趙松
(中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司,山東 青島 266061)
當(dāng)今時(shí)代,城市建設(shè)的步伐越來越快,城市隧道在城市發(fā)展中起著重要的作用,因此,加強(qiáng)隧道施工建設(shè),提高施工質(zhì)量成為推動城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段。淺埋暗挖施工技術(shù)目前在我國隧道工程中已經(jīng)成為最受歡迎的技術(shù),其在隧道施工中的應(yīng)用越來越廣泛。
隧道施工過程中,淺埋暗挖法發(fā)揮了重要的作用,特別是在城鎮(zhèn)軟弱圍巖地層中具有較好的適用性。淺埋暗挖法實(shí)施過程中,以地質(zhì)條件優(yōu)化為前提,并重視地表沉降控制,將噴錨與格柵作為支護(hù)手段,以此進(jìn)行施工。從本質(zhì)原理來看,淺埋暗挖法可看作是新奧法的衍生方法,與其基本原理相近。初期支護(hù)時(shí)以承擔(dān)全部基礎(chǔ)荷載進(jìn)行初步設(shè)計(jì),并通過二次模筑襯砌進(jìn)行安全儲備。特殊荷載由初期支護(hù)與二次模筑共同擔(dān)負(fù)。與此同時(shí),還會根據(jù)實(shí)際施工情況配合輔助施工方法,對圍巖進(jìn)行加固、調(diào)動等,并構(gòu)建出聯(lián)合支護(hù)體系,為隧道開挖提供保障。為保證淺埋暗挖法充分發(fā)揮作用,可同時(shí)應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)、信息反饋技術(shù),做到安全施工、效率施工。綜合來看,淺埋暗挖法具有拆遷少、造價(jià)低、靈活性高的特征,對地面交通及施工周邊環(huán)境不會產(chǎn)生太大影響,具有廣泛的適用性。
淺埋暗挖法采用復(fù)合襯砌,初期支護(hù)承擔(dān)全部基本荷載,二襯作為安全儲備,初支、二襯共同承擔(dān)特殊荷載,采用多種輔助工法,超前支護(hù),改善加固圍巖,調(diào)動部分圍巖自承能力,采用不同開挖方法及時(shí)支護(hù)封閉成環(huán),使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系,采用信息化設(shè)計(jì)與施工。
與傳統(tǒng)的明挖法相比,淺埋暗挖法在支護(hù)、開挖和加固三個(gè)方面的優(yōu)勢表現(xiàn)尤為突出。隧道工程的支護(hù)方式在工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,能夠使隧道工程的穩(wěn)定性和安全性得到進(jìn)一步的提升,為后續(xù)的各項(xiàng)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),能夠從根本上提升隧道工程的質(zhì)量和各項(xiàng)性能。本文從以下幾個(gè)方面對淺埋暗挖法施工技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行簡單的分析。
淺埋暗挖法與其他施工技術(shù)相比,具有更強(qiáng)的適應(yīng)性,能夠適應(yīng)不同環(huán)境下的隧道工程建設(shè)。該方法在隧道工程施工中更具有價(jià)值,能夠在各種復(fù)雜環(huán)境下順利完成隧道工程,并滿足工期要求。
淺埋暗挖法在實(shí)際操作中相對簡便,一方面降低了施工的難度,另一方面也加快了施工建設(shè)的進(jìn)程,在很大程度上提高了施工效率。另外,因?yàn)榘低诜ú僮骱啽?,因此減少了很多設(shè)備與人員的開支,為工程節(jié)約了成本,具有很大的經(jīng)濟(jì)性。和其他隧道工程施工技術(shù)相比,淺埋暗挖法在操作流程方面具有不可比擬的優(yōu)勢,對提高工程效率具有明顯的作用。
隨著工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,社會環(huán)境遭到了嚴(yán)重破壞,越來越多的國家已經(jīng)注意到了環(huán)保的重要性,我國也不例外?,F(xiàn)如今,我國倡導(dǎo)走可持續(xù)發(fā)展道路,這就要求各行各業(yè)在發(fā)展的過程中應(yīng)該注意能源的節(jié)約和環(huán)境保護(hù)問題。對于隧道工程來說,淺埋暗挖法具有明顯的環(huán)保優(yōu)勢,這也是它在隧道工程中受歡迎的重要原因之一。與明挖法相比,淺埋暗挖法可以有效降低粉塵和其他污染物對環(huán)境的影響,并且能夠明顯降低噪聲,不僅對環(huán)境有好處,還可以減少對附近居民的影響。
為了充分發(fā)揮淺埋暗挖法在隧道施工中的作用,各個(gè)隧道施工企業(yè)必須做好以下幾個(gè)方面:提高施工技術(shù)、加強(qiáng)對施工現(xiàn)場的監(jiān)測控制以及及時(shí)處理各種坍塌事故等。
雖然淺埋暗挖法在隧道工程中已經(jīng)較為成熟,但是由于施工人員在實(shí)際操作中難免出現(xiàn)差錯,并且對技術(shù)的應(yīng)用熟練程度不同,因此,時(shí)常會出現(xiàn)地面下沉的情況,不僅影響了施工的質(zhì)量,也耽誤了施工的進(jìn)度。首先,施工單位必須聘請專門的工作人員對施工地點(diǎn)的土質(zhì)、土層等進(jìn)行嚴(yán)格的勘測和調(diào)研,根據(jù)土質(zhì)的不同特點(diǎn)選擇合適的施工方法。其次,優(yōu)化施工技術(shù),主要采用控制爆破技術(shù),盡量減少對周圍巖石及土層的擾動程度,以便提高巖石自身的承載能力,充分發(fā)揮支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用。隧道施工的過程中,地面沉降的出現(xiàn)是各種因素相互作用的結(jié)果。為了防止地面下降,施工人員最好要控制地下水的抽排放工作,同時(shí),可以選用旋噴樁來阻斷地下滲水通道,將地下水含量控制在合理的范圍之內(nèi)。到目前為止,對于不同的隧道工程施工過程中出現(xiàn)的地面沉降問題,并不能得出其準(zhǔn)確的影響因素。因此,各個(gè)施工企業(yè)必須從各個(gè)方面,采取各種積極有效的措施,盡量防止地面的沉降,保證隧道工程安全迅速進(jìn)行。
對施工現(xiàn)場實(shí)施監(jiān)測與控制是保證施工質(zhì)量與安全的必要手段,在進(jìn)行現(xiàn)場檢測與控制時(shí),需要注意以下幾點(diǎn):首先,在開挖前應(yīng)先做好準(zhǔn)備工作,預(yù)先對施工現(xiàn)場進(jìn)行地質(zhì)勘查,了解施工現(xiàn)場的土質(zhì)和周圍環(huán)境,可以通過地面注漿的方法來進(jìn)行加固;其次,開挖方法應(yīng)符合工程需要,如果條件允許,則最好邊開挖邊支護(hù),這樣能夠使土層保持穩(wěn)定。開挖基本成形以后,要進(jìn)行初期支護(hù),加強(qiáng)各個(gè)工作環(huán)節(jié)之間的銜接。一旦發(fā)現(xiàn)初期支護(hù)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變形,且進(jìn)行再次支護(hù)處理不合適時(shí),要對隧道周圍的巖石進(jìn)行注漿,改善支護(hù)的受力條件,防止出現(xiàn)變形過大的情況。
以陶家夼隧道(新建)為例,該工程的具體情況如下:陶家夼隧道(新建)處于山東半島東端,隧道通過區(qū)的巖體、洞身主要為弱風(fēng)化二長花崗質(zhì)片麻巖,洞口主要為強(qiáng)弱風(fēng)化二長花崗質(zhì)片麻巖,強(qiáng)度低,圍巖整體穩(wěn)定性一般,施工時(shí)應(yīng)注意崩塌、滾石對陡坡坡底附近人員、設(shè)備帶來的危險(xiǎn)。陶家夼隧道淺埋段采用CRD法開挖,遵循新奧法施工原理,軟弱地質(zhì)洞身開挖應(yīng)堅(jiān)持短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌的原則,加強(qiáng)施工臨時(shí)監(jiān)控量測,確保施工安全。
在實(shí)際施工過程中,也很容易出現(xiàn)各種坍塌事故,給工程造成巨大的損失。通常將出現(xiàn)坍塌事故的原因歸結(jié)為以下幾點(diǎn):第一,施工地點(diǎn)底層預(yù)加固效果不好,尤其是在一些土層松軟地區(qū),容易出現(xiàn)坍塌情況;第二,隧道工程開挖面暴露的時(shí)間過長,且由于受到地面震動影響較大,坍塌可能性較大;第三,降水、河湖暗挖等會使地下水含量過多,破壞原有平衡,引起坍塌。為了盡量避免坍塌事故的發(fā)生,施工企業(yè)必須采取以下措施:首先,檢測施工地點(diǎn)的狀況,并對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸烫幚?;其次,開挖后要及時(shí)封閉,減少其暴露時(shí)間,盡量早封閉,而后進(jìn)行注漿;再次,重視地下水及地表水的處理工作,減少施工地點(diǎn)的含水量,保證土層的穩(wěn)定性。除此之外,施工企業(yè)必須做好安全管理工作,盡量避免各種安全事故的發(fā)生,保證人們的生命安全。
綜上所述,為推動城市建設(shè),提高城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,作為城市建設(shè)中重要的一部分,隧道工程應(yīng)繼續(xù)加大研究與管理力度。淺埋暗挖法是隧道工程中常用并且較為成熟的施工技術(shù),該技術(shù)在隧道建設(shè)中起到了重大意義,有效提高了施工質(zhì)量,保證了施工效果,促進(jìn)了隧道工程行業(yè)的發(fā)展。