鐘招炬
(廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司,廣東廣州 510600)
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,中國(guó)的建筑業(yè)也隨之迅速發(fā)展。目前,越來越多的大規(guī)模民生基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也處于不斷開展階段。隧道的建設(shè)對(duì)交通來說,具有積極意義。一般而言,隧道施工根據(jù)實(shí)際的隧道斷面尺寸和附近地質(zhì)條件現(xiàn)狀,已逐步形成了隧道開挖的建設(shè)體系。在此,本文主要對(duì)隧道軟弱破碎帶圍巖的施工技術(shù)進(jìn)行闡述。
相對(duì)來說,隧道軟弱破碎帶圍巖施工方法較多,但目前的眾多工程偏向使用 CRD 施工方法。從理論上來說,采用 CRD 預(yù)留核心土的方法,主要是將斷面隧道分成 4 個(gè)相對(duì)獨(dú)立的小洞室分部施工。CRD 工法遵循“小部分、短臺(tái)階、段循環(huán)、快封閉、勤量測(cè)、強(qiáng)支護(hù)”的施工原則,自上而下,分塊成環(huán),隨挖隨撐,及時(shí)做好初期支護(hù)[1]。
(1)隧道軟弱破碎帶圍巖的超前預(yù)報(bào)
隧道建設(shè)目前已經(jīng)成為影響我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)闹匾蛩刂?。根?jù)隧道軟弱破碎帶圍巖的施工條件和具體要求,施工技術(shù)方面必須做到超前預(yù)報(bào)。由于隧道軟弱破碎帶圍巖的性質(zhì)相對(duì)脆弱,一旦遇到特殊情況或者是自然情況的突變,很有可能導(dǎo)致自然災(zāi)害,例如泥石流、滑坡等,對(duì)周邊居民和道路造成較大的負(fù)面影響。超前預(yù)報(bào)要比一般預(yù)報(bào)更加緊急,在災(zāi)害來臨之前,通過相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)定和資料查詢,確定災(zāi)害等級(jí)和來臨時(shí)間,及時(shí)做好支護(hù)工作,防止坍塌。地質(zhì)雷達(dá)是目前主要采用的技術(shù)性設(shè)備之一,結(jié)合超前探孔以及紅外線技術(shù)進(jìn)行預(yù)報(bào),準(zhǔn)確顯示下段開挖隧道的地質(zhì)情況。通過此項(xiàng)技術(shù)措施,可以實(shí)現(xiàn)以下工作效果:第一,對(duì)隧道軟弱破碎帶圍巖的施工情況和技術(shù)效果有一個(gè)全面的了解,根據(jù)數(shù)據(jù)的變化和地質(zhì)的具體情況勘測(cè),制定有效的施工方案;第二,減少安全事故造成的經(jīng)濟(jì)損失,為施工人員謀得一個(gè)更加安全的施工環(huán)境[2]。
(2)隧道軟弱破碎帶圍巖的超前支護(hù)
就目前的工作來說,超前預(yù)報(bào)屬于施工技術(shù)中的核心部分,而超前支護(hù)則屬于施工技術(shù)中的保障環(huán)節(jié)。相對(duì)而言,臨時(shí)支護(hù)工作往往因?yàn)闀r(shí)間短、見效慢、長(zhǎng)效機(jī)制弱等因素,導(dǎo)致在后續(xù)工作中無法得到預(yù)期施工效果,影響施工技術(shù)的發(fā)揮。超前支護(hù)則不同,此種技術(shù)充分考慮到了隧道軟弱破碎帶圍巖自身承載力差、穩(wěn)定狀態(tài)弱、自身沉降量大等因素的影響,實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定的支護(hù)狀態(tài)和長(zhǎng)效機(jī)制,減少負(fù)面作用。經(jīng)過大量的調(diào)查和分析,本文認(rèn)為,超前支護(hù),可以采用注漿以及錨桿等柔性結(jié)構(gòu)進(jìn)行深埋的方式,形成隧道支護(hù)架。施工技術(shù)的成熟以及超前支護(hù)所具備的優(yōu)勢(shì),能夠?qū)崿F(xiàn)以下施工效果:第一,超前支護(hù)不會(huì)影響施工進(jìn)度,反而形成一種客觀上的強(qiáng)大保障。一般來說,隧道軟弱破碎帶圍巖的施工時(shí)間長(zhǎng)、工作量大,如果采用臨時(shí)支護(hù)的方式,勢(shì)必要進(jìn)行拆除,對(duì)后續(xù)工作造成不必要的影響。第二,采用超前支護(hù)以后,即便是隧道在投入使用后發(fā)生自然災(zāi)害,也能夠起到抵擋作用,避免對(duì)來往車輛造成影響[3]。第三,超前支護(hù)會(huì)產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,對(duì)總體施工產(chǎn)生促進(jìn)作用。
由于隧道軟弱帶自身的承載能力較差,為了減少爆破,減輕對(duì)周圍巖體的擾動(dòng),通常情況下是使用臺(tái)階法進(jìn)行分布開挖。隨著社會(huì)需求的不斷提升,固有的方法并沒有滿足類型越來越多樣化的隧道軟弱破碎帶圍巖,因此,本文還是建議在實(shí)際工作中,應(yīng)用服務(wù)范圍廣泛的 CRD 方法。圖1為CRD 法分部開挖示意。
圖1 CRD法分部開挖示意圖
從圖1中可以看到,每一次開挖,都能夠最大限度地避免坍塌或者是其他的情況發(fā)生,保證工程質(zhì)量的同時(shí),也保證了施工人員的安全。另一方面,在分部開挖時(shí),需要注意以下幾點(diǎn):第一,施工隧道符合相應(yīng)的地質(zhì)條件以及分部開挖的要求,硬性施工帶來的負(fù)面影響是無法想象的;第二,分部開挖還需要很多的安全措施作為保障[4],要對(duì)隧道軟弱破碎帶圍巖的特殊條件或者地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查分析,制定相應(yīng)的施工方案,保證施工進(jìn)度,降低施工成本。
分部開挖的方式具有很多優(yōu)點(diǎn),在實(shí)際的施工當(dāng)中,還需要通過“支架緊隨”來實(shí)現(xiàn)工作上的保障。從目前的隧道施工情況來分析,可以嘗試按照以下方式來實(shí)施支架緊隨:首先,對(duì)所需要開挖部分的巖體噴射高強(qiáng)混凝土,厚度設(shè)定在 3~5 cm之間,依據(jù)施工條件上的差異,更改噴射厚度。其次,采用鋼架支護(hù)、錨桿。這兩種支護(hù)方式是屬于比較常用的方法,而且在實(shí)際的工作中,能夠得到預(yù)期效果。倘若施工地區(qū)的情況比較惡劣,可以選擇一些強(qiáng)度更高的材料進(jìn)行支護(hù),不必按照固有的規(guī)范進(jìn)行[5]。第三,進(jìn)行止水帶施工。第四,噴射一層混凝土,通過這種方式,有效防止圍巖部位的變形。從以上的支護(hù)方式來分析,隧道軟弱破碎帶圍巖的施工技術(shù)還是比較健全的,各個(gè)部分的施工能夠互相促進(jìn)穩(wěn)定性的提升,并且避免不必要的問題發(fā)生。另一方面,支護(hù)緊隨需要根據(jù)客觀的施工條件來進(jìn)行,不能僅僅在這一個(gè)模塊上注意,還要為后續(xù)施工考慮,留出一定的空間。
上述的施工技術(shù)在當(dāng)下的應(yīng)用當(dāng)中,取得了穩(wěn)定性高、長(zhǎng)效機(jī)制明顯、施工質(zhì)量提升、施工進(jìn)度加快等成果,為隧道軟弱破碎帶圍巖的投入使用提供了較強(qiáng)的保障。本文認(rèn)為,除了施工技術(shù)之外,還需要對(duì)隧道軟弱破碎帶圍巖進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),這樣才能保證萬無一失。根據(jù)各項(xiàng)工作的內(nèi)容和要求,監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要設(shè)定在錨桿沉降、鋼架支護(hù)、噴射混凝土覆蓋面強(qiáng)度等幾個(gè)方面。監(jiān)測(cè)過程中,還需要對(duì)各項(xiàng)施工成果不斷測(cè)試,單純監(jiān)測(cè)無法取得一個(gè)理想的成效。值得注意的是,監(jiān)測(cè)結(jié)果要進(jìn)行詳細(xì)記錄和分析,定期分析、總結(jié),觀察是否存在安全隱患,徹底杜絕施工中的惡性情況發(fā)生。
本文選擇廣樂高速公路的隧道作為施工研究對(duì)象,該隧道為梯子嶺隧道,此隧道的總長(zhǎng)度為2.98 km,是非常明顯的隧道軟弱破碎帶圍巖地域,通過采用 CRD 方法,取得了較好的施工成果。首先,該隧道到目前為止并沒有出現(xiàn)安全事故,各項(xiàng)指標(biāo)依然保持在較高水準(zhǔn),足以證明隧道軟弱破碎帶圍巖施工技術(shù)符合要求;其次,通過采用本文建議的方式,該隧道實(shí)現(xiàn)了高效施工,在工期規(guī)定之前完工,并且檢查結(jié)果符合指標(biāo);第三,經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析,隧道軟弱破碎帶圍巖的施工技術(shù)得到了優(yōu)化,節(jié)省了施工成本,在投入運(yùn)行后,社會(huì)反響比較好。該省的自然災(zāi)害并不少,但此段隧道并未出現(xiàn)安全事故,足以證明 CRD 方法可以在各大工程中推廣應(yīng)用[6]。
本文對(duì)隧道軟弱破碎帶圍巖的施工技術(shù)進(jìn)行了討論和分析,從當(dāng)下的情況來看,隧道軟弱破碎帶圍巖已經(jīng)成為了隧道修建的主要地質(zhì)特征之一,而且遍布全國(guó)各地區(qū),未來的各項(xiàng)施工標(biāo)準(zhǔn)需進(jìn)一步提升,施工技術(shù)指標(biāo)也要不斷強(qiáng)化,通過制定合理的施工方案,采用有效的施工技術(shù),實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量的進(jìn)一步提升。值得注意的是,某些地區(qū)的隧道軟弱破碎帶圍巖比較特殊,夾雜著一些固有的問題,當(dāng)自然災(zāi)害來臨時(shí),很有可能引發(fā)兩種災(zāi)害同時(shí)發(fā)生,這一點(diǎn)要尤其注意。
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