隧道软弱围岩施工技术探索
摘要:伴随着国内科技的持续发展,隧道建筑业也得到了快速发展与提高,并且对隧道建筑措施的需求也日益提升,软弱围岩隧道建筑措施的使用是软弱围岩力学特征的体现。软弱围岩拥有以下特点,很低的强度、形状容易改变并且改变的十分大,所以在软弱围岩中开展建筑时,一般按照其特征选用适宜的建筑技术,搞好挖掘与建筑等筹备,增强软弱围岩建筑品质,提升建筑安全。文章主要对软弱围岩隧道建筑措施开展研究。
关键词:软弱围岩;隧道;施工技术 引言
软弱围岩隧道施工对技术的要求比较高,而且会影响整体施工的质量,成本也比较难控制,是施工过程中的一大难题。但是,如果在施工过程中,充分了解地质情况,采用灵活的施工方法,加强各阶段的技术指导,严抓质量,问题也会慢慢的得以解决。施工的过程中,最重要的就是安全和质量,要在确保施工人员安全的前提下,尽可能发挥机械的作用,保证工程质量达标,同时还要兼顾工程的经济效益。
1软弱围岩隧道地质工程特点
软弱围岩隧道是一项重难点控制工程,影响着施工的安全、质量、进度以及效益。隧道围岩的划分,无论是铁路隧道、水工隧洞,还是公路隧道的围岩类别划分主要是根据围岩结构完整状态及其稳定性为基本因素,结合考虑围岩岩石强度、地下水作用及风化程度等因素,将围岩划分成不同的等级,编制成具有定性定量指标的隧道围岩分类表。实际施工中,通过各种地质勘探手段取得的资料,与围岩分类表比较以确定围岩类别。
1.1地质特点。软弱围岩,主要是指第四系全新、中更新、更新统的坡残积土部分,范围包括江河湖岸及池塘冲积、淤积层,人工杂填土、溶洞充填物、水田、风积砂及新老黄土等。软弱围堰的特点有:内磨擦角小粘聚力弱;容易产生不稳定情况,比如蠕变、流滑、湿陷或者膨胀等。南北方地区的软岩的特点也各有不同,北方地区的软岩含水量比较小,浸水后饱,失水后呈固态状流动,所以很容易崩塌,失去应有的承载力;而南方软土的含水量比较大,扰动后容易液化,呈液态状流动。
1.2工程特性。根据软弱围岩的特点,相应的隧道工程也比较特别,容易出现问题,这类工程的特性主要表现在四个方面:第一方面,由于软岩的稳定性比较差,容易崩塌,在洞口的施工容易引起牵连性的滑动,很难接近仰坡,所以进洞比较困难;由于软岩地区的承载力比较弱,在洞内施工时支护结构容易下沉收敛,很容易发生危险;第二,由于软弱围岩扰动后自稳能力比较差,需要采取分步施工和化大为小的施工方法,但是由于工序繁多,形成封闭环的时间长,可能会影响工程的进度;第三方面,由于软岩一般都处在地质比较复杂比较多变的地
带,很难一次就摸清地质,导致施工的方法和设计参数也会随之改变,增加了施工的困难;第四方面,施工时遇到了软弱围岩,施工的危险系数就会增加,这无疑会给企业的管理者以及作业人员带来比较大的压力,考验着施工的技术和施工的质量。
2施工方法
2.1开挖断面的判断
围岩应力以及变形调整时,会出现围岩失稳破坏现象,这种现象对围岩硬度强的岩石影响不大,但是对于软弱围岩来讲,这样种破坏对其的影响将是非常严重的,所以在软弱围岩隧道施工时,必须要对围岩的应力以及变形情况进行了解,掌握其变化的规律,使其结果不影响软弱围岩的稳定性。在实际施工中,要根据围岩的应力以及变形的规律,选择相应的开挖方式,开挖的进尺度等。若采用阶梯式开挖方式,则要确定开挖台阶的数目以及高度等。对围岩应力以及变形情况规律的了解与掌握,是进行软弱围岩隧道施工的基础。对围岩的应力分析后,了解到,围岩应力受到初始应力场的应力影响非常大,所以,在进行隧道施工时,应该考虑到侧压力的影响。
2.2提高超前支护的质量
由于软弱围岩的变形快,所以在实际施工中,软弱围岩变形会发生在掌子前不远处,所以必须对其进行超前支护,否则将会出现坍塌现象。在软弱围岩隧道施工中,超前支护是为了更好地控制掌子前的变形现象,这也是软弱围岩隧道施工的重要环节。
在我国的隧道施工中,对超前支护的重视度不够,通常都是在施工后出现较大变形后,才会进行支护补救,这样使得简单的工艺变得复杂,不仅耗用了大量的人工,还消耗了大量的材料,并且支护的效果也不明显,最后影响了工程的工期,施工安全也极大地降低。
2.3开挖方式的选择
在对软弱围岩隧道进行开挖时,应该选择大尺度且开挖时少分布的方式进行。在传统的隧道施工中,多数都是多分布、每一次开挖的进度都较短,这样便造成循环的频率大,造成临时的支护多,使得工程变得复杂,最后导致施工工期延长。将预支护工作做好,在开挖时便可以减少分布,并将开挖的进尺度加大,这样可以减少开挖的循环次数,减少支护面施工,提高施工速度,极大地缩短工期,同时还可以降低施工的复杂程度。在对隧道进行施工时,简化施工步骤,提高施工安全是目前应该重视的研究方向。
通常情况下,全断面以及台阶法都是开挖经常使用的,且施工上效果明显。在软弱围岩隧道使用全断面法进行开挖时,应该先进行超前支护,只有超前支护的质量做好,才能确保掌子的稳定性,才能加大开挖的进尺度,减少分布。目前,
我国在进行隧道开挖时,少分布、大进尺度做的并不好,主要原因就是超前支护没有做好造成的,所以我国隧道施工中应该提高超前支护技术能力,提高支护质量,为隧道开挖奠定基础。
2.4充分使用机械设备
隧道施工是一项工期相对来讲较长的施工,为了减少单位工作面的施工时间,应该大量投入机械设备的使用,例如钻孔机、喷混机等施工机械的使用,这样可以使得一些工序的施工时间提高百分之五十以上,既节省了人力,又缩短了工程的工期。
软弱围岩隧道使用设施开展建筑,是新措施的表现,提升建筑速度的体现,因此在开展隧道建筑时,要尽量运用设备开展建筑,同时让机器设施能够充分展现其用途。伴随着国内科技的发展,更多的措施被运用到项目施工中,隧道建筑措施也随之改善,引进新措施、新设备,隧道建筑将朝着科学技术化、信息化发展方向发展,在很大程度上提升建筑品质以及建筑速度。
2.5增强管制
对隧道开展建筑过程中,因为其特殊具备的工作环境,因此在开展建筑时地区环境不好,工作空间不大,对建筑施工将产生一定的影响。因此在开展建筑过程中,要在保证顺利的建筑时间和速度的状态下,对建筑环节开展科学的布置,把每一个建筑程序进行质量监测。在运用设备的建筑环节中,充分使用设备的性能,进而提升项目建筑时间。并且还要开展建筑项目的安全监管,防止安全事故的出现。在建筑过程中,要根据建筑的规则开展,特别是关键的步骤,要搞好质量监管作业,要使用合理的管制措施提升项目的建筑速度以及项目品质。
结束语
软岩隧道施工,具体情况各有不同,施工方法的选择应以适合围岩特点,操作性强,能够确保安全,最大限度发挥机械作业和人力效率为优化原则。在制定软岩隧道施工方案之前宜充分汲取以往的施工经验教训,避免重大方案的失误,增加方案的可靠性和可行性。并且不断在施工中根据各种条件的变化及时调整优化完善方案,确保施工质量。
参考文献
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