大湾隧道施工技术浅析论文_王英杰

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摘要:随着公路隧道建筑规模的扩大,两车道隧道已在实践中得到大规模运用,隧道规模越大技术也相应复杂,因此,与过去一般公路隧道在设计、施工和运营管理方面均有质的差别,这带给公路隧道建设者的是机遇更是挑战。

关键词:公路隧道;施工;技术分析

1 工程简介

本工程大湾隧道位于重庆市江津区傅家镇复兴村大湾。JXTJ-2施工标段(K43+700~K52+135)进口桩号K45+745、YK45+710;出口桩号K46+078.500、YK46+078。隧道类型为分离式(小净距)双向四车道短隧道,左洞长333.5米,右洞长368米。隧道穿越地层为砂岩、泥岩互层,围岩差,为Ⅳ级和Ⅴ级围岩。大湾隧道K45+836~K45+936、YK45+831~YK45+933段下穿付家110KV变电站,该段隧道埋深67.52~69.95m。

2 背景介绍

近年来,我国正大力开展基础设施建设,高速公路、铁路隧道等基础设施穿越高等级防振要求的构造物越来越普遍,在大湾隧道K45+810~K45+970、K45+803~45+967段,若爆破产生的振动波速在电站区域内超过《爆破安全规程》要求的0.5cm/s,则有可能会对付家110KV变电站造成跳闸停电、破坏,使施工区沿线民用及工业用电全面瘫痪,造成财产损失及社会影响。

对于一般小净距隧道段,分超前洞和后续洞施工,严禁两洞平行作业,先行洞开挖、支护、二衬需超前25m以上。大湾隧道选择左洞为先行洞,右洞为后续洞。洞身Ⅴ级围岩采用环形导坑预留核心土法开挖,洞身Ⅳ级围岩采用上下台阶法开挖。结合本工程三种衬砌类型的特点以及《重庆市公路水运工程安全生产强制性要求》,对大湾隧道的各衬砌类型下的洞身开挖循环进尺要求如下:

①洞口浅埋段(S5ay型)循环进尺要求控制在1榀工字钢距离内,即60cm;

②下穿付家110KV变电站(Sxc型)循环进尺要求控制在2榀工字钢距离内,即160cm;

③洞身4级深埋段(S4b型)循环进尺要求控制在2榀格栅拱架距离内,即200cm。

④下台阶法开挖的循环进尺原则上要求控制在2榀~3榀工字钢/格栅拱架距离内。

隧道爆破开挖遵循:短进尺、弱爆破、快支护、勤量测的原则,确保施工安全。大湾隧道爆破开挖采用φ32mm的二号岩石乳化炸药,选用1段、3段、5段、7段、9段、11段、13段共7种导爆管延期雷管连成起爆网路。由于上下台阶爆破开挖法上台阶所用炸药量大于下台阶,上下台阶法所使用炸药量大于环形导坑预留核心土法炸药使用量,因此我们重点关注了上下台阶法上台阶的爆破开挖,典型联网方式如下图:

图1 台阶法上台阶炮孔布置图

3 公路隧道施工特点

3.1 地质情况未知性

当施工地点的地质情况未知时,施工的难度会相对增加,施工的时间也相对增加,会在一定程度上增加施工造价。施工地点的地质情况往往能够通过工程地质情况调查知道,但是地质调查不能够完全对施工当中可能遇到的地质情况全部掌控,而对于像泥石流或者瓦斯底层这样不易勘测的恶劣地质现象,对工程的进展将会造成很大的困扰。

3.2 山体开挖扰动性

人为对山体的开挖会在不同程度上对山体造成一定影响,产生地质变化,间接增加了工程施工的难度。同时,由于地质情况的未知性,隧道施工过程中开挖工艺、防护措施等选择不当也容易导致塌方等危险事故的发生。

3.3 工程隐蔽性

工程施工中的每个环节都环环相扣、不可分割,并且还有很多工序在下一工序施工前需要覆盖,导致对这些工序的质量检查难度加大,在后面的施工工序覆盖之下,很多质量问题都难以发现,一部分轻微的质量问题不影响工程的使用,但严重的质量问题会导致整个隧道不能够正常使用。

4 公路隧道施工质量控制要点分析

4.1 完善施工工艺

从实践角度看,施工过程控制是施工质量控制的重要内容之一。只有不断改进公路隧道的施工工艺,才能准确有效地保证隧道的质量,进而保证隧道的施工质量。因此,在实际施工过程中,相关施工人员必须将一些新的施工技术应用到实际工作中,不断创新施工工艺,确保施工工艺能够为质量控制提供必要的支持。在公路隧道施工中,传统的施工工艺是先拱后墙。该施工技术主要适用于地质断层和非常复杂的环境。然而,随着人们对隧道施工要求的不断提高,这种较为传统的施工技术已经难以满足人们的施工需求。在这种情况下,人们逐渐开发出一种新的施工技术。本施工技术为分步法施工。该施工技术是通过对拱墙施工技术的创新而得到的。这种施工技术是有效的。将土地应用到实际工作中,不仅可以大大提高施工质量,而且可以在一定程度上降低成本。

4.2 做好施工安全控制

从本质上来讲,安全控制是公路隧道施工质量控制的核心内容所在,它主要强调的是施工的安全性,只有在安全施工标准下才能够准确有效的完成质量控制目标。

隧道安全控制的重点主要体现在以下几个方面:一是通风控制,主要是根据工人人数和所需的氧气量设置不同数量的通风洞,以保证相关建筑工人的正常呼吸。第二个是环境控制,主要是指有关建设单位必须实际施工前的地质环境调查,了解施工环境的地质条件,在此基础上,预测可能的风险和施工困难,并把这些信息,控制施工环境和制定完善的风险预防措施,并对施工人员进行安全培训,提高施工人员的安全意识。第三是建立一个完整的监督体系,设置监控设备如摄像机关键部分的施工环境,确保监管人员完全理解整个项目的施工过程,及时、有效地检测施工质量控制问题,及时制定解决方案。

5 公路隧道施工技术控制要点

5.1 明洞和边仰坡开挖技术

在运用这一施工技术的过程当中,第一要准确的了解明洞以及仰坡的顶线位置所在。第二要了解截水沟的搭建位置。第三要分层次的对仰坡进行挖掘,而其挖掘的方式必须要由上至下,逐层开挖。第四要结合建设所需不断的调整支护强度。

5.2 钻爆施工技术控制

在钻爆施工技术的应用过程中,由于该技术所使用的施工设备是炸药,必须根据隧道工程的实际情况,科学合理地选择炸药的种类和数量。二是不盲目建设,而是根据具体情况严格控制技术的使用。第三是在施工前准确有效地了解岩石的结构和硬度,确定炸药的数量和种类。四是在实际施工过程中,专业人员必须安装爆破设备,在此基础上做好预防工作,减少落石对工程的影响。

5.3 防排水施工技术控制

在应用这一技术进行实际施工的过程当中,第一,相关的施工人员必须要准确有效的了解水位地质的实际情况以及隧道建设所需的各项元素,并在此基础上制定出科学合理的防排水施工方案。第二,要准确有效的将

防排堵技术应用到实际施工当中。第三,要严格的控制施工缝与变形缝,降低隧道渗漏风险出现的概率。第四,必须要在隧道重心建设出深埋水沟,避免积水在隧道当中结冰,而影响交通安全。

6 结语

综上所述,公路隧道的施工环境比较复杂,施工技术要求比较高,其工程质量的优劣直接影响到公路的使用效果及安全性,因此应在施工过程中不断强化技术水准,优化施工方案,确保公路隧道的施工质量。

参考文献:

[1]王延涛,曾宪明,何宝夫.太行山隧道宽张裂隙成因演化机理分析[J].铁道标准设计,2014(S1).

[2]李潇,严松宏.篮家岩隧道软弱围岩大变形机理分析及综合控制[J].公路交通技术,2015(01).

论文作者:王英杰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/1/18

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