崔 敏
(甘肅省交通工程建設(shè)監(jiān)理有限公司, 甘肅 蘭州 730000)
黃土是一種黃色粉性土,強(qiáng)度低,且遇到水之后會出現(xiàn)軟化、沉陷等現(xiàn)象。黃土隧道的開挖施工,會對黃土層產(chǎn)生擾動,增大了地表沉陷等問題的出現(xiàn)幾率。黃土可以分為新黃土和老黃土兩種。新黃土主要分布在隧道洞口區(qū)域,由于結(jié)構(gòu)相對松散,所以濕陷性較強(qiáng)。老黃土不具有較強(qiáng)的承載能力,且存在著較大的塑性變形,所以一旦在施工過程中出現(xiàn)土體蠕變過大的問題,將會增大塌方事故出現(xiàn)的幾率。鑒于此,要想保證黃土隧道施工的順利進(jìn)行,降低黃土隧道施工過程中各類安全事故的發(fā)生幾率,必須要準(zhǔn)確把握黃土隧道施工要點,并采取針對性的控制措施。
在正式開始黃土隧道施工之前,需要做好充分的準(zhǔn)備工作。首先,測量人員需要對隧道施工區(qū)域及其附近的地形地貌條件進(jìn)行勘察,并做好詳細(xì)的勘察結(jié)果統(tǒng)計。其次,施工人員需要對施工圖紙進(jìn)行嚴(yán)格的審查與核對,及時發(fā)現(xiàn)施工圖紙中存在的問題,并采取針對性的解決措施。最后,施工單位要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況,進(jìn)行黃土隧道施工方案的編制,并向施工人員做好施工技術(shù)交底工作,確保施工人員徹底掌握黃土隧道施工控制要點。
針對隧道洞口的施工,需要在正式開始施工之前確定隧道洞口區(qū)域是否存在偏壓、淺埋以及滑坡等問題,并根據(jù)實際情況選擇有針對性的施工技術(shù)方案。首先,針對隧道洞口區(qū)域的偏壓問題,可以采用支擋、減載以及反壓的方式進(jìn)行施工,避免在開挖施工中出現(xiàn)開裂或者變形等問題[1]。其次,針對隧道洞口區(qū)域的淺埋問題,可以在施工過程中根據(jù)實際情況延長明洞的長度。最后,針對隧道洞口區(qū)域的滑坡體問題,不僅要提前判斷出滑坡體的成因和穩(wěn)定性,還要對施工現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行分析,并制定出有針對性的施工方案,選擇好合適的施工技術(shù)工藝。
另外,在黃土隧道施工中,洞口施工必然會影響整個山體的穩(wěn)定性與整體性。為了保證黃土隧道施工的順利進(jìn)行,需要嚴(yán)格遵循“穩(wěn)扎穩(wěn)打”的施工原則。即在進(jìn)洞施工過程中,要選擇“分步開挖+支護(hù)”“分短臺階”等施工方法,將管棚超前支護(hù)的支護(hù)作用充分發(fā)揮出來。同時,還要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定控制初期支護(hù)的施工質(zhì)量,為后續(xù)仰拱作業(yè)的順利開展提供保證。
在黃土隧道施工中,洞身開挖是最為關(guān)鍵、最為核心的一個施工環(huán)節(jié),也是出現(xiàn)濕陷、坍塌等安全事故幾率最高的環(huán)節(jié)。針對這一階段的施工,需要注意以下幾方面。
在黃土隧道施工中,針對洞身的開挖,經(jīng)常使用以下幾種施工方式:一是CD法、二是CRD法、三是三臺階七步開挖預(yù)留核心土法、四是三臺階臨時仰拱法、五是臺階法等。無論選擇哪一種施工方式,都需要對施工現(xiàn)場的實際情況予以高度的關(guān)注,并采取相應(yīng)防護(hù)措施。同時,為了保證洞身開挖后的穩(wěn)定性,要統(tǒng)一施工標(biāo)準(zhǔn),保持滿足規(guī)范要求的安全距離。在洞身開挖過程中,加強(qiáng)機(jī)械化作業(yè)的應(yīng)用,實行機(jī)械化減人,加強(qiáng)施工人員與機(jī)械間的有機(jī)配合。根據(jù)設(shè)計圖紙要求結(jié)合地質(zhì)超前預(yù)報及沉降觀測數(shù)據(jù)合理確定沉降預(yù)留值,保證初期支護(hù)后不侵限,凈空滿足設(shè)計和規(guī)范要求。
在洞身開挖施工過程中,要對施工現(xiàn)場的圍巖擾動情況予以密切的關(guān)注與記錄,并采取相應(yīng)的措施減少施工對圍巖的擾動,保證洞身開挖施工的順利進(jìn)行。同時,盡量不要出現(xiàn)挖掘設(shè)備多次挖掘的情況,避免出現(xiàn)超挖現(xiàn)象[2]。一旦出現(xiàn)超挖現(xiàn)象,要在第一時間進(jìn)行填平處理,并借助混凝土噴射等方式提升其穩(wěn)定性。
在洞身開挖施工中,加強(qiáng)拱架安裝與鎖腳注漿施工質(zhì)量控制。首先,黃土的強(qiáng)度較差、穩(wěn)定性較差,在拱架安裝過程中容易出現(xiàn)拱架下沉或移位的問題,甚至影響中臺階或下臺階拱架的正常連接,形成嚴(yán)重的質(zhì)量隱患或安全隱患。其次,洞身施工的作業(yè)面較小,施工設(shè)備的運行受到限制,稍有不慎,就會出現(xiàn)鎖腳位置或角度受限的情況,影響鎖腳承托拱架作用的發(fā)揮。鑒于此,在拱架施工中,按照設(shè)計要求對拱腳安裝大截面砼或鋼板進(jìn)行支墊。在鎖腳注漿過程中,除按設(shè)計要求的位置施工之外,還可以在拱架的其他位置設(shè)置鎖腳,借助多截面分擔(dān)的方式強(qiáng)化拱架的支承能力,確保不會出現(xiàn)拱架位置下沉、偏移等問題。
在黃土隧道施工中,拱底積水是最大的安全隱患問題[3]。這一隱患問題的存在,使得后期運營面臨著拱底起拱開裂、二襯滲漏水等問題。在防排水施工過程中,引、排、防、導(dǎo)等任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都會對整個隧道洞身的施工安全產(chǎn)生影響。為了降低拱底積水問題的出現(xiàn)幾率,需要加強(qiáng)防排水系統(tǒng)的控制。首先,要對防排水系統(tǒng)的排水走向、各連接接頭質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制,一旦發(fā)現(xiàn)存在拱底壓實較差、黃土松軟等問題,就要及時采取有針對性的處理措施。其次,分段進(jìn)行隧道中心排水溝的施工和拱底排水盲溝的施工,并加強(qiáng)相應(yīng)坡度和接觸面的控制,提高排水效率。
在黃土隧道施工中,附屬洞室的施工需要對初期支護(hù)予以高度的關(guān)注。首先,附屬洞室的施工不能與二襯施工同時進(jìn)行[4]。其次,加強(qiáng)施工過程中的質(zhì)量控制,避免在竣工后出現(xiàn)洞室頂部裂紋等問題。
要想加強(qiáng)黃土隧道施工質(zhì)量控制,在施工準(zhǔn)備階段需要做好以下幾方面。首先,將施工單位與監(jiān)理單位的相關(guān)人員組織起來,進(jìn)行《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》等規(guī)章制度的學(xué)習(xí),對設(shè)計文件進(jìn)行熟悉,然后再安排行業(yè)專家召開黃土隧道施工技術(shù)專題講座,確保施工單位和監(jiān)理單位的人員可以充分掌握黃土隧道施工特點,并具備符合黃土隧道施工需求的業(yè)務(wù)素質(zhì)。其次,做好技術(shù)交底工作和圖紙會診工作,加強(qiáng)施工單位對設(shè)計文件內(nèi)涵與精神的領(lǐng)悟。之后,施工單位再與設(shè)計單位的設(shè)計人員共同探討和分析設(shè)計圖紙中存在的問題,確保設(shè)計圖紙與施工現(xiàn)場的實際情況相符。最后,加強(qiáng)施工單位控制測量資料的審核,確保這些資料經(jīng)過監(jiān)理單位的批準(zhǔn),確保這些資料符合相關(guān)規(guī)范要求,確保這些施工組織設(shè)計科學(xué)合理,切實可行。同時,對施工現(xiàn)場的布設(shè)進(jìn)行審核,確保施工現(xiàn)場的危險品的采購與存放科學(xué)合理;確保施工提供你現(xiàn)場的臨時設(shè)施、設(shè)備配置以及實驗室建設(shè)符合相關(guān)要求。
要想加強(qiáng)黃土隧道施工質(zhì)量控制,在施工階段需要做好以下幾方面。首先,對施工單位的施工方法進(jìn)行審核,確保其與施工組織方案相一致。其次,加強(qiáng)各項施工工序的驗收,確保洞口淺埋短、坡面防護(hù)及地表排水系統(tǒng)完善;確保洞頂黃土陷穴得到妥善的回填處理;確保明洞施工符合規(guī)范,洞口安全施工支護(hù)措施合理;確保施工人員對洞頂?shù)乇沓两怠⒘芽p、洞內(nèi)拱頂下沉收斂等的規(guī)范性進(jìn)行了監(jiān)控等。再次,對施工單位的現(xiàn)場填報資料,例如施工日志、申請批復(fù)單、試驗資料、地質(zhì)編錄等進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,保證其齊全、準(zhǔn)確、及時。同時,對監(jiān)理單位的抽檢資料與監(jiān)理日志進(jìn)行檢查,保證其齊全、有效、準(zhǔn)確。另外,還要對監(jiān)理單位、設(shè)計單位以及施工單位的安全設(shè)施是否到位、人員是否到位、人員資質(zhì)是否符合要求等進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。最后,在黃土隧道施工中,難免會遇到一些突發(fā)性意外時間。對此,施工單位還需要做好相應(yīng)的安全應(yīng)急救援預(yù)案,并根據(jù)實際情況進(jìn)行演練,確保安全應(yīng)急救援預(yù)案科學(xué)、有效、可行。確保在發(fā)生突發(fā)意外事故的時候,可以及時啟動應(yīng)急救援預(yù)案,通過相關(guān)施工措施的落實來將事故的負(fù)面影響控制到最低。
為了保證黃土隧道施工的順利進(jìn)行,需要做好相應(yīng)的安全管理。而構(gòu)建完善的安全管理體系,則是實施安全管理的第一步。首先,對整個黃土隧道施工的特點以及實際情況進(jìn)行詳細(xì)的分析,然后在此基礎(chǔ)上制定有針對性的安全管理體系。其次,以建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位以及其他相關(guān)單位為主體,成立一個專門的安全管理機(jī)構(gòu),確保所有參與黃土隧道施工的主體都能掌握黃土隧道的施工特點,了解施工過程中可能存在的安全隱患與質(zhì)量隱患,進(jìn)而制定出針對性的應(yīng)急預(yù)案。最后,提高施工人員對施工現(xiàn)場重大危險源的識別能力和應(yīng)對能力,為施工安全管理措施的有效落實打下堅實的基礎(chǔ)。
為了保證黃土隧道施工的順利進(jìn)行,需要加強(qiáng)第三方監(jiān)控量測,借助第三方的力量提高安全管理的工作效率與工作質(zhì)量。首先,充分意識到黃土隧道施工監(jiān)測工作的重要性,并將監(jiān)測工作滲透到整個黃土隧道施工過程中,加強(qiáng)每一個施工環(huán)節(jié)施工情況的把握,及時發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的各種質(zhì)量問題和安全問題。其次,引進(jìn)第三方監(jiān)控,并保證第三方監(jiān)控體系運行的獨立性與有效性,借此優(yōu)化黃土隧道施工方案,強(qiáng)化黃土隧道的支護(hù)體系[5]。
為了保證黃土隧道施工的順利進(jìn)行,需要將施工現(xiàn)場安全管理措施落到實處。施工單位必須要向施工現(xiàn)場的所有工作人員傳達(dá)安全管理要求,做實做細(xì)安全技術(shù)交底工作,確保所有的工作人員都了解施工現(xiàn)場安全隱患的具體所在,并發(fā)揮眾人所長,制定有針對性的隱患消除措施。其次,加大安全生產(chǎn)投入,提前儲備充足的施工物資,例如隧道逃生管道、口罩、手電、消防設(shè)施以及照明設(shè)施等,并將這些施工物資的作用充分發(fā)揮出來[6]。再次,加強(qiáng)施工人員的安全培訓(xùn)教育,通過班前教育、班后總結(jié)和過程提示等方式的綜合利用來提高施工人員的安全意識。最后,定期檢查并維修施工現(xiàn)場的各類設(shè)備、線路以及管道,確保設(shè)備、線路以及管道處于正常運行狀態(tài)。對施工現(xiàn)場的安全生產(chǎn)模式進(jìn)行優(yōu)化,通過生產(chǎn)進(jìn)度與安全管理要求的統(tǒng)籌與協(xié)調(diào),來降低各類安全事故的發(fā)生率。
黃土是一種比較特殊的土質(zhì),不僅強(qiáng)度低、承載力小,而且遇到水容易出現(xiàn)濕陷或者軟化現(xiàn)象。在黃土地質(zhì)條件下進(jìn)行隧道施工具有一定的復(fù)雜性。尤其是在開挖階段,很容易出現(xiàn)明顯的局部變形情況,威脅施工人員的生命安全。只有結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況,采取科學(xué)合理的控制措施,才能夠有效提高黃土隧道施工質(zhì)量,并為施工人員的生命安全提供保障。