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浅埋段施工预防坍塌研究及综合处理技术研究

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   [摘要]近些年来,随着交通工程的发达,在山区当中公路和铁路的建设数量也在不断提升,进而导致隧道数量的增加,隧道穿越的地质和地形条件相对来讲也更为复杂。因为地质条件、设计以及施工等方面的因素,在浅埋段隧道当中产生塌方的几率较高,塌方的产生严重影响了施工进度、施工安全和质量所以在后期制定和实施塌方的过程中,直接影响了隧道的质量和安全。
   [关键词]浅埋段施工;坍塌;处理技术
  文章编号:2095-4085(2019)03-0131-01
  在具体施工过程中往往会遇到浅埋隧道,在浅埋基础上进行隧道掘进,出现坍塌或者是围岩破碎的几率较高。因此,如何对浅埋隧道施工对围岩的扰动形成有效控制,防止出现地面变形或者是围岩坍塌的情况,在浅埋隧道设计和施工中十分必要。
   1引起浅埋隧道塌陷的因素
   1.1水文地质条件等因素的影响
  大量的施工实践表明尽管部分浅埋隧道的平衡拱矢高甚至不足0.5H’,然而隧道产生坍塌冒顶的几率却相对较高。而就究其原因主要是由于在隧道围岩当中有地表水渗入其中,增大了围岩的含水量。众所周知,围岩含水量的增加会降低围岩土地间的粘结力,严重的还会完全丧失。再者含水量的增加,还会使岩土的强度有所减小。因此在施工之前,必须要勘察好浅埋隧道的地质情况,对地表水进行截排,并对地下水进行引排,使围岩含水量减少,从而围岩稳定性得到有效提高。
   1.2施工工艺及操作方面的原因
  ①由于部分隧道在具体施工的过程中,过于追求施工进度,而采用了大进尺的方法进行施工,有的甚至还会在进行弱爆破得时候将药量增加。尽管在合适的条件下形成了平衡拱,然而围岩破碎,其平衡状态相对较脆弱,由于强爆破振动和大进尺得影响下,打破了平衡状态,从而导致导致产生了坍塌的现象。
  ②支护以及衬砌工作不够及时,以至于已经稳定的围岩在施工活动和自然因素的影响下,出现松动的情况,再加上没有及时进行支护和衬砌,隧道现有防护结构承受不了围岩压力而导致产生了坍塌。
  ③没有对地质勘探工作引起足够的重视,部分隧道在进行施工的时候依然按照之前的方法进行支护,如果水文或者是地质条件产生了较大的变化,如果不能及时调整支护和施工方法,就会导致坍塌情况的产生。
   2浅埋隧道综合处理技术
   2.1明挖法
  明挖法本身具有较强的适用性,操作快速,便捷,所以具有较高的安全性,且相对来讲成本较低。然而外界气候条件对明挖法具有较大的影响,施工对地面环境有较大的影响。所以和其他施工方法相比,对外界条件要求较高,所以一般在浅埋隧道当中采用明挖法的较少。
   2.2盖挖法
  顾名思义盖挖法就是先盖后挖。其优点是,作为保持路面交通的路面,顶板结构还可以对基坑起到一定的支撑作用,节省了临时支撑的工程量,减少了道路占用时间,很少对地面形成干扰,并且受气候的影响也很小。其缺点是,成本相对较高,出土较为困难,施工速度较慢且程序较为复杂。在线状的公路、铁路隧道当中很少使用。
   2.3盾构法
  盾构法具有安全性好,效率高,危害小,环境影响小等优点。但盾构施工法具有重复利用率低、施工复杂、适用性受限、工作条件差、地表变形不易控制等缺点。故盾构法施工浅埋隧道不存在现实意义。
   2.4浅埋暗挖法
  在具体进行隧道施工的时候,浅埋暗挖法的使用能够对附近岩石的负荷水平进行相应的调整,采用短进尺的方式进行挖掘,在最初的时候一定要确保封闭成环的完成,将前期的支护结构和岩石进行有效整合,从而形成支护系统,二衬砌工作必须要在试洞变形稳定之后进行。就施工中部分特殊荷载而言,前期支护和承载要求不符。只有在进行了一次、二次衬砌之后才能完成对荷载的承担。该设计方式可以对施工中预测不到的情况进行有效预防。但是也并不适用于任何地质,因为地面和地质环境的易变性和复杂性,所以,在对浅埋暗挖法进行使用之前,需要对隧道地面的具体情况进行勘探,同时还要调查隧道支护材质、四周建筑物以及地层等,并且在具体施工中严格按照调查报告来进行,进而从根本上保证施工规划的合理性,确保隧道质量。
   3控制措施
   3.1注重支撑结构设置
  做好超前预报工作,设置对应超前支护。对欠挖区域进行设置布局,做好修正作业,在完工后利用喷射混凝土进行封闭,对喷射混凝土厚度做合理设置,之后利用鋼架进行格栅支撑,同时将格栅与小导管尾部进行连接,提升格栅钢架支护结构的稳定性。3.2做好地表塌陷控制
  做好地下水封堵处理作业,对整个隧道施工地层进行全面的加固作业,避免地表塌陷情况出现。
   4结语
  总之,在具体施工的过程中,要尽可能的降低支护所受到的围岩荷载,有效保证施工的安全性。再者做好监控量测的工作,对支护结构和围岩动态情况进行充分了解并掌握,对支护参数和施工工艺进行有效调整,从根本上确保施工的安全性以及隧道的长期稳定性。
  参考文献:
   [1]张富有,黄守辉,于野.公路隧道浅埋、偏压段施工技术应用[J].公路,2018,(10):149-157.
   [2]尹海明,李军,陈富翔,等.浅埋偏压隧道洞口段施工对原有地表路面沉降变形的影响[J].筑路机械与施工机械化,2018,35(9):67-73.
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