熊 昀
(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司)
公路隧道洞口工程施工必須根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境,因地制宜的制定科學(xué)合理的施工方案。一般情況下,公路隧道洞口工程施工需遵循以下原則:(1)公路隧道洞口工程施工時(shí),需遵循淺埋暗挖原則,即管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”十八字方針。(2)洞口開(kāi)挖堅(jiān)持采用機(jī)器挖掘、人工、弱爆破等方式,盡可能降低圍巖損壞和干擾,確保圍巖結(jié)構(gòu)完整,并充分利用圍巖承壓能力。(3)嚴(yán)密勘查公路隧道洞口施工場(chǎng)地地理環(huán)境、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等,詳細(xì)記錄地形、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等調(diào)查結(jié)果,預(yù)測(cè)性制定應(yīng)對(duì)潛在不良地質(zhì)災(zāi)害的方案。(4)施工前,提前做好洞口排水措施,尤其是含水量豐富或雨季施工的工程。(5)有效保護(hù)施工場(chǎng)地周圍生態(tài)環(huán)境,盡可能少挖邊仰坡土石方,以免破壞既有植被。(6)制定科學(xué)、合理、詳細(xì)的公路隧道洞口工程施工技術(shù)方案,并進(jìn)行嚴(yán)格的審核,及時(shí)糾正不適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)。(7)高度重視公路隧道洞口超前預(yù)支護(hù)和預(yù)加固,可采用的超前預(yù)支護(hù)主要有管棚加固法、超前錨桿法、超前小導(dǎo)管加固法等,超前預(yù)加固主要為地表注漿、洞內(nèi)超前鉆孔注漿等超前預(yù)注漿。
公路隧道洞口工程施工前,詳細(xì)核查施工圖紙、施工設(shè)計(jì)方案、材料、現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì),并調(diào)查清楚隧道所處位置的地形、地貌、地質(zhì)、水文以及熟悉鉆探圖。制定科學(xué)、合理、詳細(xì)的施工方案后,結(jié)合施工場(chǎng)地具體情況,嚴(yán)格按照方案進(jìn)行施工。施工過(guò)程中,必須加強(qiáng)原始生態(tài)環(huán)境保護(hù),做好邊坡植被保護(hù)工程措施。對(duì)于隧道洞口施工所排放的廢水,應(yīng)加強(qiáng)排水,以免污染環(huán)境,必要時(shí)可設(shè)沉砂池,重凈污水后再排放到適宜的地方。
洞口進(jìn)洞施工前,為確保進(jìn)洞施工的順利進(jìn)行,必須做好以下幾方面工作:(1)清除洞頂?shù)乇矸秶脖缓投纯谏戏轿J?2)對(duì)于常匯集雨水的洞口,必須做好截水溝施工,及時(shí)截除地表水,同時(shí)盡可能完成洞口防、排水系統(tǒng)。(3)嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)對(duì)邊坡、仰坡進(jìn)行放線刷坡,并遵循自上而下原則開(kāi)挖洞口,嚴(yán)禁掏底或上下重疊開(kāi)挖,開(kāi)挖過(guò)程中,必須嚴(yán)密監(jiān)測(cè)地層動(dòng)態(tài),以利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效方法處理可能發(fā)生的滑坡、坍塌等情況。(4)盡早對(duì)隧道洞門(mén)端墻進(jìn)行施工,以防邊仰坡滑塌,確保施工人員人身安全和機(jī)械使用安全。(5)為確保公路隧道洞口進(jìn)洞施工安全,應(yīng)根據(jù)洞口地表表層巖石風(fēng)化破碎的具體情況,采取適當(dāng)?shù)牡乇砑庸谭椒ā?/p>
超前預(yù)支護(hù):(1)管棚加固法。嚴(yán)重按照施工設(shè)計(jì)在已鉆好洞中安裝鋼管,并沿隧道輪廓外將鋼管排列成鋼管棚,之后向鋼管內(nèi)部注漿,從而使鋼管和鋼架形成預(yù)支護(hù)系統(tǒng),有效承擔(dān)圍巖壓力。該方法具有支護(hù)力大、穩(wěn)定圍巖以及增加巖體橫向拱、縱向梁作用等優(yōu)點(diǎn),適用于地質(zhì)松軟、不完整的地層。(2)超前錨桿法。沿隧道開(kāi)挖輪廓線,以較大外插角向開(kāi)挖面前方安裝錨桿,進(jìn)而形成錨固前方圍巖的預(yù)支護(hù)。在公路隧道洞口施工中,該方法具有插板、提高洞口巖體穩(wěn)定系數(shù)等優(yōu)點(diǎn),適用于淺埋、松散的破碎地層。(3)超前小導(dǎo)管加固法。是隧道工程掘進(jìn)施工的方法,指的是沿隧道縱向拱上部開(kāi)挖輪廓線外一定范圍內(nèi)前方或隧道橫向拱腳附近下方適當(dāng)傾斜的密排注漿花管道,小導(dǎo)管通常采用直徑38~50 mm 無(wú)縫鋼管制作。該方法具有注漿防水作用,適用于預(yù)支護(hù)自穩(wěn)時(shí)間短的淺埋段、洞口偏壓段、斷層破碎帶等地段。
超前預(yù)加固:(1)地表注漿。在圍巖中安置帶孔鋼管,之后將漿液注入密排花管中,緊密結(jié)合漿液和巖層,從而增強(qiáng)圍巖穩(wěn)固性和承壓能力。該方法適用于砂性土質(zhì)、大孔隙土質(zhì)等地質(zhì)先天條件較差地區(qū),應(yīng)用時(shí)所選擇的漿液應(yīng)適應(yīng)周圍巖石性質(zhì)。(2)洞內(nèi)超前鉆孔注漿。根據(jù)隧道洞內(nèi)地質(zhì)狀況,合理計(jì)算注漿范圍,之后結(jié)合注漿范圍、長(zhǎng)度、材料、擴(kuò)散半徑等,布置注漿孔,注漿孔徑一般超過(guò)110 mm,接著根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定注漿壓力。注漿時(shí),需用配套注漿設(shè)備將具有填充、凝膠性能的漿液壓入需加固的地層,漿液凝膠硬化后,會(huì)充填和堵塞地層縫隙。該方法能有效減小注漿區(qū)地層滲水系數(shù),對(duì)軟弱、松散巖體進(jìn)行固結(jié),進(jìn)而有效提高圍巖強(qiáng)度和自穩(wěn)能力。
總之,公路隧道是整個(gè)公路工程的重要組成部分,而隧道洞口施工是公路隧道建設(shè)的關(guān)鍵和重難點(diǎn),具有施工復(fù)雜、安全隱患多等特點(diǎn)。所以,需嚴(yán)格遵循公路隧道洞口工程施工原則,結(jié)合不利于公路隧道洞口工程施工的原因,并采用適宜的施工技術(shù),避免洞口施工時(shí)出現(xiàn)坍塌、淺埋、偏壓等情況,從而有效提高公路隧道洞口工程施工質(zhì)量。
[1]陸成武.公路隧道施工技術(shù)研究[J].黑龍江交通科技,2014,(1):75-77.
[2]顏宏.淺論隧道洞口段的設(shè)計(jì)方案和施工注意事項(xiàng)[J].投資與合作,2011,(4):95-96.
[3]郭鋒鋒,王衛(wèi)邦,鄭海龍.公路隧道建設(shè)發(fā)展與施工質(zhì)量分析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2010,(15):195-196.
[4]高志兵.論隧道洞口工程的施工技術(shù)與方法[J].山西建筑,2013,39(22):187-188.