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随着特长隧道开挖施工技术的不断发展与改革,现在与未来我国各地区的公路特长隧道建设会越来越多的采用长隧道和特长隧道这两种形式,借此以减少或者代替盘山公路。同时,随着国民经济的发展,公路工业发展迅速,特长隧道的建设将越来越多。然而,公路特长隧道施工对施工进度、环境保护、安全和经济效益至关重要。然而目前我国在公路隧道施工管理环节方面却非常薄弱。因此,如何在有限的隧道施工作业面的基础上,确定公路长隧道和特长隧道的开挖方案,是当前情况下我国公路的特长隧道施工中急需解决的一个十分重要的关键性问题。所以特长隧道的施工技术是十分重要的一个施工技术问题。 当前,随着经济发展,我国公路的施工技术飞速发展,取得了非常大的发展和成就,尤其是公路隧道开挖施工技术的迅速发展,以及经济的飞速发展,在很大程度上促进并且推动了公路隧道施工的顺利进展。公路隧道开挖施工的基本原则是在实际的隧道开挖施工过程中,需要注意尽可能的避免对围岩部分产生扰动,尽快实施初期支护以防止隧道倒塌,及时测量并且反馈所得到的数据且使得隧道截面尽早达到封闭状态,进一步总结为:少扰动、早锚、喷混凝土、测土、封严;。在实际的隧道开挖施工方案中,施工过程中应首先根据具体施工条件,深度、面积和不同方案的地理条件进行比较,考虑到其他因素,比如安全、经济以及工期等方面的要求,对施工方案进行最终确定。 隧道开挖施工技术比较 1.全断面开挖法 全断面开挖法是在现场公路隧道设计大纲的基础上,采用爆破法制作断面形式。隧道施工采用锚杆支护和两层衬砌的施工方法。全断面开挖法对我~ II类围岩完整性较好的应用是非常可靠和广泛的应用,但在使用中,岩类岩石,要求必须从全断面开挖支持早期阶段保持在稳定的状态,它只能在红色的案例。同时,隧道开挖现场还必须有大型机械设备,隧道长度或施工段长度应保持适当,不宜过长。通常情况来说,不得低于1 km,不然,采用大型设备进行隧道开挖施工会难以获取较高的经济价值。 2.台阶法 台阶法又称为两步开挖法,主要是在全断面开挖的基础上改进全断面开挖方法,在全断面开挖围岩中起到早期支护的作用。在我国,目前约有70%的公路隧道采用这种方法。然后根据台阶长度将台阶法分为三种。它们是长步长法、短步长法和超短步法,至于在隧道开挖施工中采用哪一种方法较合适,我们需要从两个因素来考虑:首先,形成初始支护封闭段所需的时间越长,围岩越差,所需的闭合时间越短。其次,对隧道开挖施工所需的开挖、支护等方面的尺寸进行了上部隧道开挖施工。如果是软岩,应在第一时间和第二时间内,保证施工安全,围岩完整性好,应着眼于如何充分利用大型机械设备的效率,取得最大的经济效益。 2.1台法 在这种方法中,上下台阶保持很长的距离,上部台阶通常向前推进50米或5倍以上。在隧道开挖施工中,上下部分应配备相应的设备进行平行作业。如果设备不足,可以使用同一套设备进行交替操作。如果公路隧道长度较短,应先连接上半段,然后修建隧道的下半部分,通常称这一阶段为半断面法。与全断面法相比,采用长台阶法开挖长度不足,开挖面的稳定性得到保证。 2.2阶段法 阶梯的长度短台阶法上部在5倍以下但大于1 ~ 1.5倍隧道,上下端面一般是基于并行操作,可支持关闭时间进一步缩短,提高了初始应力状态,有效地防止变形的发生,具有应用范围广,在围岩Ⅱ、Ⅲ类常用。然而,该方法也有一些缺点,即当上一步而已,它会影响到下段,不能进行完全的并行操作。而施工过程中也应注意:如果测量结果清楚地表明,初始支护变形较大,则缩短施工步骤长度,适当提前完成全断面的初期支护。 2.3超短法 该方法的上台阶只超前了1~5 m,只可进行交替作业,在Ⅴ类以下的软弱围岩中比较适用。存在的不足之处是:上下断面距离较近,机械设备过于集中,生产效率不高,施工进度缓慢。 3.步分枝切割法 该方法通常将开挖段划分为环形拱、上拱和下台阶3部分。多用于围岩和软弱围岩。在施工过程中,结合实际地质条件,将环形拱段划分为一个或几个块体进行开挖。环开挖的要求约为1~150米,不宜过长。采用该方法时,由于上部上部土体的保留,开挖面得以保持,拱的初期支护工作及时进行。因此,开挖面具有较好的稳定性。拱架施工完成后,核心土和下部开挖完成,施工安全系数很高。 由于超长隧道开挖深度的显著特点是长,如果选择的是目前广泛使用的孔非充填或普通滚进洞爆破口,这样会浪费很多的爆炸能量,也消耗了大量的排尘时间爆破后。本工程采用隧洞开挖爆破压力的施工工艺,其做法是钻孔注水,然后用专用设备加工成泥充填孔,水'、'''孔;联合作用是充分利用炸药能量,更有利于破碎的岩石,由于水雾化,灰尘通过施工现场的调查和记录,与传统的液压爆破法相比,具有显著的'三提高”保护;作用:1)提高炸药能量利用率;2)提高施工进度3)提高施工效率;经济效益;4)保护了环境。 隧道支护结构类型分析 1.刚性支护结构 支护结构的刚度和断面尺寸较大,主要承受较强的松动地面压力。但只要可能,应防止松动压力的发生。支撑结构的灵活性较差,通常是完全支撑的,以现浇混凝土为主,有些则使用石块或混凝土砌块。根据结构,有两种结构,即墙结构和外墙结构。前者采用泵送混凝土,可与围岩紧密接触,但它具有防水防潮能力差。后者的围岩与保护和承重结构没有直接接触,往往导致事故发生。 2.柔性支护结构 这一支护结构主要是在现代支护原理的基础上而构建的,它不仅能及时有效地支护围岩,而且能有效地防止围岩变形过大,使围岩经受一定的变形。因此,它属于现代支持原则下的支持形式。锚喷支护是一种核心柔性支护形式。根据隧道的特殊应力特性,可以实现围岩与结构的紧密结合。 锚喷支护是指锚杆支护、锚喷支护和他们与其他支护结构组合。更广泛的支护类型在中国的使用:锚喷锚、喷、钢筋网喷射混凝土,锚喷、锚网喷支护。 3.复合支护结构 这种支撑结构实际上是两种柔性支承和刚性支护的结合。它是根据奥地利新奥法发展起来的一种新型支护结构。该方法的核心是分期布置支护结构,以最少的材料达到较高的效果。开挖隧道光面爆破后,应立即喷一薄层混凝土,并在墙、钻锚或铺设钢板网,以防止围岩变形和崩溃的情况的发生,进一步提高围岩的承载能力,这个阶段通常称为喷雾锚。当初始支护稳定时,应建立混凝土,即两个支护或永久支护。复合支护结构适用于软弱地层,特别是塑性流变层,围岩变形和地压较大,且时间较长。如果开挖后立即启动刚性支护,结构将受到破坏。如果采用锚杆支护,很难承受荷载。当达到一定的变形和地面压力时,会引起喷射混凝土的损伤。复合支护首先通过柔性支护围岩变形和最突释,然后设置刚性支撑变形的围岩稳定性很好的休息下围岩,所以复合支护结构在初期支护和最终支持轴承结构。本实用新型具有操作及时、经济合理、可靠性高的优点。 结语 对于不同类型的地区来说,不同地区采用的开挖方案是截然不同的:对于Ⅱ、Ⅲ类围岩,首先应该根据当地情况,根据不同情况,采用长步法或全断面法开挖隧道,施工时采用钻孔爆破开挖,根据情况可以选择长台阶法进行隧道开挖施工,台阶长度设置在规定的范围内;对于V类围岩,采用圆弧头预留核心土开挖法进行超短台阶开挖隧道。综上可知,针对不同地区不同情况下的隧道开挖施工技术,需要我们在不断的实践施工过程中学习并且得出结论。不同地区需要根据不同情况来进行分析并处理。对不同地区的特长隧道,隧道施工的开挖技术也是不同的。针对特长隧道的特点,特长隧道的开挖及其支护特长隧道工程的施工的重中之重。 参考文献： ［1］ 杨超，张永兴，黄达，等． 地形偏压隧道开挖变形特征及预加固措施［J］． 公路交通科技，2012，29( 7) : 97-103． ［2］ 安鹏程，陈剑平，邱道宏． 偏压连拱隧道围岩稳定性分析与现场监控量测［J］.吉林大学学报: 地球科学版，2008，38 ( 2 ) :285-289． ［3］ 刘小军，张永兴． 地形因素及围岩类别对偏压隧道的影响效应分［J］． 西安建筑科技大学学报: 自然科学版，2010，42 ( 2) :205-209． ［4］赵乐之，刘晓峰，乔 宁． 偏压隧道设计的数值分析［J］． 建筑结构,2010，40( 增 1) : 409-411． ［5］ 来弘鹏，谢永利，杨晓华． 地表预注浆加固公路隧道浅埋偏压破碎围岩效果分析［J］． 岩石力学与工程学报，2008，27 ( 11) :2309-2315． ［6］吴梦军，靳晓光，李炘彤． 双向六车道连拱隧道复合式中墙宽度优化［J］． 地下空间与工程学报，2012，8( 3) : 538-540． ［7］吴梦军，蒋树屏，张永兴，等． 大跨扁平连拱隧道复合式中墙优化研究［J］． 公路交通科技，2010，27( 2) : 85-90． |
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