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隧道工程浅埋暗挖法施工要点研究

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隧道工程浅埋暗挖法施工要点研究

摘要:现阶段,很多隧道工程投入建设,社会对该内容也非常关注。隧道工程项目建设施工中会应用到浅埋暗挖施工方式,本文就是对隧道工程浅埋暗挖施工方式控制要点进行探究,希望对相关人员有所启示。

关键词:隧道工程;浅埋暗挖法;施工要点

1浅埋暗挖施工方式概述

浅埋暗挖施工方式是浅埋区域隧道工程项目在周围环境因素影响下应当采取的暗挖施工方式。浅埋暗挖施工方式主要是参考了新奥法的原理,在隧道工程项目建设中应用多种有效手段和方式对周围岩层进行加固处理,将围岩结构具备的承受能力良好呈现出来,开挖过程中及时性的进行支护,施工界面封闭成环,支护设施与围岩结构共同组建了支护体系,这种施工方式可以较大程度的提升隧道工程项目建设施工的安全性,是可以对围岩结构变形进行控制的有效方式。

2施工技术特点

2.1围岩变形波及地表

浅埋隧道工程项目建设施工特点在于埋深程度较浅,上部覆盖层厚度也不是很厚,应用暗挖施工方式对地表会造成一定影响。为了避免对地表已经建设完成投入应用的建筑物、基础设施,以及施工区域原有管道线路造成不良损害,施工阶段必须要对地中和地表沉陷变形情况进行有效控制。从变形量层面进行分析,工作人员不仅需要考虑到因开挖施工引发的沉降变形情况,同时还需要考虑到围岩结构对原有支护体系造成的柔性变形,避免支护结构体系出现整体位移。与变形量性对应存在的地层性区域发展,除了会对隧道工程项目建设区域周围环境造成负面影响之外,同时还会导致围岩结构稳定性降低,加强了隧道工程项目建设的施工难度。

2.2刚性支护或地层改良

对于浅埋暗挖施工方式的应用,施工技术人员需要尽可能的提前支护时间,也需要适当的加强支护结构刚度性能,从而对地中和地表变形情况进行有效控制。技术人员需要合理、科学的选择开挖方式和支护结构体系,注重提升围岩结构的综合性能,通过超前支护等多种有效措施降低地层沉降变形对隧道工程项目建设可能造成的影响。

2.3试验段指导设计及施工

隧道工程项目建设周围环境以及地质条件非常复杂,在隧道工程项目建设施工过程中,技术人员一定要选择在地质条件和结构类型上比较有代表性的区域作为工程试验段。对支护结构体系进行设计,制定科学性、严谨性的施工方案,进行试验工作开展,保证工程测量的有效性。充分了解隧道工程项目建设施工区域地表沉陷变形、围岩结构情况和支护体系应力情况对地表的影响程度,要深入的观察、分析和探讨研究。试验施工时一定要注重信息数据的收集和整理,并且结合这些信息数据通过反分析的方式获取围岩结构的力学参数,这样可以保证围岩结构力学参数更加贴近实际情况,为后续力学分析计算工作开展提供便利。对试验段施工情况进行分析,可以对原有的设计、施工方案进行优化和改良,审核量测数据的精准性。

3开挖与支护要点分析

3.1开挖方法的应用

通常情况下山岭隧道会应用正台阶施工方式,如果隧道工程项目建设与城市中心区域或者是城市附近,施工过程中会采用分部开挖或短台阶施工方式。若是在大断面的城市进行浅埋隧道工程项目建设,可以应用中隔墙施工方式。城市地铁车站与地下停车场工程项目建设中,会应用侧洞施工或柱洞施工方式,从而满足多跨隧道工程项目建设的要求。浅埋隧道的断面尺寸如果超过了相应标准,那么则不能应用全断面施工方式。施工过程中需要尽可能的降低对周围岩层稳定性的影响,应用掘进设备辅助施工。在利用爆破开挖施工技术时,要应用短进尺、弱爆破,并加强爆破振动的控制,将爆破进尺控制在一米范围内。

3.2支护方式

浅埋暗挖隧道更多是应用复合式的衬砌方式,支护设计可以概括性的划分成三种情况。第一种情况是初期衬砌承担全部的承载应力,虽然也进行了二次支护体系建设,但二次支护只作为第二道安全防线。第二种情况是初期衬砌与二次支护体系共同承担承载应力。第三种情况与第一种情况恰恰相反,初期衬砌只是作为浅埋隧道开挖施工阶段的临时性支护,二次支护体系却是主要的承载应力体系。设计过程中需要对结构体系、施工方式和浅埋隧道支护方式以及众多的施工辅助手段进行综合分析。将综合分析结果与浅埋暗挖试验段进行融合,根据施工中量测到的众多信息数据对施工方法、支护体系进行优化和改良。

3.3辅助施工方式

通常情况下可以根据以下次序进行辅助施工方式的选择,首先是上半断面留核心土环形开挖,喷射混凝土封闭开挖工作面。其次是超前小导管周边注浆辅助施工方式和临时性仰拱搭设。最终是长管棚超前支护或注浆。

4沉陷变形和坍塌控制要点分析

4.1现场监控测量分析

施工现场监控测量是浅埋暗挖施工中需要高度重视的内容,通过监控测量可以深入了解施工现场的实际情况,使得现场施工在控制范围内,保证浅埋暗挖隧道施工的安全性,对沉陷变形情况进行有效控制。量测主要会分为两种类型,也就是应测与选测。量测工作开展收集到众多数据后,需要根据这些数据进行位移-时间曲线的绘制,并且在曲线时间横坐标之下详细注明需要应用的施工方式、施工工序以及工作面和量测断面二者之间的距离。如果曲线逐渐平缓,工作人员需要进行数据分析与回归分析,对基本的稳定时间进行科学推算,分析位移变化的规律。要结合量测管理工作开展基础转折以及浅埋隧道不同施工阶段的沉陷情况进行施工管理的落实。如果量测值超过了标准设定接线,需要及时分析超标的影响因素,对已经建设完成的支护体系进行强化,并对适当的调整施工工艺。若是曲线出现了反弯点,也就表示位移数据在短时间内出现了较大的波动,也表明围岩结构的稳定性降低,支护体系应用安全性下降,需要加强施工现场围岩与支护体系的监测力度,对支护结构体系进行加固。必要情况下需要停止继续施工,对浅埋暗挖施工界面进行修整,等到围岩与支护体系稳定后才能继续施工,为施工技术人员提供一个安全的施工环境。

4.2量测管理基准

施工中主要采用位移量测数据作为信息化管理目标。管理基准值应根据现场的特定条件来制定。当地面建筑对地层沉陷敏感时,采用控制沉陷的多种措施(包括改善围岩条件等)不易达到要求或极不经济时,可同时采取结构加固的措施,并建立相应的基准值。隧道施工量测数据管理基准值应细化为各施工阶段控制标准。控制标准数值一般分为3个控制水平:Ⅰ级为安全值(相应安全系数在1.5~2.0以上),Ⅱ级为警戒值(安全系数为1.5~2.0),Ⅲ级为危害值(安全系数为1.1左右)。施工中量测数值处于Ⅲ级时,一般应立即停止向前掘进,加固现有支护体系使已施工地段迅速稳定,并研究改进方案。

5结语

浅埋暗挖施工方式是隧道工程项目建设中应用的关键技术,一定要严格的把握技术应用控制要点,做好支护和量测工作。充分掌握隧道工程项目建设施工现场的实际情况,其中包括围岩结构稳定性、支护体系应力情况,根据数据对施工方式进行调整,对支护体系进行加固,保证浅埋暗挖施工现场的安全性,降低不良安全事故发生机率。做好试验段选择工作,对原有的浅埋暗挖施工计划进行调整,使其更加的完善,将浅埋暗挖施工方式具有的优势充分发挥出来,保证隧道工程项目建设施工质量。

参考文献

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[2]高一杰,张子新.软土小间距浅埋暗挖后建隧道滞后距离分析[J].地下空间与工程学报,2015(S2).

[3]纪中兴,袁长丰,黄海滨,等.青岛某隧道开挖引起地表沉降分析[J].低温建筑技术,2015(10).

作者:陈勇 单位:中交一公局海威工程建设有限公司