隧道工程施工中的难点和技术研究论文_张其龙

中铁二十三局集团第三工程有限公司 云南大理 617000

摘要:在我国社会主义现代化建设事业中,隧道工程是其中一项重要的工程类型,通过隧道工程可以有效提升我国社会发展的质量,为人们的日常出行提供更加优质的服务。下面本文将对隧道工程的重要性作出详细概述,随后以A隧道工程为例,对于隧道工程施工中的难点以及相关技术做出深入的分析探索,点明在隧道工程施工中的技术要点,希望可以为我国隧道工程施工技术的发展贡献出绵薄之力。

关键词:隧道工程;施工;技术研究

前言

伴随着我国社会的发展,我国的隧道建筑工程规模不断提升,并且其中的工程数量也在逐步增加,然而在进行施工的过程当中,会由于地形地势或者自然环境等方面的因素给工程带来一定的困难。基于此,便需要在施工的过程中对于施工的技术及质量进行严格的把控,同时做好施工的难点以及技术研究,这样才能够保证隧道工程在施工过程中的质量,下面本文将针对隧道工程施工中的难点以及技术做出系统性的研究与探索。

1.隧道工程的重要性

所谓隧道主要就是指修建在地下、水下或者是山体等环境中的一种铺设铁路、修筑公路一共交通工具通行的建设设施,若是依照其所处的位置来分的话,可以被直接分为三种类型,及山岭隧道、水下隧道、以及城市隧道等。通过修隧道的方式来供交通工具通行,可以有效降低通行的距离,并且避免交通工作在通行的过程中受到大坡道的影响从而导致交通事故的出现。从以上三种分类中来说,从大坡道、山底或者是丘陵下穿过的隧道被称之为山岭隧道;从河流或者是海洋中穿过的隧道被称为水下隧道;从城市地下穿过的隧道类型被称之为省事隧道。将以上三种隧道类型应用在我国的建设工程中,可以全方位提升我国公共交通的通行效率,全面提升公共交通的速度,为人们提供优质的出行服务[1]。同时,通过隧道工程也可以全面保证隧道在使用过程中的安全性,保证隧道再投入使用的过程中不会发生交通安全事故,从而有效提升我国社会发展的效率。

2.隧道工程施工中的难点和技术研究——以A工程为例

2.1A隧道工程概述

A隧道工程是位于我国某市的一项市政工程,由中铁二十三局集团第三工程有限公司承建,隧道全程3.2公里,其中共设置双向六排车道,设计时速为80km/h。施工前,经过现场调查分析,在该施工段中拥有比较丰富的地下水,同时地上建筑物类型也比较多,且相对集中,在地表之上也有公路通过,同时该段施工现场土质将为松散,稳定性较差,在洞体的下方具有较为活跃的地下水,属于较为典型的富水区,针对于以上地质环境分析可以,比较适宜采用超浅埋段施工技术,用以保证整体隧道工程的质量。

2.2A隧道工程施工方案制定

针对于A隧道工程来说,需要在施工开始之前对于现场环境做出充分的勘察,确保相关调查数据的准确性。在其中所采用的管棚直径为6cm,之后设置16型钢架结构,确保每个钢架间流出相应距离,高质量完成注浆工作,之后采用水泥砂浆封闭钻孔,随后还要考量道施工的影响因素,其中包含:周围居民因素、自然环境因素等方面,从而全方位保证施工质量与效果,为A隧道工程的顺利开展提供基础条件。

2.3A隧道工程施工技术要点

2.3.1结构受力计算

(1)荷载计算:在进行计算的过程中,要对于地段的特殊性进行充分的考量,所以在进行计算的过程当中,除了水平压力值,对于垂直的压力值也需要进行计算,这样才能够确保数据计算的准确性。

(2)结构计算:工程技术人员首先应该对于整体的工程结构进行受力分析,随后需要明确围岩的级别和施工现场的地质环境,以破损阶段理论为基础进行相应的结构计算,随后根据实际的计算结果对于该数据进行科学的分析,继而得出科学有效的数据结论。

2.3.2台阶法进行挖掘

(1)工艺原理

在A隧道工程的施工阶段,由于其独特的地理环境便选择了以台阶法进行施工。台阶法主要采用上下台阶预留核心土对于较大跨度的台阶进行施工,其施工的原理为,将洞的断面分成为上部环形拱部、上部核心土、下部弧形拱部、下部核心土、仰拱等五个方面,由于在开挖的过程中有下部核心土支挡,所以能够保证在开挖过程中的安全问题,并且能够及时的做出拱形初期支护,保证开挖工作面的稳定性,确保施工安全。

(2)施工准备

①在施工开始之前对于图纸进行充分的解读,明确图纸当中的技术要领,随后采取科学的方式进行施工。

②在地表设置检测点,随后对于施工过程的当中的数据进行测量并且准确记录。

③基于地质学的理论,对于施工现场的地质进行精确的分析,例如:隧道内围岩的稳定性等。

④在施工人员上岗之前对其进行岗前培训,并且使其在工作当中严格按照操作标准进行施工。与此同时对于施工的材料和设备进行准备。

(3)挖掘施工顺序

首先从1步开始挖掘,随后是2步、3步、4步、5步,在进行1、3步的时候需要采用光面爆破后的装载机出土到下台阶,在2、4、5步的挖掘过程中采用挖掘机开挖,15T的自卸卡车对于外出的土进行运输,随后要保证上下台阶之间的距离控制在15-30之间。下图2-1为开挖顺序示意图。在开挖过程中循环尺寸与设计性钢间距需要保持相同。

图2-1开挖顺序示意图

2.4施工监控措施

(1)在施工阶段,相关的技术人员需要对于施工现场的环境做出充分的掌握,同时需要结合工程现场的围岩特征,对于中部拉槽的长度与宽度进行确定,避免在施工过程中出现边墙位移的现象[2]。随后技术人员还需要根据围岩的稳定性,对于核心土进行及时处理,全面确保施工的工期。

(2)在工程开挖阶段,技术人员应当通过自己的调查对于围岩裂缝的稳定情况进行调查,随后做好相关的数据分析,并且根据施工当中相应的指标,对于施工的方案进行一定的调整,使工程更加符合科学。

(3)在施工台阶进行隧道挖掘的过程中,还需要对于台阶的长度进行一定的控制,通过这样的方式,能够避免在施工的过程当中发生危险,并且也方便日后的施工管理工作,通常情况下,要将台阶控制在±4m。

2.5洞外情况的检测

(1)拱顶收敛及下沉量的检测。在工程进行的过程中,要对于拱顶周边的收敛情况和下沉的情况做出相应的检测,充分保证工程质量[3]。在实际的工作当中,需要根据工程的具体情况,选择相应的断面,对于其实施数据检测,计算其拱顶收敛量和下沉情况进行数据分析,确保其符合工程质量要求。

(2)布设检测点。针对于监测点的布设,可以在水平的断面之上进行布设,与此同时,对于检测的结果进行数据分析,并且做好数据记录。

(3)地表下沉量检测。在对于地表下沉量检测的方式上与拱顶收敛量的检测方式几乎相同。其监测点也应该设置在正面区域,这样才能够实现对于地表下沉量的精确测量,继而对于工程的数据进行实时监控。

结束语

综上所述,在A隧道工程中,本文依照工程现场的实际情况对于隧道工程施工中的难点以及技术做出了系统性分析与探究,并且依照实际情况以及施工的具体步骤分析了相应的施工措施,同时还点明了在施工过程中洞外情况的检测手段,希望可以为我国隧道工程技术的发展提供参考。

参考文献

[1]郭卫社,游永锋,高攀,etal.深圳春风隧道主要施工技术难题与解决方案[J].隧道建设(中英文),2019(7):1165-1174.

[2]朱卫东.基于三维数值模拟的软岩超大断面隧道施工技术优化研究[J].隧道建设(中英文),2017,37(11):1462-1468.

[3]韩贺庚,申志军,皮圣.蒙华铁路隧道工程施工技术要点及机械化配套[J].隧道建设(中英文),2017,37(12):1564-1570.

论文作者:张其龙

论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期

论文发表时间:2020/4/20

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