浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用研究

发表时间:2020/10/13   来源:《工程管理前沿》2020年7月第19期   作者:向麟升
[导读] 在城市化不断深入发展的今天,在市政工程建设不断发展的背景下
        向麟升
        身份证号码:51082419801017****
        摘要:在城市化不断深入发展的今天,在市政工程建设不断发展的背景下,地铁、管廊等工程建设项目日益增多。工程项目的地下施工作业大多需要开挖作业断面,通过浅埋和开挖进行后续施工作业。该施工工艺实现了铸挖同步作业,具有施工速度快、质量可靠、结构安全等优点,受到工程实践单位的青睐。
        关键词:浅埋暗挖技术;市政工程隧道施工;应用
        引言
        在市政工程施工的过程中,针对隧道的建设施工可以根据实际情况科学运用浅埋暗挖技术。在实践施工过程中,需要对实地情况进行全面考察,在此基础上根据相关要点和原则进行施工。需要注意的是,市政工程隧道的施工过程中,运用浅埋暗挖技术过程中容易受到多种因素影响,尤其是需要关注施工过程中出现的坍塌情况,还要注意做好隧道支护工作,从而有效确保工程的顺利进行,避免出现严重的施工安全问题。
        1市政工程隧道施工特殊性
        市政工程项目建设期间隧道开挖工程影响因素众多,环境条件复杂,地下管线结构复杂,且土质条件不稳定,都会对开挖作业质量及开挖期间安全性产生不良影响。具体而言,市政工程隧道施工的特殊性主要体现在以下几方面。(1)环境条件复杂。市政工程隧道施工地质条件复杂程度高,开挖方案的设计与执行必须综合对上部既有建筑结构、交通负载量及管线布置方案等因素的考量,通过优化设计的方式提高开挖方案适应性。由于隧道开挖所处地层土质结构松散甚至呈流态问题,管线、道路施工及迁移问题,结构范围内可能有漏水、沉积问题,地下水补给平衡等问题,都可能在一定程度上影响开挖作业的顺利进行。(2)地下管线渗漏。考虑上层滞水及稳定性要求,需要充分了解水源补给情况,根据稳定性范围及结构,做好地下管线的布控工作。隧道开挖过程中若施工顺序不利于地层稳定,则势必会导致工程风险的增加。(3)土质条件不稳定。隧道开挖区域内土质条件不稳定,如以软土层为主,则必须在开挖前期对软化、崩塌风险较高的岩石区段进行处理。当隧道穿越地层以砂质粘性土为主时,周边围岩结构可能受自身重力影响产生松弛或变形问题,严重时导致坍塌,如不加强地表控制,可能因丧失稳定性影响施工。
        2市政工程隧道施工环节中存在的主要问题
        2.1土质稳定性差
        通过对可靠资料进行研究可以发现,隧道开挖区域由于受到相应因素的影响普遍存在不同程度的失稳问题,处于软基环境下,更应当在施工前期就将可行性的加固处理措施落实到位,避免出现崩塌等问题,在精准掌握岩石特点的基础上,对后续施工流程进行优化。实际上,隧道穿越地层中的泥土大多以砂质粘性土壤为主,同时局部可能伴随存在部分冲击砂层,具备该特点的地层相对薄弱,基于此,在隧道开挖环节施工现场周边的围岩极易因自重而引发沉降问题,相对地,如果围岩表面松弛指数高,或者是已经出现变形情况,将增加围岩坍塌问题的发生概率,如果地表控制效果不佳,必将难以保证围岩稳定性,后续施工流程的发展进度也可能有所延迟,进而增加施工难度。
        2.2地下管线渗漏
        市政隧道工程施工阶段,还应当对上层滞水情况进行考量,明确其稳定性要素,就不能忽视对水源补给情况的全面考量,严格依照隧道结构特点及范围提高水源供给效率。与此同时,还需要全面分析隧道内风道结构,如果各结构都具有较强的饱和属性,部分地层结构中就可能出现空洞等问题,在降水作业无法及时匹配到位的情况下,后续风道开挖作业的开展就会受到不良影响。除此之外,如果施工项目对地层稳定性形成扰动作用,市政工程的质量安全就会受到波及。
        3市政隧道施工浅埋暗挖技术应用
        3.1上台阶施工
        市政隧道施工过程中,需要有效控制降水对周边环境的影响,施工过程中,要控制水位下降,要做到超前断面封闭,处置防水封闭,保证水位不渗漏。

市政工程隧道施工过程中,地下管线非常多,而且构成复杂,在施工过程中,为了保证对应地面的施工安全,需要结合当地实际做好相关的施工准备;尤其是需要充分考虑当地的地理地质环境,如果有需要,可以对相关土体进行加固施工,提高其整体稳定性和安全性。施工过程中,为了避免出现不良情况,需要针对管线进行科学设计。上台阶施工过程中,可以结合当地实际环境采用人工风镐进行开挖,注重开挖的先后顺序和节奏,注意避免对围岩造成较大扰动,确保整体安全性。开挖以后,需要在相应位置做好支护,提高隧道的稳定性和安全性。
        3.2下台阶施工
        下台阶施工阶段的主力是人工,这就需要以设计图纸为基准,严格按照施工要求,对挖掘机进行合理应用,逐步推进开挖作业,当进入到中央位置时,这部分的土体开挖需要根据具体情况控制好侧轮廓指数,当人工开挖结束后,分别对两侧轮廓进行处理及修正,实现对土体扰动问题的有效控制。一般情况下,隧道下调节开挖深度以1m为标准,在开挖后进行支护,促使其形成封闭圈,具体操作环节需要注意,严禁超出循环进尺范围,从根本上提高施工效率及安全性系数。
        3.3在管棚支护中的应用
        结合工程实际在具体位置实现纵向的贯通,相同的管棚一起使用。这种施工方式可以实现一次性完成,有助于避免多次施工带来的不良作用。另一方面,这种施工方式能够达到良好的精度,有助于控制施工偏差,可以在控制沉降和坍塌的过程中发挥积极作用。不仅如此,这种施工方式,还可以有效节约施工管棚的数量。
        3.4在真空降水中的应用
        真空降水中通常应用真空泵及管井,将以上两个部分高效衔接,而后连接辐射井中的水平渗水,就能有效控制渗水问题。其技术原理为:真空泵中的主体呈现真空性状态,而水极易被真空力所控制,并快速向上流入到管中,基于此,原本较高的水位将随之下降。一般情况下,在黏土层及粉细砂层的施工现场进行降水作业,就可以应用真空降水方式,这是因为黏土层基于属性特点渗透系数并不高,如果应用普通的降水方式,降水效果并不能达到标准状态,一旦水无法完全排出,后续隧道施工项目中必然存在积水情况,这就会为施工埋下不同程度的安全隐患。通过对隧道施工的相关资料进行研究可以发现,真空降水技术的应用能够实现对含水层地下水的完全排出,而粉土层中水也可以如此排出,其排水效果明显高于普通的排水方式,而且对排水之后的试验进行观察发现,二者在沉降上的表现没有太大差别。
        3.5在辐射降水中的应用
        在辐射降水时应用浅埋暗挖施工技术时,首先应当根据实际情况设置大口径井,而后在隧道含水层中正确敷设辐射管,后续操作阶段含水层中的水会顺着辐射管直接流入预设的井内,而后泵发生作用就能直接将水排出。在实际施工阶段,大口径井内的水平渗水可调整区间较大,基于此,辐射降水并不会在地表存在降水片的区域开展施工项目。
        结语
        市政工程隧道的施工对质量和效率要求较高,可以结合实际科学应用浅埋暗挖技术。综上所述,浅埋暗挖在市政隧道施工中具有良好实践效果,值得推广应用。
        参考文献
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        [4]杨智亮.浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用[J].山西建筑,2020,36(5):330-332.
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