摘要:文章主要从隧道施工的特点出发,分别简述隧道施工的影响因素,以及隧道施工的监理控制要点,以期为行业提供有效的参考与借鉴。
关键词:隧道施工;影响因素;监理控制要点
一、隧道施工的特点
1. 结构复杂
挖掘隧道使原有的山体受到破坏,对隧道围岩的平衡状态进行了扰动。根据力的守恒定律,隧道整体受力必须达到新的平衡状态,而山体围岩具有一定的自我平衡能力,围岩越坚硬自我平衡能力越强,反之越弱,需通过不同的支护结构来平衡隧道受力,保证施工的安全性。隧道围岩一般都千变万化,支护方式也多种多样,故隧道结构一般较为复杂。
2.隐蔽性强,风险性高
隧道工程施工一般在偏远的山区地下进行,水文、地质的好坏决定着隧道工程施工的难易程度。地下水文、地质条件变幻莫测,地质灾害风险难以预测。同时,处于地下的隧道工程往往施工环境差,技术复杂,支护、通风等工序需在同一作业环境下同时进行,各工序必须平行作业,使施工场地显得异常狭窄,大型机器只能轮流作业,工序间相互干扰,而脏乱、繁杂的工作环境也会让工人感到烦躁,这些情况都会给洞内工作安全增加难度。但是无论隧道里发生什么事情,隧道外面的山体表面往往是看不出来的,隐蔽性极强。
二、隧道施工的影响因素
1. 技术因素
技术手段的高低在隧道施工中占主导地位。工龄大的操作者更有经验,技术更娴熟,年轻的可能会稍弱。隧道施工受地质、水质的制约,技术的要求也会有略微不同。开挖阶段,有的公司为了加快进度,在钻爆法使用中会加大挖掘进尺及装药量,而他们本身水平不高,就会造成大量欠挖超挖现象。施工中,对于碰到的未知因素,因本身的知识水平不够,技术水平欠缺,也会造成对施工的不利影响。隧道技术的不断发展,施工的长度也越来越长,如果对掌子面前方底层的地质有足够的了解,施工会顺利很多。明确施工方向,减少施工中未知因素出现的概率,增强预报方法的快速性和准确性,以便施工者及时了解前方的地质结构。
2.地质因素
在山岭隧道的施工过程中,地质因素的制约占了主体地位。在施工中,褶皱、断层、节理等地质结构会经常遇到,而且岩体的稳定与否与地下水、岩溶、断层、节理等因素密不可分,要提前勘察有利的地理条件,减少地质灾害对隧道施工的影响。隧道位置的选择应尽量选择构造简单、岩性好、底层稳定的地质条件,例如在地热带建造隧道时,应找出相对低温带,避免高温对施工的影响及可能带来的风险性。确保地质对施工及通车后的客观影响,选用合理的地质条件修通隧道。
3.隧道渗水病害因素
由于隧道地处区域的水文条件复杂,在隧道开挖的过程中很有可能因为施工不当对地下水产生影响,从而导致隧道渗水病害的发生。具体的发生原因分析如下:
(1)在挖掘隧道的过程中,隧道的挖掘改变了围岩的分布形式,同时导致围岩的应力得到了释放,从而导致水的流向和围岩力学特性发生改变,使得周围的水流都向着隧道周围汇聚,导致隧道被大量的水体包围,从而产生了渗漏的可能性。(2)隧道周围的地下水渗漏发生改变,从而导致应力场不断的进行调整,导致局部应力集中、滑移面活动和地层不均匀沉降等现象的出现,给隧道结构安全带来严重的破坏,从而产生衬砌裂缝,导致渗水病害的发生。(3)由于地质条件不稳定,在隧道开挖的过程中导致古滑坡复活、矿区采空区域塌方、新滑坡产生、地震等现象的出现,导致对隧道的衬砌结构造成破坏,从而引发隧道的渗水病害。
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三、隧道施工的监理控制要点
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被干扰,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。
2.隧道衬砌施工监理控制
在隧道施工过程中因为围岩松动或是由于其他原因而导致的二次衬砌产生裂缝发生概率很大那么在实践中对于此类情况监理人员需要重点关注。需要对裂缝进行全面的检查,在检查过程中能够采用塞尺或者是刻度放大镜全面观测其实际的深度以及宽度,并且可以采用超声波监测或者雷达探测技术进行检测工作,并且根据最终情况采取相应的处理措施。在项目的施工过程中,在工作前要对隧道的裂缝位置进行挖掘,此过程中要注意将挖掘裂缝的宽度维持在 2~5cm 左右,随后对挖掘的裂缝运用砂轮机等设备对工作面进行处理,以此来确保表面的清洁度和干燥度。在清理工作完成后,使用底胶对施工缝进行涂抹,涂抹过程中要注意涂抹均匀。
3.隧道洞口施工监理控制
一般来说,仰坡护砌、洞外土方开挖、截水沟施工、洞门施工等工艺均属于隧道洞口施工的部分,隧道洞口施工的质量和效率对后续的洞身施工有着重要的影响,只有在洞口施工结束以后隧道内的施工才能有序开展,此外在隧道洞口施工过程中还应充分考虑到坡面失稳引发的塌方情况,必要时需进行防护和稳固处理。
4.隧道渗漏水施工监理控制
渗漏水是隧道病害最具有破坏力的因素。且渗漏水的防治难度较大,其防治过程贯彻隧道工程的始终,在最初的设计阶段就到对施工现场周围的水域进行调查,在设计上尽量避免以后隧道工程中可能出现渗漏水的可能性,在施工过程中要严格按照设计选取合适的防水建材以及水泥缝等后续防水处理过程。采用渗水隔离技术,这项技术要求工作人员关注隧道内的水流和水位的动态变化,之后根据具体情况选用合适处理的技术,来处治高速公路隧道渗漏水。此外,渗水隔离技术还可以提高围岩工程的防渗能力,保证围岩的稳定性。此方法不仅仅可以处治由于渗漏水导致的水害问题,还可以应用到处治冻害问题的过程中。
5.隧道支护施工监理
隧道工程在开挖之后需要进行及时支护,喷射混凝土材料的质量检验工作应该包括水泥材料与砂材料的检验,以及对于喷射混凝土的强度与厚度的检验。与此同时监理人员需要了解喷射混凝土强度的检验试块制取是否可用喷大板法。现阶段我国目前公路工程中隧道施工多采用的是锚喷支护技术,其能够直接于支护上凿取相关的混凝土块,并且在围岩状况比较差的施工地段也可采用钢支撑,或者进行凿孔检查与排查,其中包括隧道钢格栅以及型钢支撑的状态监测。监理人员需要了解锚杆的安装质量、喷射混凝土材料的质量以及喷射施工质量。
结语:
隧道工程的监理是一项长远且需要创新与坚持的工程,我们要认识到隧道的高风险、高隐蔽性及结构和工序复杂的特点,分析其影响因素,结合监理控制去完善隧道工程。工序的完善需要各方面相互配合,需要施工团队的齐心协力,制定好施工方案,遵循国家的规定,服从总指挥的要求。隧道环境的恶劣性及其他因素造成施工的困难程度增大,只有做好管理的后续工作,将隧道工程完善,才能保证隧道的安全和高通车率,避免经济损失。
参考文献:
[1]李林.隧道施工监理控制要点分析[J].交通工程,2017(11)
[2]郝纯毅.探讨隧道施工的影响因素及监理控制要点[J].建筑信息,2018(5)
[3]张斯涛.试析隧道施工的影响因素及监理控制要点[J].建筑学,2017(1)
论文作者:苏振东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
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