隧道软弱围岩的施工技术
(中铁十七局集团有限公司 山西太原 030032)
【摘要】在隧道施工项目中,软弱围岩技术的运用为提高整
个过程的施工质量具有重大作用。不仅减少道路线长作业,而且
便于运输,为隧道工程的建设提高使用效率。但由于各地区的地
形地貌的特性会影响软弱围岩的施工难度和用途,所以提高隧道
软弱施工技术对提高运输效率的提高,方便人们的生活。
【关键词】隧道施工;运输;软弱围岩
1 引言
软弱围岩作为一种常见的隧道施工阻碍,它的形态和一般岩
石没有区别,但是施工过程中由于各种外界强加力的情况下,性
质就会发生改变,且含水量时是影响岩石状态的主要因素,所以
必须的软弱围岩技术来克服由于受力不均而带来的不便,所以其
施工技术主要还是为了降低地形和它本身特性带来不利影响。软
弱围岩影响范围广,降低整个施工过程的稳定性进而带来危险的
可能。
2 受力后软弱围岩的变化
在施工过程中,由于软弱围岩的承受力比普通岩石硬度低的
多,容易发生很多变形,变形的种类有塑性变形弹性变形等的柔
性变形,在变形中可能由于水分的变化引起塌陷和碎裂,发生交
通事故或人员伤亡。
2.1 软弱围岩变形相关认识
变形的形式,变形量,变形的周期,变形的快慢,以及变形
的延伸的面积都会对给隧道施工带来困难
[1] 。如变形眼神的范围无
法测量和估计而使得一些喷锚支护无法产生预想的结果。
(1)变形形式:塑性和弹性变形
(2)变形时段:较长
(3)变形量:较显著
(4)变形:较快
(5)变形引起硬性面积:较大
2.2 地形地质的影响
我国是个空间极其广阔的大国,地域不同导致施工队伍要面
对不同特点的土质,在挖隧道和一些地下工事中软弱围岩的硬度
较小,在一些多水的地方较易储存,而硬度低也导致了许多施工
过程中的塌方事故。
2.3 施工中的不足
施工形式一般都会分布进行,延长了危险期。施加外力的繁
琐性和长期性给隧道施工带来难度,不稳定受力也考验了岩石的
强度,而在这之中最担忧就是安全问题,因为由于软弱围岩引起
的施工人员的安全问题是亟待解决的。
3 隧道软弱围岩的施工技术分析
在正确的认识当前地形地貌和地质的基础上,选择合理的施
工方案,对施工技术要求要严格应对各种突发情况的发生。对软
弱围岩特性的掌握,使得在施工中,减少它的危害,提高安全因
数
[2] 。
3.1 施工实例
某施工工艺:超前支护、强锁角、垫块和槽钢、临时仰拱、
均衡推进上下台阶等方式取得了不错的成效。
3.2 提高施工技术的方案
(1)作业面的选择:施工前应先对该施工项目进行初测,通
过选择具有平导,横洞等具有辅助作业面避开软弱围岩重新选择
进口。在经由铺底衬砌成环的结构来使后端稳固。
(2)通过回填反压法,虚拟洞门,改善围岩等方法进行正面
进洞。接长明洞预防较陡坡的滑动面,长度范围借助正面推力进
行测算
(3)地基可通过减少软土来进行硬化。
3.3 技术的掌握
(1)由软弱围岩引起的事故中最显著的是塌方,塌方的影响
很大,不但对工程的进度设备的安全有危害,甚至会伤害到施工
人员,所以施工前期早好调查,并做好塌方防护措施。
(2)爆破超欠压影响软弱围岩隧道技术的施工质量,进度。
而隧道的开始是施工的关键性因素,会出现超挖和欠挖等现象,
他们分别影响工程的质量和进度,对于超挖可能会增加衬砌量和
出渣量,使工程造价上升;而欠压影响衬砌厚度,造成费时费力,
这些问题都会影响整个施工过程的稳定性,所以对爆破的关注是
为了避免超欠压现象的发生,控制好,超欠压水平,降低造价水
平,提高稳定性,提高安全性。
(3)对软弱围岩性质的掌握,挖掘技术的运用影响了隧道施
工的稳定性,一般采用钻机钻眼技术,在挖掘过程中,减少变形,
增加稳定性。
(4)辅助设备的利用,对于一些施工难度大的地区如高原地
区可能会用到超前支护技术,用刚度硬度较大的设备撑起整片软
弱围岩结构。对钢价等装置的尺寸设置要按具体工程而定,但一
般控制在超前管棚 3 到 5 米主要有超前管棚和超前小导管主要注
射粘液给软弱围岩,增加支撑和胶固作用,提高稳定性。
3.4 水等液体的控制
(1)主要以工艺性方式,控制水量的保持,避免由于水量的
减少引起围岩的性质变化。排水的流程大致包含:防,堵,排,
截四步同时进行,根据季节,气候和地区,地质,重点突出,综
合考虑的方针。在施工初期就要做出排水计划,引用弹簧透水盲
管和沟槽;期间,保证防水板的铺设,在其铺设过程中减少板材
材质和施工人员的影响;之后,保证各项工作准确的进行。为了
避免一些意外的发生一定在过程中反复检测,如发现一些漏洞如
水板破坏影响防水层的严密性
[3] 。
(2)当发生一些破坏后,应及时补救比如用双层补丁补救水
板,用石棉挡住焊接散出的火花,等石棉冷却后在放置他处,为
了减小变形,在施工过程中一定注意振动棒的应用,来隔开混凝
土与防水层,防止它们的接触,避免由于混凝土的不平整破坏到
防水层。
3.5 各部门之间合作
前期调查报告,合理的设计计划和在施工过程中的监督的情
况进行定期整合,对于各个过程都要有准确的掌握和好的交涉,
确保每个步骤的连续性,并在施工过程中不断总结,反馈,不断
更新方案,提出更加优质的创新点,方便在以后的学习中形成一
种指导性的报告。这样最大限度的发挥人和设备的合理化运用,
提高设计,监督,知道等部门的紧密性
[4] 。防止在发生一些突发状
况时一些部门的脱节而影响到施工的质量和进度。
4 结论
隧道软弱围岩技术的运用和提高为隧道施工解决了巨大的难
题,因为软弱围岩的性质是人类无法完全克服的,对于各项技术
的运用是在认识到它的巨大危害的情况下,了解它的影响源头是
稳定的改变,借助于一些物理的知识,改变围岩的表现形态。并
且考虑到安全性和经济性的出发点后采用一些辅助设备改变软弱
围岩的性质,和早期准备来预防像塌方和爆破等现象带来的不良
影响。虽然现在对于改善各种不利状况的方法很多但是依然要加
快技术的更新和设备的更新,加强对施工人员的技术基础知识和
安全保护意识以及危险识别的能力来保证施工人员和施工设备的
安全性,保证施工项目的顺利进行,提高经济性,提高收益,便
民利民。
参考文献:
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