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溶岩地区的双联拱隧道施工工艺分析

来源:学术堂 作者:周老师
发布于:2015-09-24 共2533字
摘要

  1 前言

  针对双连拱施工隧道,其主要的特点在于施工的线条比较长,且占有面积上较少,能够充分的利用空间,还可以较多的防止出现洞口路基分幅,容易与外部的连接比较方便。运用这种技术,主要适用与山区的高等公路施工。随着我国的山区高速公路建设的大力发展,对于溶岩地区施工隧道的应用会越来越多。因此,有必要研究其双连拱隧道施工技术分析。

  2 工程简介

  某省要修建一高速公路,其主隧道属于双连拱隧道,在隧道的起讫桩号是 K27+689 ~ K28+087,工程隧道的设计时速在100km,最大埋深大约在 190m.隧道平面的进出口属于下坡,且平面处于直线上,而进出口的门洞采用的是削竹式门洞,进口段纵坡坡度为 -2.0%,出口的纵坡坡度在 -2.7%.

  该隧道所处地质属于灰岩,山腰及以上岩石基本出露,岩层与线位有一定的夹角,约有 33°。地质钻孔揭露一个溶洞,同时地震波形搅乱,推测溶蚀裂隙较发育,勇士有较大岩溶发育的可能。

  在隧道的整体施工方案中,主要采用的是先对山体外侧施工,然后在进行内侧,将施工围岩不好的一侧,最后再进行另一侧施工,按照这种施工原则进行开挖,使得隧道的施工先从左边开始,然后进行右侧施工,使得两侧洞能够保证洞泾距离至少大于两倍即可。在侧壁进行施工的过程中,还应保证临时支护在拆除的长度中,一次拆除要达到 6m 以下。

  3 工程的施工方案分析

  在各类围岩的施工方案中,具体来说,主要是:针对 V 和 IV 级围岩施工时,由于其地质环境不好,在具体的开挖时候,用的是三导洞方式进行施工,将先中导坑,然后进行中墙和后左右侧壁的导洞进行留核心土,然后进行施工。

  运用这种施工的工序,具体来说,中导坑的开挖施工,然后进行初期支护作业,然后进行中隔墙浇筑施工,再进行左侧壁导坑的上台阶加以开挖,同时进行初期的支护作业。随后进行左侧壁导坑的下台阶进行开挖,并进行初期支护工作,再进行左洞下台阶进行开挖,然后加以支护施工等一系列的施工。

  在 IV 级的围岩施工中,由于是深埋段施工,应主要运用中导坑方法进行施工,进行中导坑施工后,再对中墙以及后上下台阶进行施工,留核心土等。按照这样的施工顺序进行。具体的施工工序主要是:第一步进行中导坑施工开挖,然后进行初期支护,再进行中隔墙的浇筑,再进行左洞上台阶的弧形导坑施工开挖,同时还要进行初期的支护等工作,然后进行左洞仰拱衬砌施工,再进行左洞全段面模筑衬砌,属于二次衬砌施工。

  然后再经过右洞上台阶弧形导坑开挖作业,并加以初期支护,然后进行右洞上台阶的核心土开挖作业。并运用右洞下台阶开挖并进行支护,然后进行衬砌等。对于 III 级的围岩地段,在隧道施工的过程中,也采用的是中导坑施工,然后再进行中墙施工和后正洞断面的施工开挖等。

  4 超前地质预报分析和相关地下水的科学处理工作

  应在施工开始后,进行超前地质预报,并进行信息的综合性处理,然后查看是否与有关设计图纸相一致,如果和有关设计图纸不同,就要设法将施工方案进行调整,同时还要改变一些支护的参数。如果施工情况与施工设计图纸相符合,就可以进行施工了。

  其次,可以采用有关地质预报系统以及相关地质钻探进行结合施工,得出地层的具体情况,了解岩性,并分析节理裂隙等各种情况,对整个地质隧道的溶岩带的特征。在超前钻孔的时候,通常情况下要布设探孔,且探孔的数量应在 3 个。各个探孔之间保证相同的距离,对探孔的长度应当在 30m 到 50m 左右。

  此外,根据对隧道工程的分析和调查,在主隧道的围岩的周围,尤其是最差的部位,一般属于溶岩的最可能发育的部位。

  在此地点,可以采用 TSP 方法进行预报,运用这种方法的时候,一把应保证掘进的速度较快,且掘进应字 50m 以上才能运用这种方法。在施工中,应保证施工的质量和安全,采用先进的科学仪器进行探测,运用雷达以及红外探水和有关超前水平钻,将这些方法有效的结合在一起。

  一般情况下,溶岩没有良好的发育规律,应根据具体的探测情况,进行预报异常处理,并经过一定的开挖和掘进程度,采用合理的方式进行预报。针对地下水,在处理的过程中,一般要重视地下水发育情况,在施工过程中随时对突涌水情况进行防护,做到安全施工。

  并采用堵的方式进行防突防涌等现象。加强灌注浆的施工,保证围岩的坚固,最终保证施工安全。在进行施工的过程中,如果有溶岩管道水,或者出现了一些暗河,那么应采取疏导的方式,同时不能破坏地表的情况下,有效地将其疏导排出,科学的进行施工处理。

  在隧道的开挖过程中,如果有地下水出现流失,这种情况下,如果继续危害到附近居民生活用水或者是其他用水施工段,应加强采用堵的方法进行防治。针对其他的地段,主要采用引排的方式,加强堵排相结合的方法,根据实际情况,选择科学合理的方式进行施工和处理。

  5 对溶洞的处理具体方案

  在进行处理溶洞的时候,一般要保证衬砌以及围岩不能脱空,还要对隧道的基础进行加固,不能使其失去稳定性能。对于溶岩隧道的排放水,一定要妥善施工,保证施工的质量。在施工的完毕,应达到隧道内的干燥标准和要求,同时还要保证设备以及施工的正常,对行车保证一定的安全性。

  在进行隧道开挖的时候,应在溶洞发育的时候对有关地段,采取合理的回填方式进行处理。拱腰以上的隧道,在其挖面处理时,保证路基和路面下的溶洞完好。

  因此,对于本工程,在具体的施工过程中,应注意地质预报预探施工,对于超前钻探以及预报等工作,要提前做好预测工作,这是为了提高溶岩地质的情况预测,避免出现一些不良的情况发生,同时探明一些围岩溶蚀的具体发育情况,保证隧道施工的良好稳定,以及安全质量。

  6 结语

  综上所述,对于溶岩地区的双联拱隧道施工,在具体的施工过程中,会遇到一些施工难题,在施工中应加强施工探测工作,提高预测,保证施工的安全。按照溶岩区的具体情况,选择相关开挖方式,还要了解在中隔墙的各个阶段,是怎样受力的。

  然后采取保护的原则,进行选取施工,保证中隔墙不会受到某种程度损坏。对于主洞在开挖时,一定要谨慎处理,按照溶洞的具体情况,摸清其位置和大小,有没有填充物,然后再制定有关处理的具体方案,从而保证施工的顺利进行。

  参考文献:

  [1] 张付华 . 溶岩地区双连拱隧道施工技术研究 [J]. 公路交通技术 ,2014(2):84-88.

  [2] 梁缄鑫 . 岩溶地区双连拱隧道安全快速施工技术 [J]. 铁道建筑技术 ,2014(5):25.

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