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公路隧道洞口工程施工技术
随着我国经济的发展,公路建设进入了一个全新的时期。为了让公路惠及更多的人们,公路建设里程在不断的扩大。在实际的公路建设中,面对地质较差的情况,根据工程设计,需要进行公路隧道建设。但在公路隧道施工中,公路隧道洞口的建设成为了工程施工过程中的难点。下面小编为大家整理关于公路隧道洞口工程施工技术的论文哦!
摘要:隧道是公路通过山洞常见的形式,隧道洞口是隧道的外露部分,应该受到高度关注。在进行隧道洞口施工的整个过程中,由于露天作业,会受到一些因素的作用而影响到施工效果。所以,在整个施工中要加强对施工技术的制约和管理,本文将重点进行探讨。
关键词:公路工程,隧道洞口,施工技术
一、前言
隧道建设的难点和重点就是洞口,由于其自身特性的不稳定,洞口是最容易出现坍塌和破损事故,如果稍有不慎,很容易产生安全隐患,应该在施工中高度重视,加强对施工各环节的管理,保证工程质量。
二、公路隧道洞口施工的不利因素
公路隧道洞口施工影响因素有很多种,其中影响最大的有以下几种。
公路工程隧道洞口穿过浅埋段或者偏压段的影响
在公路隧道工程施工过程中,很大程度上会受到地质地貌的影响,在笔者多年的施工经验中,一些浅埋段和偏压段都会对隧道的施工造成很大影响,由于隧道进行构造时候,一般多为马蹄状,这种形状在遇到一些不规则地形或者岩石分布状况不均的情况时候,隧洞两边会受到挤压或者拉伸,从而造成了隧道的荷载状况不均,因此,便很容易形成浅埋或者偏压段,会给后续的施工造成很大的困难,若没有科学合理的支护施工技术,很容易造成坍塌或者是滑坡等情况,从而威胁到施工的安全性。
地表和地下水对隧洞工程施工的影响
由于经济发展不均衡的理由,隧道的修建很大程度上会经过一些大山地区,会面对着一些山谷或者低凹地区,而这些地区在很多程度上容易形成地表水的积压或者是地下水的上涌,这就一定程度上削弱了地质结构的硬度和完整性,使其变得比较破碎。这样的地质结构大大增大了施工的难度,对施工非常不利。因此,在隧道施工之前的勘察设计阶段,洞口位置尽可能不要选择在此处,而应该尽量选择在山坡地方,还要重点对表面的流水进行处理,加强洞口的防水和排水的处理。
三、洞口施工采取的措施
1、必须坚持采用弱爆破或人工、机械等开挖的方式,减少对围岩的扰动。尽可能使洞口围岩保持完整,可以借助围岩自身的承重能力起到对洞口的保护作用。
2、洞口施工之前各项辅助措施一定要做到位,不可缺少。如提前对洞口附近的地形、地质等情况进行充分的调查,对可能诱发的地质灾害做到预防,并制定相应的应对措施。防排水系统要先建立完善,特别是在降雨量大的地区或者是雨季此项工作更是非常重要。尽量少开挖边仰坡土石方保护好既有的植被,生态环境。做好洞口施工的方案制定。
4、加强对洞口支护和提前加固技术。常用的超前支护策略主要有管棚加固、超前小导管加固等等策略。提前加固主要做法是超前预注浆,包括地表和洞内的注浆。上述做法对洞口保护发挥了重要作用。
四、公路隧道洞口施工的案例分析
某隧道所处公路属于一级公路,是单向行车的双车道隧道。净宽10.45米,净高是7.1米,洞口开挖宽度和开挖高度分别是12.5米和10.25米。
1、洞口段施工方案
经过前期的调查,发现该洞口的覆盖层很薄,而且附近山体十分陡峭,这给进洞施工增大了难度。要保证安全进洞施工,经过多方讨论和研究,制定了以下方案。
(1)尽可能保持地质稳定,要先对边坡和周围山体、洞顶土体进行整体防护。使用C20混凝土厚度是15cm再加上Φ6.5双层钢筋网,尺寸是20cmx20cm,在洞口边坡做好坡面防护。
(2)进洞施工之前,为保证安全,用长3.5mΦ25mmx5mm中空注浆锚杆进行固定。
(3)沿着进洞的方向在洞口每个40cm处放置注浆小导管,并注射浆液。
(4)沿着进洞的方向放置3排4.5mΦ22mm超前砂浆锚杆,达到加固作用。
(5)洞边支设I16工字钢拱架。
(6)洞内开挖严格按照“短进尺、弱爆破”的策略进行,而且每循环进尺制约在1米以内。
(7)利用围岩监控量测数据指导施工。
2、施工工艺
(1)地表加固
经过勘测,在隧道洞口进口内部的5米处的埋深只有90厘米,属于典型的浅埋且偏压地质。如果不加出来就进行施工,今后使用中非常容易出现拱顶铆钉或者爆破中因冲击波诱发岩体失稳,造成严重后果。因此,在开始进洞施工之前,就必须先对岩层进行加固处理,保证开始施工之后不出现坍塌事故,需要在洞口喷射混凝土,设置出隔水层,这样地表水就不会进行渗透造成对洞口破坏,而是随着临时的排水而排走,保证了洞口的地质稳定。
具体方案如下:
①先用注浆小导管进行加固,使洞顶的覆盖层保持稳定,这个加固范围是整个坡面,大概面积为600m2,各导管之间的间距约为1.2m,采取梅花形布置。
②之后再挂上Φ6.5钢筋做成的双层钢筋网,钢筋网与导管进行绑定联接。
③之后在钢筋网和导管上面喷射C20混凝土。混凝土和钢筋网分层放置,先在洞口处喷射3—5cm混凝土,封闭后再挂钢筋网,之后再喷相同厚度混凝土,再挂钢筋网,直到达到规定厚度即可。
(2)洞口段围岩加固
由于洞顶结构强度低,缺少稳定性,因此,要在加固之后才能爆破,否则非常容易出现危险。具体的加固方式为:在洞口的坡面架设3环4.5m的超长锚杆。第一环是在开挖线10cm远的地方,锚杆相隔40cm。第二环和第三环依次相隔40cm,摆型呈梅花形,水泥浆液的比例是1:1。
(3)洞门挑檐防护
在完成了前期支护工作之后,就可以进行施工作业了。由于洞顶岩层薄,在进行了第一次爆破作业之后,就把洞顶的覆盖冲破,使之前铺设的锚杆和导管冲破,使洞顶遭到破坏,不能成型。因此,要进行挑檐保护,在洞口固定成型之后再进行小爆破进尺。