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隧道工程施工特点

隧道工程施工特点范文第1篇

关键词:隧道工程施工;影响因素;监理;控制要点

我国的交通事业在近年来快速发展起来,公路建设不仅关乎到民生,还是推动国民经济增长的重要支柱。为了促进区域经济发展,很多地区克服了地理环境限制建设公路,隧道工程是其中的重要施工环节。隧道工程往往处于地理环境非常复杂的区域,包括地质条件和地形等等,都不具备公路建设的条件,就会采用隧道工程施工技术。隧道工程作为大规模的工程,不仅施工技术多而且复杂,对专业技术也具有很高要求,特别是隧道工程环境中存在诸多的影响因素,就必然会使得隧道修建中产生各种质量问题。为了保证施工质量,根据隧道工程实际需要将监管措施制定出来是非常必要的。

1隧道工程施工所具备的特点

1.1隧道工程施工具有隐蔽性。隧道工程属于是隐蔽性的工程,隧道工程施工也必然带有隐蔽性的特点。施工中,往往可视面只有一个,其他的施工都是隐蔽性的,这就必然会存在很多难以预见的状况。即便工程施工中留下隐患,也难以及时发现,也无法做出判断。

1.2隧道工程施工具有动态性。隧道工程所在环境往往地址环境复杂而多变,施工中,这种变化必然会产生各种偶然因素,导致施工设计与施工现场不相符合。这就说明,对隧道工程进行设计,不仅要进行施工现场勘察,还要对当地的围岩状况充分了解,以使得隧道设计具有动态性,以便于施工现场条件产生变化时便于对初始设计进行修改。

1.3隧道工程施工具有风险性。隧道工程施工所在区域往往环境条件恶劣,多数的施工都是在山洞中或者在地下展开的。即便是在同一个环境空间中展开作业,也会对各个作业环节的技术要求有所不同,包括掘进技术、支护技术以及通风技术等等,都要根据施工实际需要进行选择,保证各个施工环节之间密切相连,这就必然会使施工环境局促,而且不同的施工技术之间相互干扰,其中必然会存在风险因素[1]。另外,隧道施工中,恶劣的环境条件对施工人员会产生不良的心理影响,还会造成生理问题。特别是隧道施工所在区域的地质条件多变,缺乏稳定性就必然会存在风险,使得隧道施工中随时都有危险事故产生。

2隧道工程施工中所存在的影响因素

2.1影响隧道工程施工的人为因素。隧道工程施工中,人是最为活跃的因素,也是缺乏稳定性的因素。要对隧道工程施工以有效控制,就要对施工各个环节所存在的安全隐患予以详细分析,将具有针对性的控制措施制定出来,用于施工中发挥管理作用。参与施工活动的工作人员要对施工中的基础性工作予以控制,基于此分析各种干预形式。由于施工中会存在见利忘义的现象,即施工人员从个人利益出发而忽视了工作中所应履行的责任,就会存在施工管理程序调整的问题,这必然会影响隧道施工质量。

2.2影响隧道工程施工的硬性因素。影响隧道工程施工的硬性因素包括材料因素和设备因素,贯穿整个的隧道施工过程。隧道工程施工质量的重要衡量标准就是材料。要确保施工材料符合相关规定,就要对影响材料质量的各种因素进行考虑[2]。这些因素往往是导致材料问题的重要影响因素,也是影响隧道工程质量的基本因素。隧道工程施工中,施工设备是不可或缺的,也是施工安全管理中的主要对象。要对施工设备进行控制管理,就需要施工人员重视设备检查工作[3]。但是,由于施工人员忽视了设备的日常保养工作,就必然会对隧道工程的施工造成负面影响。

2.3影响隧道工程施工的技术控制措施。隧道工程施工中,采取科学合理地技术控制措施是保证施工质量的关键。但是,进入到具体操作中,就会受到多种因素的影响,导致技术控制措施难以发挥作用,通常会体现在施工程序改变或者对施工程序作出调整,这就必然会对后续的施工造成不良影响。要在隧道工程施工中做好技术控制工作,就要对各种影响因素进行分析,提出科学有效的干预措施,以使得技术控制发挥时效性。

3隧道工程施工的监理控制要点

3.1隧道工程施工中开挖现场的监理控制。隧道工程施工对开挖现场会存在超挖和欠挖的问题,监理人员进行开挖质量检查要按照有关技术规范中所规定的内容进行。对于欠挖现象,如果岩层完整,衬砌的强度以及结构都不会扰,当岩石抗压强度超过30兆帕,个别地方的欠挖幅度要界定在0.1平方米以内,隆起量不超过5米。包括隧道的拱顶低于1米的位置以及墙角都不可以欠挖,以避免因此产生危险事故。对于超挖现象,在隧道工程施工技术规范中已经明确规定。由于围岩地质环不同,对超挖也会有所不同要求。

3.2隧道工程施工中锚喷支护的监理控制。隧道工程施工中,锚喷支护是不容忽视的。监理人员验收隧道工程的过程中,要根据隧道工程施工的实际情况制定验收方式,并提前通知施工方[4]。对于隧道工程施工中的每一个施工环节都要进行验收,验收合格后才可以开展后续工作。在验收锚杆施工质量中,要注重检查锁角锚杆。在验收注浆施工中,监理人员要高度重视这道工序,因为这道工序不仅技术难度大,而且对注浆的程序也有严格要求。

3.3隧道工程施工中喷射混凝土的监理控制。隧道工程施工中喷射混凝土的过程中如果出现疏漏,不仅会产生裂缝,甚至会出现渗水现象,对施工造成不良影响。监理要对喷射混凝土施工严格把关,要求施工人员采用先进的技术措施,以使隧道工程质量有所保证[5]。

3.4隧道工程施工中仰拱的监理控制。隧道工程施工中,仰拱是重要的施工部位,关乎到整个隧道的稳定。如果仰拱施工存在质量问题,就会影响到上部结构的稳定性,特别是墙角与仰拱之间的交接部位,需要做好清理工作后进入到施工环节,以避免由于该部位存在杂质使得仰拱不牢固而产生不均匀沉降。

结束语

综上所述,隧道工程施工中对施工技术有很高的要求,主要是由于隧道工程属于是隐性工程,存在质量隐患很难发现。这就需要对隧道工程施工中可能存在的影响因素进行分析,针对技术方法进行探索,并采取符合施工实际的监督管理控制措施,以避免施工中产生质量问题,确保隧道工程施工顺利展开。

参考文献

[1]丁维扬.浅谈高速公路隧道工程施工管理的注意事项[J].黑龙江交通科技,2015(1):107.

[2]高尚勇.隧道工程施工中常见质量问题及现场监管措施[J].山西建筑,2013,39(3):47.

[3]陈建平.隧道工程施工监理工作要点分析[J].交通建设与管理,2014(6):21-22.

[4]张景珍.浅谈地铁隧道工程施工管理[J].建筑工程技术与设计,2015(10):189.

隧道工程施工特点范文第2篇

关键字:隧道施工管理水平

质量、工期、成本是隧道工程项目中的三大主要控制对象,三者互相联系又互相毛盾,如何利用有限的成本在一定的工期内完成质量达标的隧道工程是隧道施工管理的归宿。对于隧道工程来说,质量第一的原则绝不能动摇,而且对于高投入的隧道工程来说,成本也不可能大幅增加。因此,一条行之有效、能够推而广之的隧道施工管理模式,能够通过生产资料的合理配置、施工书序的优化、施工技术的提高等途径,帮助实现隧道施工建设在一定的成本投入下,缩短施工周期,确保工程质量。隧道施工工程建设难度大、施工场所较为封闭、参建的二级单位多、工序之间干扰性大,这些客观条件都对隧道施工管理水平提出了较高的要求。

一、隧道工程的施工特点分析

隧道施工是地下施工作业的一种。隧道施工的施工现场相对狭,各个工序和物流容易发生相互干扰,隧道中的照明、通风、排水、塌方等问题都给隧道施工带来的额外的难度。在某些地质条件下,地热现象、山体结构、岩石成分等问题也是隧道工程可能遇到的特殊问题。由于施工前对这些情况的掌握不可能十分详细,因此隧道施工也有一定的变化性,可能会需要根据实际情况修改施工方案。隧道施工的物流通道少,一般情况下仅能利用两个出口,各个工序之间的协调和建设材料的运输很不方便,较大的工程一般都会选择合适的地点开辟新的出口。隧道工程是一种典型的线型施工工程,工程施工的作业种类基本固定,各个路段的施工量分布比较均匀,一般各个工序都在用流水作业,后续工序依次跟上的施工方法。隧道施工的工作环境在地下、山体内部等,受到的气候和天气的影响很小,只要能够保证物流畅通、水、电、空气的输送,隧道施工就可以全速进行。公路隧道机电营运设施较多,土建施工和机电施工分属不同的工种。由于工序的原因机电施工滞后于土建施工,对于机电工程的某些管路、预留件、预埋件等在土建施工安排时应予以特别重视,以防不必要的返工和给后期安装设施施工带来困难。隧道工程一次性投资大。所以应结合隧道的建设功能,在隧道工程的建设过程中考虑近期实施和远期规划的问题,即一次设计分期实施。一般工程应既能够满足近期交通的需要,又有利于和二期工程的衔接、尽量减少废弃工程,节约投资。因此,隧道施工前,有必要在充分考虑隧道工程的特点的前提下,对施工过程进行管理控制,才能使施工安全快速、优质低价、高效地进行。

二、隧道施工管理的原则

鉴于上述隧道工程的施工特点,隧道施工管理中应遵循的原则主要有:

1、保证隧道施工过程的连续性

保证隧道施工过程的连续性,就是指隧道施工管理要使得施工作业的各个环节不间断,这是缩短工期,节约成本的客观要求。隧道施工过程的连续性,主要有两方面来保证,一是施工手段和工程技术水平,二是隧道施工的管理水平。采用先进的工程设备、技术工艺,拥有较高的隧道施工管理水平,就能够提高隧道施工的连续性,达到缩短工期、节约成本、提高经济效益的目的,相反就难以保证施工过程的协调顺利,不利于按时完工、浪费成本,严重的还会导致窝工和返工,造成建设事故。

2、保证隧道施工过程的协调性

保证隧道施工过程的协调性,就是指隧道施工的各个环节、各个工序的人力物力投入比例适当,工序之间的干扰小。在各种作业上安排的人力、设备、建设材料数量等都相互协调,避免出现各个因素的不足或者堆积现象。施工管理得好协调性高,可以充分利用施工作业现场的人力和设备,避免各个环节、各个工序的脱节,提高设备使用率和建设效率,达到缩短工期的目的。

3、隧道施工过程的工期安排要有弹性

隧道施工的环境多变性隧道施工的特点之一,客观的施工环境,比如地质环境变化、施工现场狭小、物流通道不足等要求隧道施工管理中要在实践的安排上留出一定的富裕来应付可能出现的变数。隧道施工管理者在安排施工的时候留出合理的时间,能够避免因为各种客观条件改变而导致的工期延长,影响后续工序的施工。这种现象十分不合理、不经济的。

4、隧道施工管理要重视经济性

前文已经指出,隧道施工管理的目的就是理清质量、工期、成本三者之间关系,在不影响工期和施工质量满足要求的前提下,尽可能降低建设成本来提高经济效益、突出工程的经济性。这是隧道施工管理的出发点和归宿。

三、提高隧道施工管理水平

1.业主单位对隧道工程的管理和控制应当从完工验收转变为过程控制。在完工验收阶段,很多内部的质量问题往往难以发现。在隧道施工的过程中全方位的控制施工建设质量能够及时发现可能出现的问题,把工程质量事故发生的可能性消灭在萌芽状态。隧道施工的连续性决定了后续施工的作业对前面工序的施工质量有依赖性,一旦某个环节出了问题,会马上影响到后续的施工作业,轻则导致停工返工、影响项目工期,重则造成严重的工程事故和安全隐患。如果这些问题在隧道的使用过程中暴露,还会影响到隧道的畅通,带来更多的负面影响。因此,建议业主单位完善隧道工程施工质量责任制。加强对施工建设过程的控制,加大检查力度,实行后一道工序对前一道工序的监督制度和连带负责的制度。同时,在内部展开工程质量保障工作,对没有按照规定施工的人员、单位要严肃处理。积极总结经验教训,对已经出现苗头的问题要积极整改。建立隧道工程质量的举报制度,鼓励所有建设人员、单位工程质量、作业水平、特别是内部的施工作业质量存在的问题进行举报,经查属实则予以奖励。

2.监理单位对隧道工程的施工管理主要起到监督的作用。主要工作任务是对隧道施工中的各个环节、各道工序进行严格、系统、全面地监督,确保施工作业中的每一道工序、都符合相关的技术标准,确保隧道施工现场的施工秩序良好、物流通畅。

3.施工单位隧道施工管理的主体。要精心安排工作顺序、物流通道、人员和设备的进出场等,做到从每一个施工和物流过程上控制工程的进度和质量。工作的重点是对承包商的管理和协调。要求承包商提交详细的施工计划,确定施工周期,估算人员和设备的具体投入,估算施工材料的用量等,从各个细节把握应该给每个承包商分配的工期和进场时间。并在可能产生互相干扰的承包商之间做好协调工作。明确以施工单位为隧道施工主体,各个承包商应当积极配合展开工作,在某些情况下要能够做到加快施工速度、调整施工路段的先后顺利,为兄弟单位提供方便。最后,从细节的管理到整体的把握,要对整个隧道施工的工期留出一定的富裕。总的来说,施工单位要努力提高自身的管理水平,关键是要把各个细节做好,做细,搞好对工程进度的估计和对承包单位的协调,并监理单位的监督和积极接受业主单位的建议。

总结:

隧道工程施工特点范文第3篇

关键词:渗流 隧道 地质灾害

中图分类号:U457 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)06(c)-0077-02

在中国的一些地区,人们的出行受到了严重的阻碍,彼此之间的交流也就随之变得少之又少。而这个问题也一直得到国家的关注,为解决这个问题,国家将交通建设放在首选位置。但由于中国不同地区的地质条件不同,表现为很强的复杂性,因此,为了减少地区之间的距离,国家将隧道放在山区交通建设的首选位置。长距离的深山铁路隧道的安全问题不同于一般性质的长距离隧道的安全问题,由于其地理位置的原因有着其特殊性和复杂性。因为长距离深山隧道的修建不论是时间问题还是环境问题以及施工问题,面临着各种各样的不确定性安全隐患和安全问题,虽然隧道工程施工可以大大缩短地区之间的距离,但由于地区地质条件的特殊性和复杂性,通常会导致隧道施工工期长,所要求的技术很高和经费多等缺点。在隧道施工过程中,也可能会遇到滑坡、涌水和岩溶塌陷等危险,这样就会导致隧道施工的工期加长、危险加大、质量降低。当隧道工程施工遇到地质灾害时,不仅是隧道的有效使用期限变短,消耗的经费变大,同时,也会使隧道工程施工最终的目的性降低,即人们的出行扔存在安全风险。

在隧道工程施工中不可避免的遇到地质灾害,渗流便是其中的一种,因此渗流成为在地质灾害中关注的焦点。中国的面积广,地质复杂,而地下水又会对隧道有很大的影响,因此在进行隧道工程施工过程中要注意渗流的影响。而在中国的隧道工程施工方面,渗流是很常见的现象,同时也是很难避免的,有“十隧九漏”之说。因此,加强对渗流引起的隧道施工地质灾害的研究,找到防治办法,提高隧道施工的质量,可以有效的在保证人们正常出行与交流的同时,也可以保证隧道和人们的安全,增加隧道的使用寿命。

1 渗流的特点以及致灾的力学机制

1.1 渗流的特点

地球上必不可少的便是水,同时它也是各种地质中不可缺少的成分,在地质方面起着至关重要的作用,但它也是地质灾害发生的导火索。隧道工程施工的渗流主要发生在含水路段,当对此路段进行施工时,原有地下水的的状况就会发生改变,破坏其渗流条件,地下水便会随着隧道的一些位置流出,最终导致涌水灾害,形成渗流。根据地下水渗流的快慢或大小,渗流可表现为水的渗出、海流,当地下水流出的程度再次加大时,渗流又可表现为股流和大范围突水等形式。

1.2 渗流致灾的力学机制

工程施工中遇到的地质灾害主要来自水的因素,而水的存在形式分为静态水和动态水,在隧道中,水的存在形式同样是由静、动两种储量构成,并且这两种类型的水储量都与水围岩的规模有关。但是,水的存在形式不同,所以要涉及的因素必然不同。水的静储量是潜水资源含水层多年平均最低潜水位以下的地下水储量,即存在隧道内的地质之间的空隙中的地下水,它不仅与水围岩的规模有关,还和储水能力、给水能力有关;水的动储量是潜水资源含水层多年平均最高水位与最低水位之间的地下水储量,即存在隧道内的与地表水源或其他地下水有直接联系的地下水,它不仅与水围岩的规模有关,还与水的补给、径流和排泄条件有关。

岩体力学性能的影响因素有很多,其中水的赋存状态、岩石的性质以及岩石的完整程度等占主要的位置,其次是水与其他方面综合的影响也给岩体力学性能带来巨大的影响,例如,有的岩体遇水后会因胶结物溶解,导致岩体内的一些细小颗粒被融化,从而使岩体软化,变得疏松,最终致使岩体的强度降低;有的岩体会因岩体中的一些物质与水发生化学反应使其强度降低;有的岩体会因岩体中的物体遇水变得光滑导致岩体变形或破坏使其强度降低。

岩体发生变化通常是由水和岩体之间的化学反应造成的,而他们之间的力学又通常会使地下水水量发生剧变,而当水量发生变化时,其岩石之间的间隙中的水压也便随之发生变化,最终使岩石的结构受损 从而使岩体的强度降低,导致工程体应力环境的恶化,从而影响着工程体本身。在岩体内部,通常存在着渗流场和应力场之间的动态平衡,两者之间互补互惠,每当渗流场或应力场中的一种发生变化时,另一种会自动发生变化,使其回复到原有的动态平衡。但是,如果一方变化的幅度过大,另一个不能随之也发生变化,那么这个动态平衡就会发生破坏,最终导致地质灾害的发生。

2 渗流灾害的防治措施

每道工程都有自己的核心任务和落脚点,隧道施工也不例外。地质灾害检测和警报便是隧道工程施工的核心任务和落脚点。提前预知隧道工程施工中可能会遇到的各种情况,掌握隧道的变数,可以在遇到渗流时及时果断的采取有效措施,降低渗流灾害的影响程度,保证隧道工程施工的正常进行。对于隧道工程施工灾害的监控测量预警的流程如图1所示。

由图1可知:在进行隧道工程施工前搜集有关隧道的信息,然后根据隧道信息进行此隧道工程施工的动态设计与管理,在动态效果良好且无误的情况下,根据动态的流程或步骤进行信息化施工,但在进行信息化施工的过程中要不断的进行地质预报和监控测量,以此得到隧道工程施工进行中所遇到的可能的状况和数据,然后对地质预报和监控测量得到的数据进行分析、处理和反馈。经过对数据的分析、处理和反馈,得出结论,如果显示无异常,表明隧道工程施工过程符合动态设计与管理,则继续进行正常施工;如果显示异常,则表示隧道工程施工过程有异于动态设计与管理的地方,是灾害预警,需要采取防治措施,并重新进行信息化施工。

隧道工程施工是一项大的工程,在进行施工前最好考虑到各种可能出现的灾害,这样就可以在遇到灾害时及时果断的采取措施,降低灾害的程度和损失。因此,在进行隧道工程施工前进行地质预报能够起到意想不到的作用,对于超前地质预报的流程图如图2所示。

由图2可知:首先通过隧道超前地质预报体系进行宏观地质调查分析和确定所遇灾害风险分级,根据灾害风险分级制定灾害分级综合预报方案,然后根据制定的灾害分级综合预报方案和宏观地质调查分析结论进行长期地质灾害预报,根据长期地质灾害预报进行短期地质灾害预报,在进行短期地质灾害预报结论无异常情况下,进行正常施工,在进行短期地质灾害预报结论异常情况下,则确定灾害类型与规模,并根据灾害的类型与规模采取相应的处理措施,最后再进行正常施工。

任何灾害或事故的发生都少不了源头、过程和结果三个步骤,渗流地质灾害的发生也不例外,同样由这三个步骤发生,因此,该文从渗流发生的源头、过程和结果三方面进行防治,具体措施如下:

(1)在进行隧道工程施工前对地表水、暗河以及地下水等进行探测、预报和定位,即进行超预报工作,然后采取针对性的措施,进行定量和定性的工作,尽量减少水对将要进行的隧道工程施工所带来的影响,但在此期间仍要不断进行超前预报工作。

(2)当隧道工程施工进行中时,如若遇到水源或接近水源的地方时,可以采取放掉地下水或表面水等措施,不可以盲目施工,这样才可以保证正常安全施工以及隧道工程施工的质量以及使用寿命。

(3)当隧道穿越的水源丰富且不间断时,可以采取排、堵和排堵结合的方法,尽量减少水源对隧道工程施工的影响。当穿越河川或江水的隧道中有出水的裂缝时,一般采用堵的方式。

(4)为防治隧洞工程施工过程中出现渗流,也可以提前采取措施,如进行超前引排、超前预注浆等措施,阻止渗流在隧洞工程施工过程中出现。

3 结语

隧道工程施工中的地质灾害有很多种,渗流便是其中的一种,并且渗流现象比较普遍,对隧道的危害很大,果断采取有效措施既可以提高隧道的质量和安全率,同时也可以增加隧道的使用寿命。该文首先分析了渗流的特点和渗流致灾的力学机制,了解到渗流致灾的特点和原理,然后进行隧道工程施工灾害的监控测量、预警分析和隧道工程施工超前地质预报分析,掌握隧道工程施工中地质灾害监控测量预警和超前地质预报的使用流程和步骤,为隧道工程安全施工奠定基础。同时,该文也对进行隧道工程施工过程中出现的渗流现象给出了一定的措施,确保工程的安全进行。

总之,渗流是一种常见的隧道工程施工中的地质灾害,同时也是影响最广的地质灾害现象,该文通过对渗流引起的隧道工程施工地质灾害进行研究,寻找有效的防治措施,提高隧道工程的质量和安全性能,同时也增加了隧道的使用寿命。

该文通过研究找到渗流引起的地质灾害的防治措施,但由于时间关系,不能做更深入的研究,由此在以后的研究中从以下几个方面做更进一步的完善:

(1)地下水是危害岩体的一个重要因素,但地表水与地下水的连接后的关系对岩体的影响会如何,在这方面可以做进一步研究。

(2)岩体中的一些与水关系强的生物也可能会对岩体产生一定的影响。

参考文献

[1] 李晓红,梁峰,卢义玉,等.渗流引起的隧道施工地质灾害分析与防治――以环山坪大跨度隧道为例[J].岩石力学与工程学报,2007(S1):2718-2723.

[2] 刘光福,曹大明.复杂地质条件下隧道施工地质灾害预报技术探讨[J].公路隧道,2011(2):33-37.

[3] 郑刚,戴轩.灾害环境下隧道不同部位漏水对于周围土体及平行隧道的影响研究[J].岩石力学与工程学报,2015(S1):3196-3207.

[4] 吴德胜,吴丰收,李富明,等.综合地质预报方法在铜锣山隧道施工涌水预报中的应用[J].现代隧道技术,2014(6):167-172,178.

隧道工程施工特点范文第4篇

引言

随着经济发展的全球化发展趋势,我国隧道工程施工技术水平不断提高,逐渐克服各种复杂的地质条件。隧道作为交通线上的重要组成部分,但是在实际的施工中会出现各种复杂的地质条件,导致施工中出现各种需要解决的弊端。本文主要介绍在不同地质条件下需要采取的隧道施工技术,促进我国隧道施工水平。

一、复杂地质条件对于隧道施工的影响

随着我国交通运输事业的快速发展,铁路隧道工程越来越多,对铁路隧道施工技术水平的要求也越来越高,很多隧道需要穿过多种多样的地质条件,因此,只有不断加大隧道施工的技术投入力度,组织相关技术人员进行技术攻关,不断提高铁路隧道施工技术水平,才能够适应铁路运输事业发展的需要,满足人们对铁路运输的需求,助力社会经济的发展。具体说来,在铁路隧道的施工过程中,需要克服各种各样的复杂地质条件,如岩溶、高地温、放射性气体、软弱破碎带、特殊岩层、云母片岩等不利于施工的地质条件。如果在隧道施工过程中不能很好地克服这些复杂的地质条件,就可能会导致突泥、涌突水、岩爆、瓦斯爆炸、高地温灾害等一些突发性的灾害事故,不仅会降低铁路隧道工程建设的经济效益与社会效益,浪费大量的人力、物力、财力,延误工程的施工工期,甚至会造成人员伤亡,给人们的生命财产安全带来极大的威胁。

二、阻碍铁路隧道施工的复杂地质条件

铁路隧道是为帮助在铁路线路铺设过程克服崇山峻岭等高程障碍和江海湖泊、城镇工矿等平面障碍而进行的地下通道施工工程,它可以有效缩短铁路通行的距离,节约成本,提高运行速度。根据形成原因的不同,可以将铁路隧道施工中遇到的复杂地质条件分为两类:

1、不良地质条件。

不良地质现象的存在缘于地球外动力、太阳能、重力能等共同作用下引起的各种不利于工程施工的地质现象。比如泥石流、滑波、岩溶、湿陷性黄土、断层、土洞、煤层瓦斯、粉砂层、云母片岩等。在这些不良地质条件下修建隧道很容易发生瓦斯爆炸、塌方、围岩变形、突水、突泥、下沉等事故。

2、特殊地质环境。

特殊地质环境主要存在于:开采煤炭留下的大量的采空区、常见于黄土高原地区的黄土洞穴潜蚀地貌、人工回填区、地下国道、地下建筑、城市地下隧道、地铁等。在这样的特殊地质环境下进行施工容易发生隧道坍塌、变形、下沉、破坏地表构筑物、引发交通事故等不良后果。

三、各种复杂地质条件下隧道施工技术分析

1、浅埋偏压隧道的特点

浅埋偏压是复杂地质条件的一种,建设浅埋偏压隧道需要克服这种复杂地质,才能够避免发生突发性安全事故,确保人们的生命财产安全。为了更好地解决浅埋偏压隧道中遇到的问题,突破这种不良地质条件的限制,提高铁路隧道的施工技术水平,我们需要了解浅埋偏压隧道的特点和浅埋偏压隧道下的施工要求,认清这种地质条件的特点及特性,对可能会发生的各种地质灾害做到提前预知,采取积极有效的施工技术与施工方法,制定出有针对性的施工方案,避免发生一些突发性事故。在隧道开挖的过程中,要通过围岩的地质资料,准确掌握各个地段的地质特点,并定期做好地质变形监测,防止在施工阶段发生地质灾害。要通过研究围岩的特点及变形情况,分析围岩的变形时间与变形规律,制定出正确的施工参数,并根据施工的具体条件对施工参数适时调整,使施工参数更加符合隧道施工的要求,制定出完整的、系统的、科学的施工方案,避免在施工过程中发生地质灾害。

2、膨胀土围岩地质条件的施工技术

膨胀土地层的隧道在开挖后,可能会导致围岩变形现象,或者由于长期浸水而膨胀,风化而开裂等,导致围岩失去良好的支撑力,破坏其稳定性。因此,在膨胀土地层中建造隧道,首先应该进行勘察围岩压力及其流变情况,掌握其变化规律。为了遵循减少对围岩产生扰动的原则,适宜采取无爆破掘进法,采取用掘进机、风镐、液压镐等开挖方式,合理减少围岩暴露时间,及时进行衬砌处理,避免出现围岩膨胀变形。不合适采取开挖方法的部分,可采取正台阶法、侧壁导坑法和“眼镜法”。

3、松散地层地质条件的施工技术

松散地层结构松散,容易出现坍塌现象。在此类地质条件下进行开挖隧道,应该尽量减少对围岩的干扰,大多遵循先护后挖、密闭支撑、同时挖边封闭的原则,或者采取超前注浆改良地层和控制地下水等方案。(1)超前支护。在隧道开挖前,采取超前支护方法,可避免在坑道掘进过程中出现坍塌现象。超前支护主要包括:超前锚杆方法、超前管棚法等。(2)超前小导管预注浆方法。超前小导管预注浆主要是根据开挖外轮廓线,按照规定的角度置入管壁带孔的小导管,在施加压力的同时,向管内压注水泥,以增强岩体的稳定性,起到超前预支护作用。(3)降水、堵水方法。松散地层中的含水量,造成隧道施工中存在各种隐患。因此,在施工中儿科综合采取辅助坑道内井点降水、深井泵降水、注浆堵水、洞外地面隧道两侧布点等方法。在隧道施工中,结合隧道埋深以及工程水文地质条件,综合考虑技术经济条件,从而采取可行性的技术,切实提高工程质量水平。

4、溶洞地质条件的施工技术

溶洞的溶蚀作用非常明显,在隧道施工中难以会出现溶洞现象,因此,在溶洞地区修建隧道过程中,应该明确溶洞分布范围、类型、岩层的稳定性、填充物以及地下水条件等,从而采取安全的施工方法。针对尚未发育的岩溶区,应该采取全面的预防措施,预防出现然大量涌水、流石流泥、崩坍落石等情况,从根本上确保施工的安全。在隧道穿过岩溶区中,其岩层比较稳定,且溶洞发育应该完整,地下水量不大的情况下,可考虑采取探孔或物探等方法,以掌握实际的地质条件。如果溶洞穿越暗河水囊等岩溶区,首先应该采取超前钻探及时,提前解决施工中的排水问题。在突发量涌水、流石流泥、崩坍落石的情况下,可采取平导作为泄水通道,顺利开辟掘进工作面积。总之,“引、堵、越、绕”等方法可及时处理岩溶地段隧道出现的溶洞现象。

5、流沙地质条件的施工技术 

流沙大多呈糊浆状,容易出现围岩失稳坍塌、支护结构变形等危险情况,不利于安全的隧道施工。因此,在治理流沙地质情况之前,应该先及时处理水流情况,特别需要减少沙层的含水量。在流沙地质条件下,可采取以下综合处理措施:首先了解流沙特性以及地质构成结构,分析粒径分布、塑性指数等,从而采取因地制宜的治理方案。在开挖过程中,采取自上而下分部进行,先护后挖,密闭支撑,边挖边封闭,控制沙粒从支撑缝隙中流出。或者采取超前注浆技术,以改善围岩结构,再继续开挖,避免对洞身衬砌造成破坏。按照施工组织设计要求,结合施工现场实际条件,从而制定可行性、经济性的施工方法,确保施工质量的提高。 

隧道工程施工特点范文第5篇

关键词:高速公路;隧道工程;监控测量

中图分类号:U412文献标识码: A

引言

随着经济的不断发展,科技的不断进步,人民不断增长的物质文化水平的需要,促使了无论是公路运输还是水路、空中以及地下交通运输都像更舒适更安全和更大的空间和更加环保的方向发展。对于当前我国西部大开发进程逐渐加大情形下,铁路与公路,公路与公路相互交错越来越多,地质环境也不断复杂化,在这样的大环境大背景下,如何高效安全的设计并实施公路隧道工程,严格控制施工中的各种问题,保证高速公路的安全运行,是高速公路隧道施工的难点亦是重点。

一、高速公路隧道施工监测的重要性

对于公路建设项目,特别是高速公路项目隧道施工而言,其工程结构体系的特殊性决定了施工监测的必要性。从岩体力学的研究角度上来说,隧道工程是一种处于围岩结构相互运动机理下形成的综合性结构产物。而从地质力学的研究角度上来说,隧道工程则是一种始终处于动态变化地质体当中的地质产物。换句话来说,在围岩结构及地质力学的变化状态下,隧道工程项目势必会处于强烈的环境影响状态下。这也就是说,高速公路隧道结构体系就是由周边地质体与支护结构所构成的。

1、隧道工程的受力特点与一般意义上的地面工程存在较大的差异,其在运行过程中所承受的外部作用力始终是不确定的。再加上现阶段国内外有关隧道工程荷载体系的量值与分布研究还不够深入,隧道工程设计往往建立在大量的假设性前提条件之下。

2、在隧道工程项目建设的成形过程当中,其受力状态变化是基本恒定的,在开挖施工过程开始以来所遭受的结构性损失使得隧道支护结构与衬砌结构的外形及内力同样处理变化状态当中。基于以上分析,要想确保施工质量的稳定性,对高速公路隧道工程建设各环节进行系统化的施工监测与管理作业,复杂性的受力问题可得到妥善解决。

二、高速公路隧道施工监测项目分析

对于高速公路隧道工程项目建设而言,施工监测及管理应重点关注以下几个方面的内容:

1、地质素描项目分析:高速公路隧道工程在执行每次爆破作业之后都应当针对隧道所处地质结构及支护形式进行合理检测,重点针对断层节理、围岩岩性、衬砌支护状态以及地下水水体结构分布情况作出实时描述与记录。

2、地质超前预报项目分析:在当前技术条件支持下,隧道施工监测作业人员可以通过地质雷达的方式对隧道工程掌子面前方的各类型潜在地质隐患进行合理预测与预报(包括断层带、软弱岩带、破碎带以及含水地层等)。通过对地质隐患的预测与预报,隧道后期施工过程当中可能出现的突泥涌水及坍塌问题也将得到有效的缓解与控制。

3、周边收敛位移项目分析:施工监测人员可以以绘制隧道周边收敛位移实时变化曲线的方式将隧道工程在施工深入过程当中的洞身变化情况予以及时且直观的反应。从这一角度上来说,周边收敛位移项目施工监测能够为隧道初期支护及二次浇注作业的开展提供必要的数据支持,并辅助施工方法的设计与修改。

4、拱顶下沉项目分析:对隧道工程拱顶下沉量参数进行检测与分析的关键在于对隧道施工进行过程当中围岩结构的扰动因素进行预警,计算围岩结构作用于隧道初期支护上的荷载作用力,能够辅助现场施工人员针对隧道工程拱部结构的稳定性予以判定,从而确保施工项目进行的可靠性与安全性。

三、监控量测项目数据整理对高速公路隧道施工管理的作用分析

1、监控量测项目应关注的几点问题分析

1.1 施工监测定位:传统意义上的施工监测多是由高速公路隧道工程项目建设方所承担的,此种责任模式的局限性使得施工监测相对于高速公路隧道建设项目的应用优势无法真正意义上的发挥出来。与此同时,受到部分选测项目难度较大及专门人员配各不够充分的因素影响,新时期的高速公路隧道施工监测作业应当由具有施工监测专门资质的单位承担,使其转变为一种全新的技术方式。

1.2 洞室收敛作业:高速公路隧道工程在开挖作业后应当及时转入初期支护环节,初测工作必须在确保喷射混凝土支护作业完成的基础之上开展。换句话来说,收敛量测作业应当安排在洞室开挖作业之后。并且同一般意义上的地表沉降值参数相比,净空收敛值相对而言会比较低。

1.3 拱顶沉降作业:在高速公路隧道施工监测实践工作中,隧道拱顶沉降点是在隧道工程开挖及喷射混凝土支护施工的基础之上予以测定并安装的,此过程当中能够对沉降点初始读数予以分析并记录。特别值得注意的一点在于:在对沉降点初始读数进行读取之前,隧道拱顶部位就存在一定的变形问题。导致这一问题的最根本原因在于:同路面沉降相比,高速公路隧道施工作业面的拱顶沉降参数会比较小。

2、工程实例分析:某高速公路XY21合同段共设置有两座隧道,单洞总计1721.12m。其中隧道A为连拱型隧道,其左线长171.62m,右线长169.5m;隧道B为分离型隧道,其左线长678m,右线长702mo隧道A洞身最大埋深参数为64m.隧道B洞身最大埋深参数为173m(左线).192m(右线)。高速公路隧道施工监测项目包括地表下沉、拱顶下沉、水平收敛以及支护状态等。施工现场相关量测数据应及时整理,绘制有关量测数据与量测时间之间的关系示意图,由此指导施工管理:①由水平收敛指标量测数据分析,可对隧道工程初期支护的稳定性予以判定。现场作业人员你可以通过对位移收敛速度的分析来判定隧道工程围岩有效稳定

时间。一般情况下,在收敛速度

结束语

公路隧道是公路工程结构的重要组成部分之一,随着我国社会主义市场经济的发展,西部大开发战略的实施,原来的两车道隧道已远远不能满足日渐增长的行车要求,隧道规模越大技术也相应复杂,因此,必须要做好公路隧道施工的监测管理工作,优化隧道施工安全措施,促进工程顺利竣工。

参考文献

[1]孙凯,许振刚,刘庭金,等.深基坑的施工监测及其数值模拟分析[[J].岩石力学与工程学报.2004.23.(02).293-298.

[2]雷俊卿,王楠.预应力混凝土连续刚构桥施工监测与仿真分析[J].铁道学报.2006.28.(02).74-78.

隧道工程施工特点范文第6篇

【关键词】软弱围岩;小净距;中间岩柱;施工技术

1 引言

近年来,工程建设领域的环保问题受到各级政府部门的日益重视,道路建设特别是高速公路项目越来越多的采用隧道方案,但山区高速公路上、下行隧道的选线往往受地形限制 ,使得两相邻隧道的最小净间距不能满足设计规范的要求。在此情况下 ,近年来普遍选用单线双洞连拱的隧道结构形式。由于连拱隧道的工程造价、施工难度、施工周期均比双线双洞隧道大得多 ,为此 ,在工程实践中衍生出一种新的结构形式——小净距隧道。小净距隧道双洞的中间岩柱宽度介于连拱隧道和双线隧道之间 ,一般小于 1. 5倍隧道开挖断面的宽度。国内小净距隧道的建设历史不长,其理论研究远落后于工程实践,尤其是在各种复杂地质条件下施工方法还处于研究发展阶段,因此对小净距隧道特别是在软弱围岩段的施工技术进行深入研究具有重要意义。

2 工程概况

某隧道为济南-广州高速公路安徽段重要工程,地处大别山腹地,山区地形起伏剧烈,所经区域属淮河水系。隧址地貌属褶断侵蚀低山,海拔200.8-330.4m,相对高差约130m,山顶浑圆,山势较缓,地表植被发育;进口段地形坡角25°-35°,出口段地形坡角20°-30°;山脊走向北北西,隧道轴线与山脊近正交,穿过山脊高程最大为310m。隧道穿越F3断层,断层破碎带内节理裂隙明显,进出洞口冲沟较发育,地下水集中,围岩稳定性极差,出口端边仰坡坡面垂直度较大,山体左侧偏压。

隧道为左右分离式小净距单向行车隧道,净距小(左右线净距最小仅为6m),地质条件差,施工难度较大。

3 设计说明

该隧道进口设计为削竹式洞门,出口为端墙式洞门,洞口段围岩较为软弱破碎,隧道明洞采用明挖法施工,偏压段设计采用大管棚预支护措施,Ⅴ级、Ⅳ级围岩采用单侧壁导坑、对拉预应力锚杆施工,III级围岩采用超前导坑法,风钻钻眼,光面爆破,复合式衬砌。该隧道施工工艺较为复杂、工序繁多且施工干扰大;针对该隧道施工安全要求高、施工难度大等特点,采取施工动态设计对隧道初期支护及衬砌进行修正,在施工方面通过采取控制爆破、监控量测等措施,以保证施工后既有隧道安全和线路运营畅通。

隧道工程施工特点范文第7篇

【关键词】隧道工程 特性 质量 监理要点 管理方法

1、隧道工程

隧道工程,指的是在地下或者水下铺设可以供机动车辆通行的铁路等建筑物的工程。根据工程所在位置的不同,可以分为山岭隧道工程、水下隧道工程和城市隧道工程这三大类。山岭隧道工程是指为了减少路面行驶距离,避免大的坡道而从山岭或者丘陵下打通道路实现穿越的工程,它是修建最多的隧道工程;水下隧道工程是指从河流或者海峡穿越,从河流下面或者海底铺设隧道通过的工程;最后一中,是为了满足大城市的需要,在城市的地下实现穿越的工程,即城市隧道工程 [2]。

隧道工程因其自身的特殊性,且往往受到地质条件的影响,因而一般具有隐蔽性和应变性。施工过程中,其工序十分复杂,且需要循环性与全天候进行施工作业。

2、隧道工程的质量要求

隧道一般是大型的永久性的地下建筑物,其质量安全意义重大。因而国家对其投资很大,对质量的永久性要求也很高[1]。因而在隧道的建设过程中,从开挖到最后完成的每一道工序、每一个环节施工质量,国家都从技术和政策上做出了很多强制的规定,以及质量标准和最后的验收标准。总得来说,隧道工程的质量要求主要包括以下几个方面:第一,隧道的开挖工程质量;第二,隧道的支护工程质量,其中包括了对各种建筑材料质量的要求;第三,排水工程的质量,其中也包括了对材料质量的要求;第四,隧道的路面工程质量;最后一方面是隧道洞口的工程质量要求。

隧道工程复杂而工程巨大,对质量的要求也很高。因而,做好隧道工程的监理和管理工作,才能最终保障隧道工程的质量。

3、隧道的监理要点

隧道工程的监理主要是通过监理工程师来执行的,作为整个工程质量的检验者,其责任是很重大的[2]。因而,对监理人员自身的要求也很高,监理人员自身责任感应该很强,职业道德方面应当表现良好。应当按照严格的质量标准和设计进行日常检查,能够认真、独立的执行号监理任务,坚持原则。自身专业知识过关,面对具体问题能够具体分析,有较强的解决事情的能力。最后,也是最重要的,作为隧道工程的监理人员,应当做到吃苦耐劳,迎难而上 [4]。

监理人员在隧道工程修建中,应做到:

3.1 施工中应该注意

3.1.1 做好预案

3.1.2 技术更新要快,尽量使用先进的掘进的工艺,淘汰旧的工艺

3.1.3 隧道工程具有控制性,施工的条件往往比较差,所以选用的队伍应当作风过硬、且敢打硬仗,具有稳定性,技术人员则应当要求有丰富的施工经验以及地质经验。

3.1.5 实施二次衬砌的工程时,必需严格遵守隧道工程的施工技术规范,以及相关的规定,水泥必需采用高标号或者早强水泥。

3.2 必需严格的控制欠挖,尽量做到减少超挖,监理人员自身则应当提高超、欠挖量的测定频率,并且严格的控制好超挖部分的回填质量。

3.3锚喷支护的方面,在支护工程开始前,所有的原材料,像是锚杆、水泥、砂、碎石等等这些原材料,必须先通过监理人员的抽检和认可。原材料的比例也要严格按照设计的标准。

3.4隧道的施工过程中,还有一项重要的工作就是施工的量测,以及监控现场的施工量测。量测前必需先进行初步的调查,然后根据工程的地质条件,施工的方法和环境的要求以及当时的经济条件等等实行的。

3.4.1 计划量测,这方面的工作包括了有,选择好量测的项目、设置好测试断面、测线、测点、测孔、确定好量测的频率和时间,这些计划工作是承包商负责的, 监理人员负责计划的审批。

3.4.2 实施量测,相关的监理人员专门负责隧道施工进行量测,基于先前制订的计划,观察地质和支护的状况,对周边位移、拱顶下沉,锚杆拉拔力等等这些项目进行重点观测。做到按规定的频率,及时地进行量测,了解掌握围岩以及支护的动态,报告信息,以便后续的施工。

3.4.3监理人员进行监控量测,并记录,然后绘制出围岩以及支护的位移和时间的关系曲线,进行研究分析。以便更新初期的参考数据,更有利于施工。

3.5防排水施工

隧道不漏不渗是质量安全的关键内容之一,要做到工程不渗不漏,就要对二次衬砌前排水的施工质量进行严格的把关。主要应当严格实施好以下点:

3.5.1 衬砌防水

3.5.2 对施工缝以及沉降缝进行止水试验

3.5.3 衬砌的背面保障排水通常

3.5.4 调整好防排水的措施

3.5.5 做好防排水的工程,确保隧道不渗漏

3.6 保障隧道施工的安全

监理人员的工作不仅仅只是对隧道工程的质量进行监理,还应当包括帮助业主实施安全管理,避免发生伤亡事故。

3.6.1开工前认真审查施工组织设计,帮助承包人选择合理的施工方法,对施工场地进行统一规划,建立安全制度,以利文明施工和安全生产。

3.6.2隧道施工安全问题,主要指的是安全问题和质量问题,两者都很重要,平时施工作用中,必须加强对安全问题的重视,严格按照有关规定,做到质量与安全两手抓,两手硬。

3.6.3承包方应当建立起安全责任制,必须有相关熟悉安全生产的操作规定的人员,建立好安全台帐,确保能够每天安全的交底,一切以预防为主,确保安全施工。

3.6.4 在施工的技术方面,应当帮助承包人实施管理。保证合理的安排进度、作业循环以及生产均衡。从而,避免因忙碌,抢攻而发生安全事故。

3.6.5严格执行进入工地的人员必须戴好规定的防护用具。

3.6.6 施工单位的特殊工种,其工作人员必须持证上岗,应当加强维护和检修机械设备,存贮和领用爆炸物品必须符合规定。

3.6.7 加强对施工安全的监督检查,对违犯施工安全规则,危及安全的施工点要求承包人立即纠正,必要时停工整顿,复查合格后方可复工。

3.6.8 承包人应当在隧道工程的洞口等等一些适当的场所,设置一个专门储备急救材料的场所。万一在洞内发生了险情,应当立即疏散和撤离施工人员,指定专人看守,且一定要设立好相关的标志。及时向上级报告,并采取相应的措施。

4、隧道工程的管理方法

隧道工程施工特点范文第8篇

【关键词】软弱围岩;隧道变形;控制

客运专线铁路具有较高的舒适性、稳定性和平顺性,但是其线路隧道通过的地方地质条件更加复杂,很多线路隧道都属于软弱围岩地质,这种隧道承受的断面更大,容易发生局部的变形,给施工建设带来很大的困难,通过深入分析和研究软弱围岩隧道变形特征,积极采取有效措施,不断提高隧道的安全性。

一、软弱围岩的地质特征

软弱围岩主要是指围岩赋存性能差、结构破碎、裂隙节理发育、岩体承载能力差以及岩质软弱的岩体。软弱围岩通常具有以下特点。

1、围岩容易风化,强度较低

软弱围岩主要的岩地层有千枚岩、炭质岩、片岩、泥岩、片岩等[1],其稳定性很差,强度低,围岩层被暴露后容易软化,遇水风化,特别是在高地应力的深埋地段,软弱围岩地质层会产生塑性的变形,在塑性的地质层深度和范围都很大。

2、岩体粘结力差,松散破碎

通常情况下,由破碎挤压带、风化岩体层、土层等构成的软弱围岩,围岩结构粘结力很差,统一松散破碎,隧道在施工建设过程中,仅仅依靠岩体颗粒之间的胶结作用和摩擦力构成拱形,特别是在隧道的签埋地段,这些岩体的结构非常不稳定,很容易发生冒顶坍塌事故。

3、岩体结构面软弱,容易滑塌

在隧道岩体结构面切割严重的地方,一些块状的岩体结构,由于结构面软弱,粘结性很差,在开挖隧道的过程中,隧道周围岩体结构面容易发生坠落、滑移和松弛等变形,严重破坏隧道的结构。

二、软弱围岩隧道变形特点分析

1、变形量大

隧道施工建设完成后,软弱围岩隧道会发生明显的塑性变形,这是软弱围岩最主要的特征,其变形的长度和深度有可能达到几十或者几百厘米,隧道支护结构往往表现为混凝土二衬开裂和支护初期严重开裂。

2、变形速度快

软弱围岩隧道施工建设过程中,其变形速度很快,在隧道的支护初期,其变形速率更大。

3、变形时间长

软弱围岩在隧道的支护初期不仅变形速度很快,在隧道的施工建设过程中,其变形持续的时间也很长,软弱围岩具有显著的蠕变变形特点,在软弱围岩隧道施工建设的很长一段时间里都会发生变形。

4、围岩扰动明显

隧道在施工开挖过程中,围岩在纵向应力重的影响下,隧道周围的软弱围岩的塑性变形区不断扩大,当隧道支护结构强度和刚度不够或者支护结构不稳定时,软弱围岩的扰动明显。

5、径向变形范围大

软弱围岩隧道的径向并行通常表现为隧底隆起、边墙收敛、拱顶下沉,拱顶下沉的变形量最大[2]。软弱围岩隧道施工开挖过程中,经常会出现隧道掌子面上方的软弱围岩下沉,在浅埋隧道的掌子面周围出现沉降槽,造成地表下沉,并且在隧道开挖之后,纵向的掌子面挤压变形,软弱围岩临空产生应力,在围岩纵水平力和纵向力作用下,发生位移,软弱围岩隧道掌子面被挤出变形,随着不断开挖隧道掌子面,在掌子面周围位置会产生不断扩大的水平水平收敛和拱顶下沉,并且下沉速度较快。

三、软弱围岩隧道变形控制措施

1、重视超前工作

(1)加强隧道地质预报工作

在软弱围岩隧道施工开挖过程中,经常会遇到围岩隧道实际的地质情况和施工设计图纸提供的地质情况严重不符的问题,因此,施工单位不仅要在隧道设计阶段进行全面的地质勘察,还在要隧道施工开挖过程中进行隧道地质预报工作,结合隧道地质预报的实际方案,编制详细的地质预报计划,积极进行超前地质预报工作。对于隧道经过的地质条件比较简单的区域,可以进行地质编录,根据隧道掌子面的地下水质、裂隙节理发育、地质构造、地层岩性等情况[3],判断和分析软弱岩层的可靠性和稳定性。对于地质情况相对比较复杂的区域,在编录地质情况的基础上,进行隧道地质超前预报工作,及时和勘察的资料进行分析比对,提高隧道地质预报工作的精度和质量,在隧道浅埋地质区域,利用水平钻孔勘察隧道掌子面的地质情况,结合实际的地质情况积极采取相应措施,提高隧道施工的安全性。

(2)加强超前预加固

软弱围岩隧道变形主要表现在隧道掌子面水平方向和纵向挤压变形,可以此采用超前注浆灌注或者超前导管的方式对隧道掌子面进行控制变形预加固技术。另外,要注意控制隧道掌子面的位移,对于软弱底层和破碎断层带的围岩进行超前预加固,控制掌子面围岩的变形。

2、严格落实施工环节

(1)选择科学合理的施工方法

软弱围岩隧道的施工开挖方法必须全面考虑软弱围岩的承载能力,减小隧道掌子面塑性变形范围,保护软弱围岩岩层和岩体,控制软弱围岩的变形量。软弱围岩隧道的施工方法,首先要确保施工安全,其次,要尽量简化施工步骤和施工流程,提高施工质量和施工效率。在隧道的施工开挖过程中,施工人员要根据软弱岩层的加固情况和地质情况,选择科学合理的施工方法,在施工开挖过程中,根据监测的实际的地质情况,有针对地调整施工方案,如果需要使用爆破法进行开挖,要严格控制装药量、深度以及炮眼数量,提高控制爆破的技术,最大限度地降低爆破对软弱岩层的扰动影响。

(2)快速施工初期支护

隧道施工初期的支护能够在软弱围岩变形范围较小,隧道施工开挖时间较短的阶段,通过初期支护措施和软弱岩层共同承受岩体的变形压力,避免隧道坍塌。如果施工初期的支护不及时或者支护效果较差,变形量不断扩大,软弱岩层容易松动破碎,导致荷载加大,施工初期的支护完成变成被动的承受岩层压力,很容易导致初期支护结构变形,引起隧道坍塌。因此,施工人员要注意在施工开挖初期要迅速进行支护措施,确保支护结构的刚度和强度,控制变形,及时支护。当前,软弱岩层隧道主要有联合锚网喷支护、钢拱架支护和锚网喷支护这三种初期支护技术,在一些特殊的地质环境下,也可以采用玻璃纤维混凝土或者纤维喷钢混凝土。在隧道支护结构没有封闭时,要积极采取支撑拱脚、大拱脚、锁脚锚杆等工具,加固支护结构,避免隧道掌子面的整体下沉。

3、加强软弱围岩变形监测工作

在软弱围岩隧道施工开挖过程中,软弱围岩变形监测工作是一项非常重要的工序,能够有效判断隧道掌子面支护结构是否可靠稳定,指导软弱围岩隧道进行安全施工开挖,提高了软弱围岩隧道施工的安全性。软弱围岩隧道变形监测主要的监测对象是水平收敛和拱顶下沉,在隧道的浅埋区域,使用沉降地表量测。软弱围岩隧道的掌子面范围较大,如果采用有尺量测方式,精度低、耗时长、干扰大,影响施工质量和效率,因此可以使用无尺量测。在进行监控量测时,要加强专业化管理,构建科学合理的报告制度、信息反馈和登记管理,实时监测软弱围岩隧道的动态信息,科学评价支护结构和软弱围岩的稳定性和可靠性状态,进行隧道施工设计,确保软弱围岩隧道的安全施工。

结束语:

由于软弱围岩的结构面软弱、结构松散破碎、围岩硬度和强度较低,隧道施工开挖过程中,隧道掌子面由于受力过大会发生变形,结合软弱围岩隧道变形的特点,积极采取控制隧道变形的措施,提高隧道施工的安全性,减少和避免隧道安全事故。

参考文献:

[1]关宝树.软弱围岩隧道变形及其控制技术[J].隧道建设,2011,01:1-17.