隧道软弱破碎带围岩施工中CRD技术的应用

2015-12-07 09:45牛家骏
中国科技纵横 2015年22期
关键词:围岩隧道

牛家骏

【摘 要】目前,CRD施工技术是隧道软弱破碎带围岩中施工中常见的施工技术,CRD的施工工艺主要有超前预测、超前支护、分步开挖和实时监测等几个重要步聚。超前预测是施工过程中对前方开挖地质必须要做的准备工作,并且同时需要建立对应的支护,有条理的来分步开挖,从而达到隧道施工中的安全性和稳定性。由于CRD技术能在隧道软弱破碎带围岩的开挖中扮演重要的角色,本文对CRD施工技术进行了相关的探讨,进而保证其在隧道施工中安全、高效地进行工作。

【关键词】CRD施工技术 隧道 软弱破碎带 围岩

1隧道软弱破碎带围岩CRD 施工方法

在隧道工程中,一般状况下都是使用CRD施工方法来进行隧道破碎围岩带的V类围岩地区的开挖。CRD施工法,是一种适应性极强的施工方法,例如其对普通的破碎带围岩都能使用,而它的价格,与其他开挖施工方法来比,也是相对比较便宜的。在隧道进行CRD开挖的时候,需要小心谨慎,使得周围的岩块免受过大的扰动。所以,在进行CRD开挖的时候,超前预报和超前支护是施工过程中必不可少的工作,它是下一步开挖工程施工进行的前提;用分步开挖作为此时的开挖方式,爆破工业也应在开挖的时候尽少使用。当开挖施工选择CRD时, 要使初期的支护尽快地以环状形式封闭连接,从根本上来降低周围岩石的裸露时间,实际的开挖量也会因此大大的减少,在隧道进行开挖的过程中,地质地雷被作为超前预报技术所使用,它能对施工破碎带地区的确定做出极快的反应。在施工开始时,使用大管棚和小导管来作为围岩的初期支护,用CRD施工法进行开挖,经过一段时间的开挖,在进行超前预测和超前支护以后,对后一段采取相应的开挖方式。

2隧道软弱破碎带围岩的超前支护

由于软弱围岩自身不能形成承载力,需要用相应的支护条件来解决其承载力不强的弱点以此来达到稳定形态,以免因其自身的沉降量过大而发生坍塌的现象。一般来说,以锚杆和注浆的支护方式来进行对隧道软弱破碎带围岩的支护,这种以柔性结构深埋的方法形成的隧道的支护架能够对软弱破碎带进行很好的加固。在初期支护的过程中要认真的查看,特别注意的是隧道支护所承受最大荷载作用力的拱顶位置,通常情况是在焊接后形成支护部位之前,采用超前导管来注浆。

3隧道软弱破碎带围岩的开挖过程

3.1分步开挖

一般都采用分步开挖来对隧道软弱带进行开挖,这是因为其自身承载力太差的缘故,如果使用爆破法,则会使周围岩体遭到破坏。软弱破碎带围岩的开挖不止有分步开挖,还有正台阶法,交叉中隔壁法,中隔壁法等多种方法,而在软弱破碎带围岩的开挖,相对而言,交叉中隔壁法则更加适宜,它能使开挖带很快的以环型封闭连接,缩短工程量,其对周围的岩体的破坏也能减轻,相对来说,它的施工面更小,所以它是在施工之中经常使用的一种方法。CRD分步开挖的主要步聚为:①在进行第Ⅰ级台阶的支护设置后,然后分别在左右两边开挖,把中隔拱璧假设在中心位置;②把支护设置在Ⅱ级台阶后继续进行左右两侧的开挖;③如上建立Ⅲ级台阶,然后继续左右开挖。

3.2支架紧随

选择合适的施工方式是施工中必不可少的一个环节,而在施工进行的时候,还有一个必要的条件就是支护了,如果少了支护支架来作为基础,就会使再好的开挖方式都难取得好的成效。以下为隧道围岩岩体所需的支护步骤:①喷射高强混凝土需要在开挖的岩体上进行,厚度大概3至5cm,以此确保围岩是整体且封闭的;②架设好支架,通常采用钢架支护、锚杆来充当;③实施止水带施工;④避免围岩位置变形,在其上喷射一层糊凝土。

4隧道软弱破碎带围岩的实时监测

施工中通常采用一些补救措施来弥补在施工时的不足之处 ,以确保施工成果的有效性。所以在施工已经完成后的隧道,有必要使用对应的措施时刻进行监测,一般情况下围岩的变形情况都是使用钢弦式应力计来进行监测的。通常状态下,以拱顶沉降点部位或水平基准净空收敛准线作为围岩监测点的布置位置。一般来说,初期接单的支护监测是比较高频的,一天内至少监测一次,锚杆的沉降、喷射混凝土的覆盖强度以及钢架支护的稳定性等都是主要的监测内容,而地表的渗透水及隧道外部的仰坡稳定也是需要监测的内容,等到监测了一个月以后,可以将监测时间延长,以一个星期为一个周期进行监测。

5施工过程中的其他注意事项

5.1 临时仰拱封闭及时

为了确保施工安全,一般采用RD法来进行施工,RD的重点在于开挖后的每个面都设置了一个临时的仰拱,防止围岩形态发生改变。同时为了使支护更加稳定安全,通常采取加设钢筋的方式,让钢筋与钢拱架及中隔壁共同组成一个环状的整体,它可以避免围岩的变形过大。

5.2 中隔壁拆除时间控制

拆除中隔壁在CRD发中是一个很重要技术,只有掌握好这门技术才能有把握的在规定时间将中隔壁拆去,从而保证隧道在其拆除后的安全。在围岩监控下,去测得拱顶的下沉尺度及拱脚的收敛尺寸,同时也须测得开挖断面净空收敛数值,为确保中隔壁的拆除时间,则需要在7d内把拱顶下沉的增量控制在小于等于2mm。

5.3 锁脚和锁拱顶锚杆的加设

为了使以钢拱架制作的初期支护更加安全稳定,需要设置锁脚猫杆在拱脚1m处及拱顶,用3排6根φ22的钢筋2.5m设置在拱脚1m处,用2排4根φ22 钢筋2.5m设置在拱顶,拱架内面与其方向成90度,并采用焊接的连接方式。

5.4 开挖质量要保证

开挖前需要对施工中的钻爆进行合理细致的设计,施工中严格的执行,而周边眼之间的距离也应严格把握,使其尺寸大小在45cm左右,准确把握好周边眼的装药系数,使用不偶合装药法,确保光爆质量,同时严格控制好周边多挖或少挖的情况。利用其来确保钢拱架支架的效果,如果是出现超挖情况需要使用内膜来将同级的混凝土来回填,确保不出现漏洞。另外还要保证中空注浆锚杆和喷钢纤维混凝土必须按设计要求施作。

6结语

实事证明上述的处理手段实施是可以有效地确保隧道安全稳定的。本文通过结合自身经验和理论的结合,把CRD技术对隧道软弱破坏带的德施工处理技术作出了相应的讨论。

参考文献:

[1]贾蓬,张晋毅.近距离平行隧道开挖的三维有限元数值分析[J].现代隧道技术,2006(01)

10-14.

[2]王晓凯.有关隧道断层富水破碎带施工技术的探讨[J].科技资讯,2013(25):61+63

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