李志文
摘 要:隨著我國市政工程對(duì)隧道施工的要求逐漸提高,為此,市政工程隧道施工中常用淺埋暗挖技術(shù),但是這種技術(shù)的專業(yè)性比較高,只有完全掌握相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)知識(shí),才可以進(jìn)行一系列操作。在進(jìn)行技術(shù)操作時(shí),也要結(jié)合隧道施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。事實(shí)上,在進(jìn)行深埋暗挖技術(shù)時(shí),有很多注意事項(xiàng),為此本文將進(jìn)行深入分析。
關(guān)鍵詞:市政工程;隧道施工;淺埋暗挖技術(shù)
引言
在進(jìn)行市政工程隧道施工過程中,淺埋暗挖技術(shù)具有一定的特殊性。首先,要掌握相應(yīng)的技術(shù)類型,然后,要以施工設(shè)計(jì)要求為基礎(chǔ)并且要進(jìn)行相應(yīng)的落實(shí)。而且很多因素都會(huì)影響到施工階段,因此,對(duì)于隧道支護(hù)和防坍塌技術(shù)要重點(diǎn)關(guān)注,以防出現(xiàn)施工不當(dāng)?shù)膯栴}。
一、淺埋暗挖技術(shù)分析
淺埋暗挖技術(shù)主要是指礦山法在新奧法基礎(chǔ)上進(jìn)行的施工形式。這種技術(shù)不僅要結(jié)合工程施工的關(guān)鍵點(diǎn),還要將隧道理論進(jìn)行完善,并且要熟練運(yùn)用操作方式,這樣才可以將淺埋暗挖技術(shù)落實(shí)。淺埋暗挖技術(shù)與新奧法不同點(diǎn)是,淺埋暗挖技術(shù)適用于開發(fā)城市的松散土,適合在介質(zhì)圍巖條件中使用,介質(zhì)圍巖條件和隧道埋深皆要大于隧道直徑,而且在進(jìn)行修建隧道時(shí)要采用比較小的地表沉降。在進(jìn)行城市交通設(shè)計(jì)階段時(shí),對(duì)淺埋技術(shù)的特點(diǎn)要做好相應(yīng)的了解,在進(jìn)行此技術(shù)時(shí)需要對(duì)土層進(jìn)行充分利用,并且要充分掌握其自穩(wěn)能力,并且落實(shí)相應(yīng)的支護(hù)措施,從而形成封閉的圍堰技術(shù)。淺埋暗挖技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用范圍,并且在各種施工技術(shù)中省略很多程序,而且淺埋暗挖技術(shù)還能在有水條件的地層進(jìn)行施工。
二、市政工程隧道施工的現(xiàn)狀
市政工程施工管理工作受到很多的影響因素。不僅要滿足隧道施工機(jī)制的詳細(xì)要求,還要深入了解市政工程隧道施工的現(xiàn)狀,并且要結(jié)合當(dāng)?shù)厥┕きh(huán)境。以下將從不同角度進(jìn)行深入分析市政工程隧道施工現(xiàn)狀:
1、環(huán)境條件復(fù)雜
隧道施工條件是相對(duì)復(fù)雜的,在進(jìn)行分析建筑區(qū)域區(qū)域時(shí),不僅要考慮各方面因素,如管線、建筑群和交通量等,還要在原有施工基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化。在進(jìn)行隧道施工時(shí),不僅要注意管線位置,還要保障建筑安全且要嚴(yán)格管理施工過程。隧道所施工的地層較軟,可能會(huì)出現(xiàn)流態(tài),為此在進(jìn)行道路施工、管線施工和遷移等,要時(shí)時(shí)刻刻注意施工安全。隧道結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)管線可能會(huì)發(fā)生漏水,因?yàn)樽≌瑓^(qū)有許多的排水溝水源,從而會(huì)發(fā)生沉積現(xiàn)象,這將導(dǎo)致地下水無法及時(shí)補(bǔ)給。在進(jìn)行施工時(shí),往往會(huì)存在各種類型的粘性土,土壤質(zhì)量不統(tǒng)一將存在沉積現(xiàn)象,嚴(yán)重則會(huì)出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。
2、土質(zhì)不穩(wěn)定
隧道在進(jìn)行開挖地段時(shí)存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象,在進(jìn)行施工時(shí),要提前掌握所施工地段的巖石類型,這樣才能更好的處理易軟化和崩塌的巖石。隧道穿越地層時(shí)主要存在砂質(zhì)粘性土和沖擊砂層,在進(jìn)行隧道開挖時(shí),由于地層比較軟弱,這將導(dǎo)致周邊圍巖發(fā)生自重作用力下降的現(xiàn)象,若出現(xiàn)變形情況,則會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。而且對(duì)地表情況無法控制時(shí),其穩(wěn)定性將會(huì)丟失,從而施工將受到一定影響。
3、地下管線滲漏
由于考慮到上層滯水和穩(wěn)定性的要求,有必要掌握供水情況,并且要根據(jù)實(shí)際情況做好布控工作。若風(fēng)道結(jié)構(gòu)和范圍結(jié)構(gòu)整體上相對(duì)飽和,一些地層將會(huì)出現(xiàn)水囊、空洞等現(xiàn)象。如果降水工作相對(duì)滯后,則對(duì)風(fēng)道開挖會(huì)產(chǎn)生不利影響,而且施工順序也會(huì)對(duì)地層的穩(wěn)定產(chǎn)生一定影響,這將不可避免地增加了工程風(fēng)險(xiǎn)。
三、市政工程隧道施工中的應(yīng)用
根據(jù)市政工程施工管理的具體要求,需要提前對(duì)工藝類型進(jìn)行掌握,按照施工流程要求進(jìn)行。以下將對(duì)市政工程隧道施工措施進(jìn)行分析。
1、上臺(tái)階施工
在進(jìn)行市政工程的隧道施工時(shí),施工地點(diǎn)的管線布置相對(duì)于比較復(fù)雜,為了更好地保障地下管線的安全,為此,在進(jìn)行施工之前,就要將地下管線結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的考察與分析,并且要加固處理周圍的土層結(jié)構(gòu),一般常用擺噴施工的方式。只有科學(xué)合理設(shè)計(jì)管線,才可以確保施工順利的進(jìn)行。在進(jìn)行隧道的上臺(tái)階施工階段時(shí),通常使用人工風(fēng)鎬進(jìn)行施工,這樣才可以確保隧道周圍巖石結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和圍巖核心結(jié)構(gòu)的完整性,并且起到支護(hù)作用。
2、下臺(tái)階施工
在進(jìn)行隧道下臺(tái)階施工時(shí),需要人工配合進(jìn)行,因此,相關(guān)施工人員要嚴(yán)格遵循施工程序。在進(jìn)行隧道的開挖工作時(shí),一般使用挖掘機(jī)將隧道中央的土體進(jìn)行開挖,隧道兩側(cè)的輪廓以大于三十厘米且小于五十厘米為標(biāo)準(zhǔn),人工開挖工作后續(xù)要對(duì)開挖的隧道進(jìn)行一定調(diào)整,從而確保周圍土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在進(jìn)行隧道下臺(tái)階施工時(shí),一般開挖至地表以下110米,并且要做好相應(yīng)的支護(hù)措施。在隧道結(jié)構(gòu)初步封閉成環(huán)后,在進(jìn)行施工時(shí),要注意不要超過循環(huán)進(jìn)尺范圍,這樣才能保證施工順利的進(jìn)行。
3、管棚支護(hù)技術(shù)
在進(jìn)行淺埋隧道建設(shè)時(shí),有必要提高隧道周圍的巖石及土層的支護(hù)能力,這是淺埋暗挖技術(shù)的重點(diǎn)。若使用管棚支護(hù)技術(shù)進(jìn)行施工,將可以在很大的程度上降低施工難度,并且,減少了一定的人工成本。為此,管棚支護(hù)技術(shù)可以根據(jù)管井的尺寸進(jìn)行合理分類,若鋼管的兩端的支撐體系足夠充分時(shí),會(huì)導(dǎo)致挖掘變形量相對(duì)較小,此時(shí),管棚支護(hù)技術(shù)將可以實(shí)現(xiàn)有效的支護(hù)作用,兩端支承梁會(huì)成為彈性支撐。而上覆地層可能會(huì)產(chǎn)生撓曲變形或端頭支撐變形等,此時(shí),在進(jìn)行隧道施工階段是,可以將管棚的高度適當(dāng)增加或者在一定程度上提高支撐梁的剛度,這樣可以有效解決上覆地層的變形情況。
在進(jìn)行市政工程隧道施工中淺埋暗挖技術(shù)應(yīng)用時(shí),為了提高市政工程隧道施工質(zhì)量,有必要將管棚支護(hù)施工工作做好。淺埋暗挖施工技術(shù)中的管棚支護(hù)技術(shù)是重點(diǎn),管棚支護(hù)技術(shù)不僅具有良好的適用性,而且具有較高的施工操作的便捷程度,這有利于控制工程成本。在進(jìn)行市政工程隧道施工時(shí),運(yùn)用管棚支護(hù)技術(shù)操作時(shí)要全面了解整個(gè)項(xiàng)目的具體情況,并且要根據(jù)管井的大小運(yùn)用相關(guān)可行的管棚支護(hù)技術(shù)。若鋼管兩端有大體系進(jìn)行支撐,則有利于充分發(fā)揮管棚支護(hù)作用,同時(shí)呈彈性狀態(tài)。在市政工程隧道施工采用管棚支護(hù)技術(shù)時(shí),上覆地層變形具有特殊性,而撓曲變形和端頭支撐變形是較為常見的,因此,有必要將管棚高度和支撐梁剛度進(jìn)行合理調(diào)整,這樣不僅保證管棚支護(hù)施工的實(shí)際需求,而且促進(jìn)整個(gè)施工進(jìn)行高效發(fā)展。
四、市政工程隧道施工中淺埋暗挖技術(shù)應(yīng)用要求
1、淺埋暗挖技術(shù)的原理
淺埋暗挖技術(shù)與新奧法的施工原理具有一定的相同點(diǎn),在進(jìn)行隧道施工時(shí),具體可以引起信息化設(shè)計(jì)與施工理念,能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量。在進(jìn)行淺埋暗挖施工階段工作時(shí),要對(duì)基本荷載和復(fù)合襯砌等進(jìn)行支護(hù)工作,二次襯砌將被用作安全儲(chǔ)備,而對(duì)于特殊荷載可以讓初支、二襯共同承擔(dān)。而且,可以采用超前支護(hù)作為基礎(chǔ),并使用多種輔助方式,改善隧道周圍的圍巖,使其作為基礎(chǔ),從而,提高圍巖的自承能力。不同的隧道開挖方法,會(huì)形成不同的閉合效果,從而,在多種作用體系下形成一定作用的聯(lián)合支護(hù)體系,這樣使隧道施工更加安全且穩(wěn)定。為此,淺埋暗挖技術(shù)在市政工程隧道施工工作中起到了一定的關(guān)鍵作用。
2、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工
在進(jìn)行隧道施工的淺埋暗挖技術(shù)中,最為常見的施工方法就是雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,其主要在粘性土層上進(jìn)行施工,其次,也可以在砂層或砂卵層上進(jìn)行施工。但是,進(jìn)行隧道施工時(shí),此技術(shù)對(duì)于機(jī)制方面的要求較高。為此,相關(guān)的施工人員需要將斷面進(jìn)行科學(xué)且合理的劃分調(diào)整,將其劃分為六個(gè)尺寸規(guī)格相同的斷面,對(duì)于劃分好的斷面,在進(jìn)行隧道開挖工作時(shí),將其六個(gè)斷面逐漸地連接成一個(gè)整體隧道,并且,同時(shí)進(jìn)行隧道的澆筑工作。而在進(jìn)行隧道施工時(shí),可以利用土層實(shí)現(xiàn)隧道的穩(wěn)固性,一般采用網(wǎng)狀支護(hù)結(jié)構(gòu),從而,在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道的封閉式支護(hù)作用。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雖然在一定程度上實(shí)現(xiàn)了施工操作的安全性,但是其施工環(huán)節(jié)相對(duì)復(fù)雜且繁瑣,因此,在實(shí)際進(jìn)行隧道開挖工作時(shí),要根據(jù)實(shí)際的施工機(jī)制要求來進(jìn)行。
3、選取合理的施工方法
為了有效解決由于地表沉降所出現(xiàn)的問題,應(yīng)對(duì)臺(tái)階法留出成型的核心土,并且,臺(tái)階長度的確定應(yīng)符合地層條件。若地層越軟,則相對(duì)應(yīng)的臺(tái)階長度越長,但是,臺(tái)階的具體長度需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地層條件的情況來具體確定。在進(jìn)行隧道工作時(shí),臺(tái)階法是最常見的施工方法,對(duì)于不同的地質(zhì)環(huán)境,所使用的臺(tái)階法也大不相同。
4、改善工程實(shí)施的土體質(zhì)量
在進(jìn)行隧道開挖過程時(shí),通常采用局部加固處理所施工的土質(zhì),這種方法不僅可以在一定程度上改善土質(zhì)的特性,還可以有利于在隧道開挖后形成較為自然的拱形,這樣有助于淺埋暗挖工作順利進(jìn)行。而且,深層注漿技術(shù)可以在一定程度上確保土質(zhì)的加固型,并且,也可以改善土質(zhì)質(zhì)量,從而,在很大程度上促進(jìn)了淺埋施工法的實(shí)施。
五、淺埋暗挖技術(shù)在地鐵隧道施工中的應(yīng)用
1、真空降水技術(shù)
某些地鐵隧道位于下城市交通的主要道路的下方,由于每天的交通流量較大,為此,對(duì)于地鐵隧道的開挖更具有難度,這需要穿過粉質(zhì)粘土,安山巖和淤泥粘土等多種土層。為此,對(duì)于這種地鐵隧道,一般對(duì)隧道洞口主體采取一定的加固措施,從而,在一定程度上確保施工環(huán)境的安全。例如,某地鐵的淺埋暗挖段含水層滲透系數(shù)相對(duì)于較小,需要采取常規(guī)的管井降水進(jìn)行管理,但是,隧道內(nèi)的弱透水層中的飽和水以及含水層殘留的水沒有進(jìn)行充分排出,這將隧道開挖實(shí)施淺埋暗挖技術(shù)時(shí),產(chǎn)生一定的安全隱患,對(duì)于這種情況,通常采用真空深井進(jìn)行隧道排水處理。
真空降水技術(shù)主要將管井抽水和真空泵進(jìn)行了一定結(jié)合,然后,通過真空泵在管井內(nèi)所產(chǎn)生的真空,將地層中水涌入管內(nèi)的速度在一定程度上提高,從而,達(dá)到降水的效果。利用真空降水技術(shù),可以將含水層的地下水大范圍的進(jìn)行疏干,尤其是飽和水明顯比常規(guī)管井的降水少,盡管這兩種技術(shù)所引起的地面沉降的差異不大,但是通過沉降觀測(cè)顯示表明,真空降水技術(shù)要比常規(guī)的管井降水的降水效果更好。
2、輻射井降水
部分地鐵一般采用淺埋暗挖的施工技術(shù),由于地鐵需要穿過很多地方,并且,環(huán)境也相對(duì)于復(fù)雜,再加上現(xiàn)場(chǎng)的布局的局限性,傳統(tǒng)的降水法已經(jīng)滿足不了暗挖施工時(shí),在無水的情況下進(jìn)行。為了保障隧道施工的安全以及在一定程度上減少對(duì)城市環(huán)境及交通的影響,通過專業(yè)人士分析,實(shí)施輻射井降水技術(shù)可以滿足此類施工要求。在進(jìn)行隧道施工時(shí),相關(guān)的施工人員可以根據(jù)隧道現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,從而,利用輻射降水技術(shù)可以確保施工環(huán)境處于無水情況,這樣在一定程度上達(dá)到了較好的降水效果,并且,施工測(cè)試結(jié)果都符合相對(duì)應(yīng)的建筑測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。在城市情況相對(duì)較為復(fù)雜的情況進(jìn)行隧道施工時(shí),隧道降水問題很難得到解決,為此,輻射井降水技術(shù)的出現(xiàn),更好地配合淺埋暗挖技術(shù)的實(shí)施,使隧道施工更加科學(xué)、安全。
3、巖石錨固技術(shù)
在進(jìn)行隧道施工時(shí),采用淺埋暗挖法更好地確保施工的安全,但是,為了使淺埋暗挖法更好地操作,需要采取一定的輔助性施工措施,巖石錨固技術(shù)便是其中一種,而且,巖石錨固技術(shù)也是相對(duì)成熟的技術(shù)。其常用于地鐵中的深基坑設(shè)計(jì),一些地鐵隧道為了確保區(qū)間隧道上浮,便利用了底層錨桿技術(shù),從而,利用錨桿的優(yōu)勢(shì),將隧道的上浮完全的鎖住,達(dá)到了較好的效果。
4、水平凍結(jié)技術(shù)
在進(jìn)行地鐵隧道處理加工時(shí),凍結(jié)地鐵技術(shù)便是一種常用的輔助性施工措施,而且,也在一定程度上得到了廣泛運(yùn)用。在許多施工案例中都取得了較為理想的施工結(jié)果,如礦山、斜井等。而在地鐵隧道施工應(yīng)用中出現(xiàn)的比較晚,此技術(shù)在地鐵隧道內(nèi)處于飽和含水粉細(xì)砂層的環(huán)境中成功率較高。
六、結(jié)束語
綜上所述,可以看出我國在進(jìn)行市政工程隧道施工時(shí),對(duì)相應(yīng)的隧道施工技術(shù)要求越來越高,當(dāng)前一些相關(guān)的施工單位在進(jìn)行隧道施工時(shí),通常使用深埋暗挖技術(shù)。為此,施工人員與技術(shù)人員對(duì)于深埋暗挖技術(shù)進(jìn)行充分了解,并能在實(shí)際工程中靈活運(yùn)用。在進(jìn)行隧道施工之前,應(yīng)當(dāng)對(duì)施工現(xiàn)狀進(jìn)行充分了解,從而提高隧道施工的質(zhì)量。
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