摘 要:随着社会的发展,对各种类型的道路数量需求越来越大。可是由于我国多山地、丘陵等地形,这在很大程度上制约了公路的修建进程,同时也制约了许多山地地区的经济发展。随着隧道工程在多地的应用,这一现状得到较大的改善,解决了道路建设中的诸多问题。特别在公路建设中,经常会因地形特殊而开掘隧道,但是在实际隧道施工过程中都存在着或多或少的问题。为此,本行业的工作者对公路隧道的施工问题进行了各方面的研究。
关键词:公路;隧道;新奥法
引言
经济的发展对这种商品的运输要求越来越高,这也给各段公路提出了新的挑战,随着隧道工程进行施工,商品运输在里程上,安全性上都有了更好的保障。所以对公路隧道施工的进一步研究是关系整个国计民生的重要事情。文章就对公路隧道施工问题进行了一些探讨。
1 我国公路隧道的现状
我国地形多山地、丘陵和高原,为了满足这些地区的交通运输,多地在公路建设中采用开掘隧道的施工方案。开掘隧道解决了许多公路建设中面临的问题,如有效的避开了山体滑坡、塌方等地质灾害。在许多生物环境比较脆弱的地区也缓解了工程修建对环境的破坏,使更多的植被得到了保护。随着公路隧道建设的发展,隧道的里程数近几年明显的增加了,由最初的3km到现今的7、8km;隧道的类型由最初的2车隧道到现在的4车隧道、连拱隧道。同时隧道的监护技术也获得了一定程度的发展。在本行业工作者的努力下,公路隧道的建设在各个方面都取得了一定的成果。
2 公路隧道的常用施工方法
新奥法是我国公路隧道建设中经常用到的施工方法,此施工方法以岩体力学作为理论依据,运用锚杆和喷射混凝土的手段进行围岩支护,从而避免围岩的变形和松弛,使围岩可以在支护体系中起到一定的作用。这样通过对围岩和支护的测量、监控就可以对隧道施工进行指导。围岩的自承能力最大限度的利用和发挥是运用新奥法进行隧道施工的重要保障。当围岩的自承能力得到最大程度地发挥时会在整个隧道承载体系中起到一定的作用。围岩是需要一定的支护抗力,而他自身性质的好坏、施工方法是否得当、结构钢度是否达标和支护时间的长短都会影响它所需的支护抗力的大小。
隧道围岩形状发生改变是隧道工程不可避免的问题,当岩体内能量进行释放时必然会引起围岩的形变,而隧道的支护体系则是对其形变进行控制的有效手段。围岩的形变要在一定值得允许内,否则会发生垮塌。同时,围岩一定的形变也是必要的,一定的形变会使它对支护结构产生的作用力减小,以确保支护结构更大的稳定性。在支护结构的设计上要做到适时更改和优化,要使其符合周边岩体的变形程度的支护变形的发展趋势。此外,相关施工人员也要对围岩壁面的变形程度进行适时检测,以确保所构筑隧道的稳定性。支护结构要进行多次施工,初期支护要在施工最开始阶段进行,使围岩的形变在人为可控制的条件下进行。
3 公路隧道的施工要求
隧道的开挖轮廓圆顺规整得益于所采用的光面爆破技术,光面爆破技术还能有效上地控制隧道施工工程中的超欠挖现象的发生。
对围岩变形的有效控制在公路隧道施工工程中是重点要求的,围岩与初期支护密贴的时间越长,混凝土的粘结作用,弯曲压缩作用和抗剪切作用越大,所以混凝土的喷射要与围岩的开挖暴露及时结合。同时拱部的初喷也要在围岩较好的地段进行,以确保拱部初喷的顺利完成。而围岩较差的地段要采用分部开挖,短进尺开挖的方式进行开挖暴露。
在隧道的施工建设中,锚杆发挥着不可替代的作用。当锚杆锚固足够牢靠时,它所具有的悬吊、缝缀、内压和组合梁作用都会得到很大程度的发挥。同时,在施工期间也要做好对锚杆孔深度、锚杆下料、锚固砂浆和锚固剂强度的检查,以确保锚杆存在的价值。锚杆的布设角度也有一定的要求,要与开挖面成90度角,与结构面、岩层层面一定角度上相交。
关于初期支护也要遵循一定的原则,施工人员在进行纵向连接时,每个循环的纵向长度最短不能小于0.8m,最长不能超过2.5m。钢拱架的纵向连接程度会影响到每个循环之间的初期支护相互依靠情况,所以一定要保证钢拱架的纵向连接程度在一定的范围内。
二次衬砌施工过程中也需要注意一些问题,如在施工中涉及到仰拱时,仰拱的工作要先于拱墙完成之前,同时仰拱和拱墙的工作要一次性完成。进行二次衬砌的拱部灌注工作时,要在一定的压力值下,结合适时的抽拔泵送管,以达到拱部混凝土的数量要求。为了保险起见,一定要在拱部保留一个注浆孔,这样在拱部混凝土不够饱满时还可以从注浆孔进行再次灌注。
排水管的设置也要在施工规定内进行,在开挖边墙脚时预留一定的空间安装纵向排水管,以确保拱部不会因积水过多而造成塌方。
4 公路隧道常出现的质量问题
由于我国现存的公路隧道施工技术还存在一定的欠缺,所以在实际的施工过程中经常会出现一些问题,如,超欠挖问题,这一问题多出现在边墙和边墙脚处。再如,在施工进程中多忽视初喷的工作,或者初喷不及时现象也时常发生。而出现初期支护与围岩脱离的情况就算严重的质量问题,一般这种问题的产生都与超挖严重区的混凝土喷射有关。
在二次衬砌进行中也会出现某些质量问题,常见问题有浇筑过程中材料短缺引发相应的问题造成浇筑中途停止,加之不能及时进行二次浇筑使得新旧混凝土不能较好的结合而影响整体的稳固性能。
除上述问题外,还会有拱顶脱空、外层钢筋裸露、衬砌背后空洞、等问题的存在。
诸多问题的存在给公路隧道的施工带来了很大的挑战,这也要求相关的施工人员付出更多的努力去解决施工中存在的种种问题,从而优化整个施工过程,能够给整个工程画上完美的句号。
5 结束语
随着经济的发展,隧道工程建设会越来越多的被用于日常生活,它的作用会得到更大程度的发挥,所以对其工程的研究有很大的必要性。也希望本文对这一问题的研究会有助于今后的公路隧道建设。
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作者简介:温春杰(1981-),女,内蒙古兴安盟突泉县人,大学本科,兴安职业技术学院交通系,助教,研究方向:道路桥梁工程。