孙海强
北京融和建设集团有限公司。 北京。 100027
摘要:隧道工程是高速公路工程中的重点项目,在经济建设与社会发展中发挥着至关重要的作用。随着近些年隧道工程规模、数量的不断增长,隧道工程施工问题得到人们越来越多关注。施工方法的科学有效应用作为保证隧道工程施工质量与安全的关键因素,其研究理论价值与现实意义显著。鉴于此,文章对隧道工程关键施工技术——浅埋暗挖法进行了探究,意在掌握施工技术要点,提高施工技术应用效果,保障隧道工程施工质量。
关键词:浅埋暗挖;隧道工程;超前支护
引言
浅埋暗挖是指在与地表相距较近的地下从事不同类型的地下洞室开挖,超浅埋暗挖实际上就是覆土厚度很小的地下洞室开挖。对于超浅埋暗挖隧道,施工中必须做好注浆加固,并在此基础上采用适宜的开挖方法,加强初期支护、排水和二次衬砌施工,以确保隧道开挖顺利进行、保证工程质量。
1 浅埋暗挖法施工技术概述
应用浅埋暗挖法施工的区域,基本上是在第四纪软弱地层中。实施浅埋暗挖法工程的基本原理是处理与加固地层,合理地调整围岩部分的重量。工作环节采取短进尺方式完成,及时封闭支护结构,并且将支护结构成环处理,由初期支护结构以及围岩共同组成支护体系,并且承担起负荷载重。地层和环境将会对浅埋暗挖法的实施产生不同程度地影响,隧道工程施工环节中应用浅埋暗挖法,对监测支护材料质量、隧道地层质量以及周围建筑物质量等,均具有十分重要的影响。基于监测获得的信息数据,以进一步获取合理、切合实际的施工方案,有效保证隧道工程施工质量。
2 应用原则
浅埋暗挖法是距离地表相对较近的地下洞室施工较为常用的一种方法,其在新奥法施工基本原理沿用的基础上,根据工程项目所在施工现场具体情况以及设计要求,将多种工法有机结合,达到“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”效果,从而保证工程施工质量,提升工程施工安全性、可靠性[1]。鉴于此,在本项目施工中,浅埋暗挖法的应用需要遵守以下基本原则。(1)隧道洞口地势陡峭,周边环境较为复杂,在浅埋暗挖法施工时应遵循“早进晚出”原则,根据隧道工程地层情况、围岩性质、机械配备、建设要求等因素,选择对洞口环境破坏小、施工操作便利、经济效益较好的开挖方法进行施工。通常情况下,断面小且地层条件较好时,可运用全断面开挖法施工,断面大且地层条件差时,可运用双侧壁导坑开挖法、分部台阶开挖法施工。(2)在确定隧道工程施工工艺后,需要根据工艺技术应用要求结合现场环境特征,合理选择施工设备,用以保障工程施工进程顺利推进,提高施工设备利用率,在保证施工进度、质量的同时,节约施工成本。(3)科学安排施工工序,本项目施工中,应“先治水”,即在隧道暗挖施工前,需要完成洞口工程排水系统建设工作,做到洞口边仰坡处理、地表水处理、路基处理的统一部署。与此同时,尽早完成洞口防护,确保洞口段的稳定性、牢固性。之后贯彻落实隧道工程浅埋暗挖法施工十八字方针,推动工程施工规范化、系统化、程序化发展。
3 浅埋暗挖法在隧道施工中的应用
3.1 初期支护
采用暗挖法施工时应当在初期进行支护施工,起到防水支护等作用。具体需要结合隧道围岩周围的地质特点以及施工技术选择合适的施工方法,并对围岩缝隙与裂缝部分进行填充与修复,注浆加固时还应当合理确定水泥浆配比,确保施工效果。在混凝土喷射环节,应保证混凝土的各项参数符合施工标准,且强度满足设计要求。
围岩注浆加固与喷射混凝土技术的相互结合,可以有效解决地下水二次衬砌结构不稳定所引起的问题。
3.2 浅埋暗挖开挖技术要点
在实施工程之前,需要综合考量工程的基本特点和围岩情况,同时要掌握工程周围环境的变化情况和施工单位的基本要求,在掘进时选择使用合适的方式完成开挖与掘进任务,利用试验段试验的方式完成工程质量校验。分步开挖法与台阶法是最常用的开挖方法,在丘陵地区挖掘隧道时可以选择使用正台阶法,在城市位置或地势平坦的地区,则可以选择使用短台阶法或上台阶分部开挖法。山岭隧道或大断面城市适合应用隔墙台阶法、双侧壁导坑法或单侧壁导坑法。地下停车场位置或地铁车站等多跨隧道位置,最佳施工方法是中洞法、侧洞法或柱洞法。当深埋隧道断面的面积比较大时,不适合应用全断面的方式挖掘,可以首先应用人工开挖的方式或掘进机开挖的方式完成。爆破开挖时,需要选择使用弱爆破以及短进尺的方式完成,在必要的情况下,要实施监督与控制爆破的振动情况,控制爆破进尺的长度低于 1.0m。
3.3 采取措施控制地表沉降
在隧道暗挖过程中,应结合具体情况采取不同的措施控制地表沉降。若暗挖时采用台阶法,在初期支护、拱顶的沉降出现较大变化时,应在断面位置使用倒型钢设置临时仰拱架,从而改变地下土层的受力结构并控制地表沉降。在暗挖前应当对地质进行全面勘测,若不能使用降水井降水,则需要采用超前注浆加固技术对隧道洞进行加固,注浆时根据先周边后中间的原则规范施工,有效保证土层的稳定性,预防地表沉降现象发生。还可以采取控制开挖时间以及爆破强度等措施预防地表沉降。
3.4 地表水截排
地表水含量高地区在进行浅埋暗挖施工时,如未建设排水系统进行地表水截排处理,极容易发生地表塌陷事故,影响隧道工程施工质量、安全与进程。因此,加强地表水截排施工是隧道工程浅埋暗挖施工基础内容,也是重点内容。在此过程中,可根据施工现场具体情况,合理选择截排方案。本项目所采用的措施主要有防水板铺设、抗渗混凝土应用、二衬止水带与止水条安装、软式透水管科学配置、路缘排水边沟设置、渗水点埋设引流盲管等。以防水板铺设为例,所选工艺为无射钉铺设工艺,严格遵循“基面检查→防水板卷材就位→土工布、衬垫铺贴→水泥钉锚固→防水板铺设→防水板焊接→铺设质量检查”工艺流程操作。通过基面检查与处理保证喷混凝土面平整,无钢筋头、管棚头等露出现象;防水板卷材进入现场时严格检查其质量,剔除褶皱、破损、空鼓的缺陷材料或质量不达标材料;防水板搭接铺设时应保证搭接密封性与铺设牢固性,运用锚钉锚固方式铺设可在一定程度上保证铺设质量;防水板选择双缝热熔自动焊接技术进行焊接,科学控制好焊接温度与速度,并做好焊接质量检查工作,如质量不达标需进行适当补焊。
结束语
在隧道施工中,浅埋暗挖技术得到了较为广泛的推广,有利于提升工程质量。由于隧道施工处于地下,存在很多影响质量的因素,因此具有一定的难度。在施工时,应在施工材料、防水层、混凝土质量等方面加强管理,同时结合具体的施工环境、设计方案等适当调整,不断完善浅埋暗挖技术,保障项目施工的质量及安全稳定。地表处理与超前支护是浅埋暗挖法施工的关键环节,是保证隧道洞口稳定,避免隧道沉降与塌陷的关键处理;之后,工作人员要分别完成初期支护、一次衬砌与二次衬砌作业,严格遵循灌注顺序,保证施工效果,为公路隧道工程建设提供技术支持。
参考文献
[1] 骆江红.高速公路隧道浅埋暗挖富水段施工技术[J].交通世界,2020(08):152-153.
[2] 王巍.分析浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷及控制[J].建材与装饰,2020(6):264-265.
[3] 王颖苗. 浅埋暗挖法隧道施工技术及其地面沉降控制研究[J]. 工程技术研究,2020,5(9):102-104.