駱 云 超
(中鐵十一局集團(tuán)有限公司,湖北 武漢 430000)
根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)踏勘及測(cè)量,隧道施工可按照3個(gè)區(qū)段進(jìn)行劃分,同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況分為:下穿沖溝、下穿洞頂房屋以及下穿淺埋及緊鄰房屋三種。根據(jù)三種工況,對(duì)施工難點(diǎn)、原方案及可行性進(jìn)行對(duì)比,找出本次需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。分析本工程各工況存在施工難點(diǎn)見(jiàn)表1。
表1 不同工況施工難點(diǎn)分析
最終分析施工難點(diǎn)有:淺埋、偏壓、洞頂房屋及人員安全、爆破造成房屋及隧道安全。
根據(jù)以往相似地形、相似地質(zhì)情況下施工經(jīng)驗(yàn),初步?jīng)Q定選取此隧道靠近待定參數(shù)段選取不少于3個(gè)試驗(yàn)段,并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取初設(shè)試驗(yàn)參數(shù),經(jīng)過(guò)試驗(yàn)段對(duì)初設(shè)試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行施工驗(yàn)證和修正,選取最終施工參數(shù)作為施工參數(shù)。
按照設(shè)計(jì)參數(shù)和施工經(jīng)驗(yàn),初設(shè)試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定見(jiàn)表2。
表2 原方案與初設(shè)方案參數(shù)對(duì)比表
1)洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)和地表沉降位移觀測(cè)見(jiàn)圖1,圖2。
施工過(guò)程分別在洞頂和隧道內(nèi)設(shè)置監(jiān)控量測(cè)觀測(cè)點(diǎn),并及時(shí)收集觀測(cè)數(shù)據(jù)便于分析隧道沉降量,積極做出應(yīng)對(duì)措施。觀測(cè)斷面和頻率按照Ⅴ級(jí)圍巖進(jìn)行加密。斷面按照每2.5 m設(shè)置一個(gè)。觀測(cè)頻率不少于每天2次,出現(xiàn)異常時(shí)采用24 h不間斷觀測(cè)。
2)試驗(yàn)段觀測(cè)數(shù)據(jù)分析。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段數(shù)據(jù)測(cè)量和分析,形成結(jié)果見(jiàn)圖3。
根據(jù)最終3個(gè)試驗(yàn)段驗(yàn)證及參數(shù)修正最終選取待確定段參數(shù),具體試驗(yàn)段驗(yàn)證和修正參數(shù)過(guò)程見(jiàn)表3。
表3 參數(shù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表
根據(jù)以上試驗(yàn)段參數(shù)驗(yàn)證和修正,發(fā)現(xiàn)按照修正后的參數(shù)在淺埋、偏壓地形和洞頂有房屋的情況滿(mǎn)足沉降要求,保證施工安全。
施工過(guò)程在即將進(jìn)入可能造成中管棚外露出地表的地段提前
計(jì)算和調(diào)整打設(shè)中管棚仰角。當(dāng)中管棚外漏出地表后,堵塞已打中管棚并封閉地表,重新調(diào)整角度后打設(shè)中管棚或者加密φ42小導(dǎo)管。
地表出現(xiàn)開(kāi)裂需立刻停止洞內(nèi)施工,根據(jù)情況分別采用封閉地表和地表打孔注漿的方式封閉和穩(wěn)固洞頂覆土,防止造成洞頂塌方。
出現(xiàn)較大沉降應(yīng)立刻停止洞內(nèi)施工,并采用橫豎撐對(duì)洞內(nèi)進(jìn)行加固,加大洞內(nèi)和地表觀測(cè)頻率。若數(shù)據(jù)穩(wěn)定,對(duì)地表進(jìn)行打孔注漿、洞內(nèi)中管棚間加打φ42小導(dǎo)管;若數(shù)據(jù)持續(xù)變化較大,立刻對(duì)洞內(nèi)進(jìn)行回填反壓、加強(qiáng)橫豎撐系統(tǒng),穩(wěn)定后采用大管棚通過(guò)。
優(yōu)點(diǎn):
1)常規(guī)下穿居民區(qū)及淺埋一般采用明挖。此種情況下征地緩慢、地形陡峭等原因,工期和經(jīng)濟(jì)上嚴(yán)重加大,因此本方法較常規(guī)明挖在征地上將減少、在征地成本上將較少。
2)常規(guī)采用暗挖情況下一般采用大管棚通過(guò)。大管棚施工周期較長(zhǎng)、對(duì)超級(jí)淺埋地段將會(huì)將大管棚打出地面造成大管棚失效。此方法較常規(guī)大管棚在工期上大大縮短。
缺點(diǎn):
1)本方法施工過(guò)程安全風(fēng)險(xiǎn)較大,試驗(yàn)參數(shù)選取要準(zhǔn)確。需在相似情況下驗(yàn)證和修正,否則有可能造成較大的安全事故。
2)本方法施工過(guò)程房屋內(nèi)人員需要疏散,實(shí)際操作難度大。房屋開(kāi)裂和下沉造成的損失需要賠償。
根據(jù)通過(guò)初設(shè)暗挖試驗(yàn)段及試驗(yàn)參數(shù),同時(shí)經(jīng)過(guò)3個(gè)相似地段試驗(yàn)驗(yàn)證并修正。本隧道通過(guò)長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月的施工,安全順利通過(guò)淺埋、洞頂房屋以及緊鄰居民區(qū)等惡劣環(huán)境。本次研究充分說(shuō)明類(lèi)似條件下,采用本施工參數(shù)及施工方法能保證順利安全施工,在施工工期和經(jīng)濟(jì)成本上有較大的優(yōu)勢(shì)。但由于實(shí)際施工過(guò)程中在下穿洞頂房屋荷載情況下,房屋出現(xiàn)不同程度開(kāi)裂和下沉,因此洞頂荷載需在試驗(yàn)中需考慮。
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