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对公路隧道施工技术的分析

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【摘 要】社会城市化进程的加快,推进我国交通建设的发展,尤其是近几年我国在高速公路中投入的建设力度,更是体现交通发展的重要性,高速公路施工过程中,经常会遇到隧道施工困境,需保障施工技术的严谨性,提高隧道施工的稳定度。本文重点介绍了公路隧道的施工方法。

【关键词】公路隧道;施工方法;城市化

经济水平的发展推动了我国城市现代化进程,在城市建设中,公路是国民经济的重要命脉,具有灵活性、优越性等特点,可在交通运输方面发挥出其他运输方式无法比拟的作用。公路工程结构的重要组成部分之一是公路隧道,该项工程对我国经济的发展起巨大的推动作用,关系着公路运输的发展。目前,公路隧道的施工数量与规模逐渐扩大,对其施工技术要求也更加高。由于隧道工程具有隐蔽性大、作业空间有限、干扰因素多、地质条件复杂等特点,因此必须对该项工程的施工的实践经验与技术方法进行总结,有助于往后相似工程的顺利施工。

1 隧道施工主要的施工技术种类

1.1 盾构法

盾构法是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。其的主要优点有:除竖井施工外,施工作业均在地下进行,既不影响地面交通,又可减少噪声和振动对附近居民的影响;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,施工易于管理,所需人员较少;土方量少;穿越河道时不影响航运;施工不受风雨等气候条件的影响;在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道,盾构法有较高的技术经济优越性。

1.2 新奥法

新奥法充分利用了围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。

1.3 浅埋暗挖法

浅埋暗挖法是一项边开挖边浇筑的隧道施工技术,适合于城市地区松散土介质围岩条件,隧道埋深小于或等于隧道直径,地表沉降很小。其突出优势为不影响城市交通,无污染、无噪声,而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。

2 高速公路建设中的施工问题

对高速公路在隧道施工中出现的难点进行汇总,分析施工中遇到的问题,避免隧道施工影响公路建设。

2.1 隧道施工的稳定问题

稳定问题是隧道施工技术中最为关键的环节,在公路修建中,处理稳定问题的技术难度最大,例如:隧道跨越式处理不稳定、爆破不稳定、加固结构不稳定等,都会导致隧道施工搁置,因此必须对隧道中的稳定问题,实行技术优化处理,加强隧道稳定。

2.2 隧道内的岩体问题

隧道内的岩体处于整体的状态,由于隧道开挖有可能造成岩土坍塌、掉落,形成岩体断层,如果岩体出现的断层较大,有可能会导致工程瘫痪,不能正常施工,因此在处理岩体问题时,必须综合考虑施工技术的涉及范围,既要避免发生岩体危害,又要保障岩体的原始结构状态。

3 公路隧道施工主要技术措施

3.1 公路隧道施工爆破技术措施

影响公路隧道施工的原因一环扣一环,其中施工工艺质量是影响工程施工的关键性原因,工艺质量受开挖与初期防护及防排水质量的严重影响,而在这两个原因中,开挖质量是工艺质量最重要的影响因素,主要是因为钻爆质量的决定因素是开挖质量,在隧道施工质量中,钻爆质量又是造成隧道质量问题最关键的原因。预裂爆破技术是公路隧道施工采取的主要措施之一,该技术可应用于石方开挖作业。为了能在施工中取得有利于隧道顺利施工的开挖轮廓,应在主爆区爆破前先爆破出一条宽度适宜的贯穿裂缝,进而对爆破造成的岩体破坏进行有效控制,同时使爆破导致的振动波有所缓冲。

3.2 公路隧道超前小导管技术施工措施

公路隧道超前小导管技术施工措施主要有:(1)制作超前小导管。超前小导管应以500cm的长度为佳,一般由50mm外径与5mm壁厚的热轧元缝钢管制作而成。将钢管的一端加热使其锻造成为锻头,而另一端可焊接钢箍,并留出400mm的管长作为止浆段,在这之后可朝着管壁四周钻四排的注浆孔,而且这些排孔位必须相互错开,以保证钻孔质量。(2)确定管壁四周孔眼位置并进行钻孔。严格按照施工设计的环向间距确定管壁四周的孔眼位置,将位于开挖面附近的钢支撑当做支点,以利于钻孔的进行。钻孔时,外插脚需朝着钢支撑外侧进行,将孔钻至大概500 cm深,中导洞的孔深大概是320cm,左洞与右洞分别大概是250cm。(3)安装导管并进行注浆。完成管壁四周的钻孔后,应采用高压风对这些孔进行清理,而小导管安装完成后,则需采用牛角泵讲30的水泥浆进行压注,应将注浆压力控制在0.7-1.0 MPa范围内,注浆压力值达一定程度时应持续工作15min,之后可停止注浆。

3.3 公路隧道特殊地段施工措施

对于公路隧道特殊地段的施工措施主要包括以下几方面:(1)做好涌水、渗水地段的施工作业。以防水与排水相结合方式作为隧道内治水的重要原则,在保证正常施工环境的前提下,可采用顺坡排水和反坡排水方式将涌水排除隧道外,其中最关键的治理措施是结合围岩处涌水和渗水进行处理。为保证涌水、渗水地段施工方案的合理性,应以设计文件为依据,详细调查隧道可能存在涌水、渗水地段的水量大小、水质成分、变化规律等。(2)处理塌方地段施工作业。

对于隧道塌方地段的处理,应以“预防为主,防治结合”为方针,对塌方现场的地质情况进行详细了解,找出塌方原因与类型,并制定合理的处理方案。当隧道发生塌方后,应尽可能对未塌方地段进行加固,以免扩大塌穴,对于塌方地段,必须采取相应措施紧密支撑塌穴洞孔周壁与模筑衬砌背后。若塌方规模较大,可在塌渣体把隧道身完全堵塞时,及时采用先护后挖的方式。若塌方规模较小,应对塌体两端隧道身进行加固,而且应及时采取措施对塌穴项部和侧部进行封闭,如喷射混凝上、锚喷联合支护,完成这些工序后即可进行塌渣体清理。

4 结束语

总而言之,目前我国的公路铁路的高速公路隧道施工工艺的控制,施工单位及政府应该组织相关力量持续的对此进行全面的分析探讨,再次同时还应该加强高速公路隧道的施工建设质量管理体系的建设,以及加强对高速公路隧道施工的全程地质的设计、勘探,以此为基础改进高速公路隧道的施工工艺,完善高速公路隧道工程的施工检测标准。不仅如此,在加强高速公路隧道工程施工质量的管理时,应该发动高速公路隧道建设的业主、设计、施工、管理、检测等等所有的相关力量进行参与,以及完善高速公路隧道施工质量管理的组织机构以及相应的高速公路隧道质量的检测技术手段,使得能够提高改善高速公路隧道施工的工艺,建设出符合交通运输要求的高速公路隧道工程。

【参考文献】

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