复杂地质下隧道施工技术

中图分类号:F407文献标识码:A

0引言

隧道的开挖就是在原有地质空间平衡初始条件上的再次施工。在这个施工过程中,岩体原有的三维应力均被破坏,在受力情况上该空间上的建筑物也受到影响,岩层中的水体也因为岩层失稳而受到不同程度的影响。这论文网些影响中对于弱质的岩层甚为明显,这是由于它自身结构松散以及自我稳定能力差的特点决定的。这种问题可以通过进行应力合理的优化设计来改变难度要求很大的工程。岩层的结构特点不尽相同,有些地区的岩层为膨胀性的,这些地区的岩层吸水后会强烈膨胀变大产生很大的压力,这种原因也导致了隧道施工技术的要求很高。本文总结近些年的各项重大隧道工程,并分析这些工程涉及到的一些技术难点,简要总结了复杂地质下的隧道施工技术。

1隧道施工技术的发展

经济水平的高速发展,同时也带动了的工程建设领域也飞速发展,对于复杂地质下的隧道施工技术更是攻克了种种困难,推广了很多先进并且实用技术。例如在京广高铁工程项目中就涉及到了隧道施工,在实施过程中努力克服了岩层强度不够。回避既有建筑应力。支护压力小等重要问题,为的隧道工程施工提供了很多借鉴,并且极大促进了高速铁路的快速发展。

2施工处理技术

(1)综合治水技术

地下水治理一直是工程建设领域的一大难题,在复杂的地质条件下隧道工程施工也不例外。这是由于地下水不仅会严重降低破裂面的强度,同时对于法线方向的应力也产生了很大的影响,这直接降低了岩层的强度,甚至还会引起岩层的膨胀性软化,严重影响了支护结构所承受的压力。因此,在隧道施工中必须重视地吸水治理,把这项任务提高到一个相当重要的层次来看待,因为它直接决定了该项目的质量及施工时的安全问题。

在以往的隧道开挖过程中,虽然在地下水治理上做了很多的工作,最大程度上保证开挖过程中的排水安全,但是却忽略了隧道在以后使用中的安全问题。在以前施工的有些隧道工程,每到雨季就会出现各种漏水问题,极大地影响了隧道的寿命及安全。隧道中的水分部较为复杂并且很广,因此必须采取综合治理的措施,各个方面都要周全考虑。

提前编制好对于出水。积水等问题的治理方案,在隧道开挖时出现相应的问题可以及时进行治理。要根据所施工的隧道大小同时考虑出水的位置,可采取钻孔引流的方式解决。在隧道开挖过程中产生的废水必须及时有效地排放出去。防水措施同样重要,在隧道开挖挖成后,隧道的防水系统应该很完善,必要的防水设备必须齐全。综合考虑各个施工阶段所涉及的水治理方案才能保证工程的顺利进行及安全使用。

(2)隧道施工过程中的通风管理

关于铁路隧道施工技术,通风问题一直作为一个大问题伴随着工程施工。合理的通风管理体系可以有效提高工作人员的效率,可以大幅度降低施工成本,对于节能减排也有很明显的效果。所以完善的通风设备对于整个工程的顺利进行都有很重要的意义。在实际施工中,有些隧道的线路很长,甚至还有一些地段伴随着大角度的弯折,因此合理的通风也是隧道工程安全运行的重要保证。在以往的隧道施工中,有一个习惯性的错误认识,即认为隧道没封闭时就会自然通风,但是实际上大部分的隧道通风很差,达不到人们预期效果,并且没有能力来应对这种突发状况,经过一些年的研究,很多新颖的通风设备应用在隧道中,慢慢弥补了通风方面的缺陷。

(3)施工方式

作为整个隧道稳定性作业的保证,隧道施工前应该对洞外的自然环境进行有效的加固,从而保证整个隧道施工中周边岩层土体等的稳定行。目前有很多加固技术在实际工程中应用,一般情况下采取地表注浆同时配合上底层暗挖的方法进行加固。由于隧道附近的岩层质地较软,并且在施工中容易使其产生破坏,很大程度上影响了隧道后期的运作。通过加固软岩层可以加强支护效果,也加强了衬砌的抗压效果。通过加固塌陷体。填充采空部位。地表水渗流缝隙等位置,可以充分保证隧道施工期的稳定。通过近些年的发展,地表注浆技术也有了很好的发展,注浆的方式。孔径等也在不断优化。就目前来说,用1。2米直径的钢花管压入的效果非常好。

(4)洞内加固处理技术

在加固技术中,相对于洞外加固来说洞内加固更为重要。在施工过程的洞内施工阶段,采用格栅钢架。喷射混凝土以及中空锚杆等共同支护的措施即为洞内加固。这些措施可以有效地防止在施工过程中由于开挖变形。岩层塌陷等造成的采空部位。山体开裂等贯穿连通,导致隧道工程抗压效果差,不能长期正常运行的问题。通过清晰把握隧道附近岩体脉络走向,本着人工加固相应的岩体的思路,采取相应的措施(如加固岩体。硬化填充软岩体等)对整个隧道洞内四周的岩体全面加固。这样处理之后,实时进行监测并维护可以确保施工系统的正常运行。另外,在进行洞内加固时应多加小心,因为隧道的施工区域通常反应的特点为向内部坍陷,所以在施工时应加强支护能力,加快施工速度缩短工期的措施降低洞内加固的难度。

(5)隧道施工过程和建筑地基干涉处理办法

随着经济的发展,国内的隧道工程的规模也越来越大,施工的领域也在不断发展,隧道工程不再只是在山区进行,城市中涉及隧道施工的项目也越来越多。在城市建设中,涉及隧道施工最多的项目就是城市地铁的建设,施工过程中不可避免地会跟既有建筑物的地基发生摩擦等冲突,这也成为了近年来隧道施工领域的技术难题。在隧道施工时,必须要保证既有建筑物的地基稳定,否则可能会导致严重的事故。因此,在建筑底部进行隧道施工的话,首先可采用大管棚提前进行预支护,管棚可用型钢支撑,在路面上必须铺设必要的钢板,这样就可以保证工程的强度。在特殊区域,比如施工的隧道区域有软土层,这样可以首先采用灌浆的方法加固底层,然后在对地基进行稳固措施,这种情况下施工可采用浅埋暗填的方式,并且实时进行监管。各种施工技术也在慢慢成熟,因此在今后的隧道施工中可以将各种新老技术进行综合的运用,取长补短充分利用各种技术的优点。

3结语

复杂地质下隧道的施工技术直接决定了当今社会隧道施工的水平,在经济水平飞速发展的推动下,这方面的技术也得到了飞快的发展,取得了很大的进步。在复杂的地质下,如地层中地下水丰富。岩层的多变无规律。岩层质地较软以及建筑物地基的影响都有相应的控制对策和解决办法。灌浆技术在软质地层中的应用以及对隧道的内外进行加固的技术的研究利用都促进了隧道施工的发展。在复杂地质下进行隧道施工时还必须得兼顾通风问题。排水问题。安全运行的问题。附近区域环境安全问题等,这些都无一不在促进我过交通事业的健康有效发展。为了隧道的施工和后期维护更加经济合理,进行加固设计以及通风设计也增强了隧道长期运行的安全行。这些技术的发展都标志着在复杂地质下的隧道施工技术越来越成熟。

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