邓应林
(遵义交通建设投资有限责任公司)
高速公路隧道施工技术实际上就是按照工程设计要求对工艺的进一步实施,工艺的流程和步骤是十分复杂的,隧道净空断面如图1 所示,一个细小的因素就有可能对工程的施工质量造成严重的影响。实际工作中,技术的实施内容主要有施工准备、钻爆以及挖掘等方面。施工准备主要包含支护以及防排水等,这些步骤虽然较为简单,但对于后续施工而言,是具有重要意义和作用的;钻爆直接到隧道土石方的开挖,从专业的角度讲,钻爆对于施工方案和人员的要求很高,钻爆质量合格是开挖的重要前提;开挖是技术体系当中具有决定性作用的步骤,也就是说,开挖的施工质量其实就是整个隧道工程的质量。
一套完成的施工方案,在制定过程中需要遵循一定的顺序和原则:首先,对工程的环境和气候进行调查,掌握地质、水文等基本信息,形成框架;其次,在框架的基础上,选取最佳的模式。开挖面具有较高稳定性时,可直接进行开挖、衬砌等施工。若开挖面不具有较高的稳定性,就要在工程施工的起始阶段通过开挖形成一个圆弧形的导洞,此后即可顺利进行后续施工;最后,根据施工中出现的各类问题和不足,选取适宜的解决方案,确保施工质量的前提下,对现有施工技术进行优化和整改。
岩溶是一种较为常见的地质灾害,而溶洞则是基于岩溶的一个隧道施工问题。不难想象,高速公路隧道施工过程中,由于溶洞处在隧道的下方,所以隧道施工可能会使溶洞悬空,如果没有得到有效处理,将出现坍塌。此外,溶洞当中可能还会存在一些质地较为松软的材料,使隧道结构的支撑能力不够,如果在施工初级阶段没有采取有效的手段对其进行处理,将大幅降低隧道安全性。
岩溶水同样是地质灾害的具体表现,岩溶水具有较强的腐蚀性,如果岩溶水未得到有效的处理和整治,在长时间的化学侵蚀作用下,可能会破坏道路的基础结构,进而对隧道造成不利影响。主要表现为路面局部出现坑洼,甚至是较大范围的坍塌,无论出现哪一种情况,都意味着本次工程施工将以失败告终。除此之外,由于隧道是山体的一部分,所以在地表水分不断流失的作用下出现不同程度的岩溶问题,一旦出现此类问题将带来许多结构不稳等安全性问题,影响施工质量。
由于山体的基本特点存在很大的差异,所以隧道施工的环境将受到直接影响,对施工技术提出较高要求的就是山体断层。如果工程设计要求施工必须穿越山体的断层,那么山体断层的具体走向将对工程质量起到直接的作用和影响。山体断层中存在破碎带,如果破碎带与隧道路径重合,将会出现隧道失衡的问题,进而带来一系列安全隐患。
(1)对于溶洞问题所造成的隧道失稳,可运用梁跨的方法对其进行处理和维护。一般情况下,在确定混凝土配合比时,应适当调高耐腐蚀材料所占总量的比例。另外,结合工程施工的实际情况,关注在处理溶洞问题时空气以及环境所带来或形成的影响,将这些间接的影响尽可能的控制在最低的水平。
(2)一般而言,在溶洞的周边往往会存在一些已经松动了的岩石,在对溶洞进行针对性处理时,为防止岩石松动造成的恶劣事故,需对此类岩石进行加固。合理运用锚杆、钢轨等器具,结合工程施工的实际情况,选取最佳的加固方法。此外,为了大幅降低振动带来的冲击,可进行明洞衬砌,同时在隧道外表面设置一个稳定、坚固的防护层。
(3)如果在隧道施工中切实遇到溶洞问题,虽然可以使用一些混凝土材料对其进行填充以起到处理的作用,虽然这种方法十分简单,但从专业的角度上讲,岩石的结构与所用填充材料的物质特性在契合上具有一定的难度,或会受到一定的限制。最后,还应该在溶洞的底端建立一个混凝土立柱,从而起到加固的作用。
(1)设立排水口是处理排水问题最为有效的方法之一,常见的表现形式为泄水口。当隧道积攒大量的水时,泄水口可快速将积水排出隧道,将隧道中的水位维持在正常的状态上。此时,需要对水的冲击问题进行研究和分析,对于此类实际情况,需将隧道的泄水口设立在隧道的斜侧方,从何考虑施工成本以及安全性等问题,提高排水的效率和稳定性。
(2)除隧道排水之外,还可运用吸取的方式清除积水,此时需利用一些大功率的吸水装置。隧道吸水通常关系到断面和岩溶水相交,为了使积存的水量处在合格的限度之内,而且吸水过程不会对隧道的任何部位带来伤害,需注重施工技术的优化程度,同时还需对断面的问题进行综合性分析。
对于隧道施工中的山体断层,需结合断层中破碎带的实际状况制定最佳的处理方案。常用的原理和方法为破碎带加固,此方法在断层程度较轻的隧道施工中较为常用。如果山体断层情况相对严重,则需在破碎带加固的基础上假设支护结构,从而增加一道安全屏障,确保隧道施工的稳定性和安全性。
就当前形势来看,我国高速公路隧道的施工技术正在持续的发展与进步当中,尽管如此,与国外发达国家相比,我国掌握并熟练运用的技术还存在一定的不足。然而,随着科技的进步和知识的普及,同时结合我国多年的实践经验,该施工技术的水平将得到进一步的提升,使得我国高速公路隧道工程的总质量得到根本上的保障,总的来说,我国高速公路隧道施工技术拥有十分广阔的发展和优化前景。
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