點(diǎn)。

2.3施工過程中的難點(diǎn)管理

2.3.1施工進(jìn)度問題

由于公路隧道工程的復(fù)雜性,很容易出現(xiàn)一些突發(fā)的危險(xiǎn)問題,所以為了能夠確保工程能夠在工期內(nèi)完成,必須做好相應(yīng)的管理工作。在施工過程中,必須嚴(yán)格按照?qǐng)?zhí)行公司所制定的各種管理制度,將責(zé)任落實(shí)到個(gè)人頭上,在設(shè)計(jì)工程方案時(shí),要對(duì)工期做好科學(xué)合理的安排,對(duì)施工團(tuán)隊(duì)和現(xiàn)場(chǎng)的管理人員做好相應(yīng)的專業(yè)培訓(xùn)工作。

2.3.2對(duì)工程質(zhì)量的檢查

如果將劣質(zhì)的材料投入工程使用,會(huì)造成非常大的安全隱患,因此必須要加強(qiáng)對(duì)施工整個(gè)過程的質(zhì)量監(jiān)督和管理,需要監(jiān)督部門建立和完善質(zhì)量監(jiān)督管理體系,將責(zé)任落實(shí)到個(gè)人頭上,嚴(yán)格按照質(zhì)量驗(yàn)收制度的規(guī)范來對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督和檢測(cè),發(fā)現(xiàn)問題,必須要嚴(yán)查,這樣才能大大減少工程質(zhì)量問題。

3結(jié)束語

我國在公路隧道工程的建設(shè)方面還存在著不足之處,隨著公路隧道的廣泛應(yīng)用,復(fù)雜的隧道施工技術(shù)也對(duì)施工人員的技術(shù)水平提出了更高的要求。如今我國的公路隧道技術(shù)還處于發(fā)展階段,為了能夠跟上國際先進(jìn)科技水平,我國必須積極向國外的發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)先進(jìn)的公路隧道施工技術(shù),改進(jìn)我國施工技術(shù)中存在的諸多問題。伴隨著公路發(fā)展腳步的不斷加快,我國在公路隧道施工技術(shù)方面所欠缺的高科技問題是我國此方面發(fā)展一直落后于其他發(fā)達(dá)國家的一大重要原因,這對(duì)我國的公路隧道發(fā)展建設(shè)有著很大影響。隨著對(duì)公路建設(shè)中相關(guān)科技要求的不斷提高,要建設(shè)高質(zhì)量、高水平的公路隧道,就需要我國的建設(shè)者們不斷努力和奮斗!

參考文獻(xiàn)

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作者:蔣嘉 單位:廣東鴻高工程建設(shè)集團(tuán)有限公司