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1、以四方嶺隧道為例分析淺埋隧道施工工藝方法【摘要】淺埋隧道是隧道建設(shè)過程中比較常見的一種隧道類型,由于這種隧道類型尤其自身的獨特性,因此在施工過程中必須要處理好其施工工藝,如此才能夠更好滿足隧道建設(shè)的要求。為了深入探討淺埋隧道施工工藝方法的特點,本研究以四方嶺隧道為例,詳細分析了淺埋隧道施工工藝方法的特點、原則以及要求?!娟P(guān)鍵詞】四方嶺隧道;淺埋隧道;施工工藝1.前言隧道工程屬于國家基礎(chǔ)工程項目建設(shè)過程中一個非常關(guān)鍵的組成部分,該工程類型是否能夠建設(shè)得當,直接關(guān)系到整個工程建設(shè)項目的質(zhì)量問題。由于在進行道路工程建設(shè)過程
2、中,非常容易受到自然生態(tài)環(huán)境和建筑構(gòu)造物的影響,加上為了人類可持續(xù)發(fā)展的要求,工程建設(shè)過程中大多均以最大限度減少資源占用為原則,在這個過程中,淺埋隧道也就逐漸被挖掘。而由于淺埋施工是在這種背景下產(chǎn)生,因此也決定了其對整個工程建設(shè)的重要性?,F(xiàn)就以四方嶺隧道為例,探討淺埋施工工藝方法。2.工程概況四方嶺隧道(湘桂線永州至柳州段XG-6標段)全場684m,進口里程和出口里程分別為DK430+611和DK431+300。整個隧道的下坡段比較少,僅占全隧道的5.2%。整個隧道除了出口段位于R-4500m左偏曲線上之外,其余段均
3、處在直線上,比較便于施工。隧道圍巖主要有Ⅴ級和Ⅳ級兩個級別,其中Ⅴ級長度較長,為524m(占76.1%),Ⅴ級長度相對比較短,為165m(占23.9%)。隧道為雙線隧道結(jié)構(gòu),設(shè)計時速為200km/h。四方嶺隧道地處低山丘陵剝蝕地貌,進口處地表覆蓋土層厚度較小,可見基巖露出。出口處覆蓋土層厚度較大,未見基巖露出。地表植被以松樹為主,緩坡土層含水量較少,交通非常不便。該隧道位于亞熱帶季風型氣候區(qū),典型的冬寒夏熱,炎熱多雨。由于雨季來得比較早,且降水時間比較長,降水量也比較豐富,因此在進行隧道進洞段施工時常常會受到惡劣天氣
4、的影響,而隧洞內(nèi)其他施工未受到影響。由于該隧道處在亞熱帶季風氣候區(qū),降水量比較多,因此該隧道的地下水富水性比較好。隧道的地下水埋深比較淺,在隧道開挖過程中容易受到地下水影響。但是對地下水質(zhì)進行分析后顯示,該隧道地下水為HCO3-·SO42--Na+·Ca2+型水,不具備腐蝕性,不會腐蝕混凝土。3.淺埋隧道施工工藝簡介3.1特殊性與施工原則(1)特殊性。淺埋隧道施工的特殊性主要體現(xiàn)在以下幾點:一,受外部環(huán)境影響大。如非常容易受到地下水、地面荷載等影響。二,覆蓋層厚度<2倍毛洞跨徑。三,以洞口段為主要分部段。施工時所有淺
5、埋隧道洞口必須給予淺埋施工方法施工。四,淺埋隧道圍巖地質(zhì)條件比其他類型隧道圍巖地質(zhì)條件要復雜,非常容易出現(xiàn)地面沉陷和圍巖坍塌現(xiàn)象。(2)施工原則。淺埋隧道施工原則總結(jié)起來主要有以下幾點:一,超前支護施工原則。具體指的是在工程未開挖前對開始進行超前的支護施工來確保隧道安全。常見的超前支護方式主要為超前注漿(大管棚和小導管)和超前錨桿兩種。二,爆破力度小原則。淺埋隧道的爆破強度需要控制主要是因為其圍巖地質(zhì)條件不是很理想所致。根本目的就是為了預防大震動導致圍巖坍塌。所以,在爆破時必須要堅持能人工則不要機械,能機械則必須要堅
6、持“少裝藥多打孔”原則。三,進尺短原則。指的是鉆孔時進尺深度移動要控制在0.5m至1.5m之間。目的是為了預防進尺過深影響到圍巖穩(wěn)定[1]。四,支護強原則。支護設(shè)置是確保圍巖安全的一個重要措施,對于后期整個施工項目影響非常大。所以,在圍巖開挖后就需要立即進行支護施工,且支護選擇的錨桿強度必須要足夠強,具有極強的支撐能力。五,封閉快原則。也就是在圍巖上下部支護操作均完成后需要立即閉合開挖面,使圍巖在開挖后較快受到約束。六,測量勤原則。地質(zhì)情況和支護狀況測量是淺埋隧道施工過程中一項不可缺少的組成部分。勤加測量支護狀況,如
7、錨桿的抗拔力測量等,能夠比較準確的掌握支護的作用情況,及時了解和處理存在的一些潛在風險,保障隧道穩(wěn)定。3.2施工過程(1)施工前準備。準備工作包括:制定施工方案;對淺埋隧道地表情況進行仔細檢測,測量出具體的地質(zhì)地形以及這種地質(zhì)情況有可能對淺埋段施工產(chǎn)生的影響;按照規(guī)范要求進行超前支護施工;支護施工時需要準備好注漿泵、早強砂漿以及鉆機等設(shè)備。(1)洞身開挖。目前,淺埋隧道洞身開挖時多使用導坑法、臺階法以及臺階分部法三種方法進行開挖施工。其中導坑法比較適用于洞口淺埋段地質(zhì)條件很差的淺埋隧道工程。采用這種開挖方式時一般需要
8、挖到洞內(nèi)比較穩(wěn)定的地段后才能夠開始進行支護施工,加強支護施工完成后才開始逐漸向洞內(nèi)和兩側(cè)擴挖,且需要邊開挖邊進行支護加強施工(鋼架支撐);臺階法比較適用于圍巖條件比較強的淺埋地段。這種開挖方式步驟為從上至下開挖,也就是先進行上臺階開挖和進行加強支護施工,然后才開始進行下臺階和中央部分的開挖和加強支護施工。由于需要保證隧洞的穩(wěn)定性,必須要嚴格控制