高速公路隧道洞身开挖施工关键技术.pdf
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1、理论研究 Theoretical Research 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 249 高速公路隧道洞身开挖施工关键技术 陈福勇(贵州省公路工程集团有限公司 贵州贵阳 550000)摘 要高速公路随带工程在实际建设过程中,洞身开挖施工将直接决定后续投入使用的效果,如出现问题不仅会影响到项目的综合效益,且可能会在使用中出现严重的安全事故,为此需要做好施工关键技术优化,保证每个细节都符合相关标准。下面将对高速公路隧道工程进行探讨,分析洞身开挖施工中的各项技术内容与难点,最后结合实例提出了具体策略,以期能够为相关人员提供参。关键词高速公路;隧道施工;洞身开挖;关键技术 1、高速公
2、路隧道洞身开挖施工概述 1.1 高速公路隧道工程 高速公路隧道工程规模较大,在施工中需要着重关注人员、技术、材料以及设备等方面,防止因某一环节出现问题而造成建设影响,对整个项目的运行埋下安全隐患问题。同时,要预先明确目标,准确判断现有安全隐患,将各类问题处理置于核心地位,随后结合实际情况制定可行性计划,以此使工程准备、建设阶段、竣工阶段、交付阶段衔接,着重关注施工过程中的安全问题与质量问题,采用现代化技术进行优化1。1.2 隧道洞身开挖施工 为了避免洞身开挖中受到内在与外在影响因素的限制,多数高速公路隧道洞身开挖皆会结合现代化技术进行施工建设,最大限度的对围岩进行防护,直至满足设计标准,如台阶
3、开挖法主要为正台阶法,此方法开挖主要强调工程的划分,能够适应大部分实际条件,所以其应用条件相对广泛;分布开挖法是将隧道设计开挖断面分成若干部分,并依照划分针对性的制定开挖工序,进而开始施工,此方法当中主要包括了环形开挖留核心土法以及单/双侧壁导坑法等。2、高速公路隧道洞身开挖施工分析 2.1 工程概况 奉建高速宝塔坪隧道的左幅长为 2104m,右幅长为2069m,隧道洞口位于半坡处,结构形式为浅埋、小净距和联拱,隧道位于建筑群之下 20-50m,周边围岩主要为强、中风化灰岩及砂岩夹页岩层,集中降雨状态下洞室内呈点滴状,根据设计资料将高差设置在 33.82134.983m 之间,隧道洞顶与既有建
4、筑物基础底高差 1040m,在交叉段隧道施工时采取控制爆破措施。2.2 施工特点 隧道洞口开挖工期安排紧、施工难度大,为此要求配备先进高效的施工设备,对类、类围岩构造面提前设置,遵循“新奥法”原则采取“超前预测”获取相关信息参数,及时预测预报工程地质,不断优化工程项目组织管理,以此保证岩爆地质洞段符合预期要求。2.3 开挖重点 为保证洞口施工符合预期要求,隧洞内通风排烟采用正压通风,每 500m 增加 1 台 750 m3/min 轴流风机,隧洞内单头施工线路长,在开挖工作面离洞外变压器超过 500 m后输电线路压降开始变大,在适当位置安装调压变压器进行升压。隧洞施工中要求所有标段贯通,以此保
5、证隧洞施工的准确性,采用激光全站仪、剖面仪等先进测量仪器,加强开挖前放样与开挖后复测,及时纠正隧洞轴线偏差,随后结合参数信息按照预期要求进行支护,施工过程中采用声发射法进行监测预报岩爆,通过降低岩体温度使岩体中积聚的能量得以释放。3、高速公路隧道洞身开挖施工影响分析 3.1 应力影响 隧道洞身开挖如地形起伏严重,则会影响岩石的自重应力场,当沟谷比较深时,凹口的应力集中比较规则,但应力会随岩性而变化,待沟谷较浅时便会导致应力集中起伏。如应力集中过于起伏,当隧道从沟谷下穿过时容易产生塌方,在此条件下引起的应力集中尤为显著,洞口周边的集中影响则会相应降低。3.2 地貌影响 高速公路隧道洞身开挖必然受
6、到地表形态影响,且会在沟谷角点部位引起应力集中,在软弱地质段情况下,会受重力影响而形成初始应力场,但若软弱地质段受两侧影响,埋深部位会逐渐缩小,地形影响逐渐减弱,如深度只有 1.2m 左右时,这种应力集中形式会严重影响工程的建设质量。3.3 数值影响 高速公路隧道洞身开挖如破坏了原有力场的受力状态,会产生各类负面问题,常见问题如隧道围岩失稳等,从而影响到公路隧道施工的整体质量。因此,上述工程在施工过程中前考虑变形,开挖数值会受到外部因素影响,为此还需要分析开挖数值,使隧道开挖压力迅速释放,以此避免突发性地质灾害的出现。3.4 构造影响 高速公路隧道洞身开挖需要着重关注区域地质构造,如断层及其破
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