唐光輝 冀雁輝
摘要:隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,基礎(chǔ)工程建設(shè)的腳步已經(jīng)由城市逐漸延伸到野外。作為基礎(chǔ)工程建設(shè)中的常見施工條件和技術(shù)——隧道施工條件與技術(shù)就成為值得探討的問題。淺埋暗挖法由于其受到施工條件限制較少的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),因而成為隧道施工的常用技術(shù)。
關(guān)鍵詞:淺埋暗挖法;隧道施工技術(shù);地面沉降控制;探討與思考
引言:
作為地理環(huán)境及條件較為豐富的國(guó)家,隧道施工技術(shù)在我國(guó)基礎(chǔ)工程建設(shè)施工中的應(yīng)用比比皆是。無(wú)論是城市地下設(shè)施的建設(shè)還是野外穿山越嶺的工程建設(shè),隧道施工技術(shù)的應(yīng)用都有著積極的優(yōu)勢(shì)。作為隧道施工技術(shù)的常用技術(shù)之一,淺埋暗挖技術(shù)方法具有施工因素影響較少,施工專業(yè)設(shè)備運(yùn)用較少等適用于復(fù)雜施工環(huán)境下的優(yōu)勢(shì)。
一、淺埋暗挖施工技術(shù)方法的簡(jiǎn)要介紹
所謂的淺埋暗挖施工技術(shù)方法,主要是適用于地表下方較近位置的,在地下空間進(jìn)行各種洞室、隧道等地下空間建設(shè)活動(dòng)的一種施工技術(shù)及方法。淺埋暗挖施工技術(shù)由于其施工的位置是在距離地表較近的地下空間內(nèi)(即處于地質(zhì)結(jié)構(gòu)中較軟的地質(zhì)層),因此必須考慮施工技術(shù)對(duì)于地表環(huán)境的影響(即地表沉降對(duì)于建設(shè)工程及環(huán)境所帶來的影響)。淺埋暗挖施工技術(shù)方法,在“淺埋”施工條件下修建地下空間的建設(shè)活動(dòng),應(yīng)當(dāng)以改造地下空間的地質(zhì)條件為“淺埋”施工條件的重要前提,以最大限度的控制因使用淺埋暗挖施工技術(shù)而造成的地表沉降為突出要點(diǎn)。通過鋼結(jié)構(gòu)、噴錨等多種不同的材料作為支護(hù)的主要手段,遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”的十八字工作原則的適用于多種不同隧道、洞室等不同地下空間建設(shè)施工環(huán)境的施工技術(shù)方法。
1. 淺埋暗挖施工技術(shù)方法的施工原理
淺埋暗挖施工技術(shù)方法的施工原理與“新奧法”(即新奧地利隧道施工方法)的施工原理類似。采用地下空間建設(shè)施工活動(dòng)的一次支護(hù)設(shè)計(jì)即按照承擔(dān)地下空間施工建設(shè)活動(dòng)的全部施工載荷與使用載荷來設(shè)計(jì),二次支護(hù)(即模具建筑的堆砌)的設(shè)計(jì)作為安全系數(shù)提升的儲(chǔ)備。淺埋暗挖施工技術(shù)特殊或特定載荷的承擔(dān)將由一次支護(hù)與二次支護(hù)共同完成。淺埋暗挖施工技術(shù)方法在實(shí)際的隧道。洞室等地下空間建設(shè)活動(dòng)的施工應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)注重多種輔助“支護(hù)”方法的使用,通過改善地下空間建設(shè)活動(dòng)的施工巖層的載荷承受能力(即采取“淺埋”的辦法提升地下空間內(nèi)巖石的自身承重能力)、在地下空間建設(shè)活動(dòng)的挖掘過程中及時(shí)對(duì)挖掘部分進(jìn)行“支護(hù)”(在必要條件下還可與上文提升地下空間巖石自身承重能力形成聯(lián)合的支護(hù)作用,進(jìn)一步提升地下空間建設(shè)活動(dòng)的安全性)。淺埋暗挖施工法在具體的施工過程中應(yīng)當(dāng)建立完善的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、信息反饋機(jī)制和安全施工制度,從而確保淺埋暗挖施工技術(shù)在實(shí)際的施工應(yīng)用過程中能夠不塌方、少沉降和安全施工等。
2. 淺埋暗挖施工技術(shù)方法的施工要點(diǎn)
通過前文對(duì)于淺埋暗挖施工技術(shù)方法施工原理的簡(jiǎn)要介紹可知:淺埋暗挖施工技術(shù)的重點(diǎn)在于對(duì)地下空間地質(zhì)巖石的“加固”和對(duì)地上建筑物安全性的提升。針對(duì)這一施工原理,淺埋暗挖施工技術(shù)的施工要點(diǎn)就在于對(duì)地下空間的“挖掘、支護(hù)、防水和安全性”等方面。根據(jù)不同的挖掘條件選擇合適的挖掘方法,針對(duì)不同的地下空間建設(shè)環(huán)境選擇不同的支護(hù)材料及結(jié)構(gòu)和合理的排水辦法,從本質(zhì)上提升淺埋暗挖施工技術(shù)對(duì)于地下空間建設(shè)活動(dòng)的安全性,才能確保淺埋暗挖施工技術(shù)能夠取得預(yù)期的工作成效。以清池鎮(zhèn)2號(hào)隧道工程為例:清池鎮(zhèn)2號(hào)隧道進(jìn)口位于畢節(jié)市金沙縣清池鎮(zhèn)路羊村,出口位于畢節(jié)市金沙縣清池鎮(zhèn)路羊村赤水河斜坡中部,為分岔式隧道,擬建隧道呈曲線形展布,左、右線隧道進(jìn)、出口軸線走向一致,隧道進(jìn)口軸線方向348°,隧道出口軸線方向353°,左線隧道全長(zhǎng)1625m,隧道最大埋深約271.50m,位于ZK162+580 處,進(jìn)口采用端墻式洞門進(jìn)洞,出口采用端墻式洞門出洞;右線隧道全長(zhǎng)1560.5m,隧道最大埋深約275.409m,位于K162+610 處,進(jìn)口采用端墻式洞門進(jìn)洞,出口采用端墻式洞門出洞。針對(duì)這一工程施工的實(shí)例,在采取淺埋暗挖施工技術(shù)方法的過程中,結(jié)合施工地點(diǎn)復(fù)雜的地理環(huán)境,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際施工的難度,設(shè)計(jì)合理的施工方案(如鋼結(jié)構(gòu)鋼架與混凝土相結(jié)合的支護(hù)方案),才能確保施工安全性的不斷提升。
二、影響淺埋暗挖施工技術(shù)施工質(zhì)量的突出問題
1. 淺埋暗挖施工技術(shù)施工的排水問題
淺埋暗挖施工技術(shù)施工的排水問題,是影響淺埋暗挖施工技術(shù)施工質(zhì)量的突出問題之一。具體表現(xiàn)在積水對(duì)于淺埋暗挖施工技術(shù)施工的腐蝕性方面。我國(guó)水資源分布較廣,種類眾多,不同自然環(huán)境中的水資源對(duì)于淺埋暗挖施工技術(shù)的腐蝕程度也是不同的。這其中,尤其以鹽堿水對(duì)于淺埋暗挖施工技術(shù)的影響最為突出。因此,在進(jìn)行淺埋暗挖施工技術(shù)施工的過程中,應(yīng)該充分考慮排水的問題,預(yù)留出充分的排水通道,并在防汛防洪方面制定科學(xué)合理的應(yīng)急預(yù)案,以期強(qiáng)化淺埋暗挖施工技術(shù)在隧道施工技術(shù)中應(yīng)用的施工質(zhì)量,減少沉降問題產(chǎn)生的因素和概率。
2. 淺埋暗挖施工技術(shù)施工的沉降問題
淺埋暗挖施工技術(shù)施工的沉降問題,是淺埋暗挖施工技術(shù)施工中應(yīng)極力避免存在的問題。淺埋暗挖施工技術(shù)施工產(chǎn)生沉降問題的原因眾多,其情況也較為復(fù)雜。這其中的排水問題是一個(gè)方面,又以地質(zhì)問題對(duì)于淺埋暗挖施工技術(shù)施工產(chǎn)生沉降問題的影響最為突出。地質(zhì)環(huán)境的變化對(duì)于淺埋暗挖施工技術(shù)施工的影響是致命的,因?yàn)榈刭|(zhì)的沉降會(huì)造成地上建筑物及地下空間產(chǎn)生一定的形變,再加上地下空間支護(hù)技術(shù)的“不到位”,當(dāng)?shù)竭_(dá)一定的峰值過后,就會(huì)產(chǎn)生重大事故的隱患,不利于淺埋暗挖施工技術(shù)在隧道工程建設(shè)中的發(fā)展與應(yīng)用,因此是必須重視的問題之一。
3. 支護(hù)原材料的落后
一般來說,支護(hù)技術(shù)所采用的原材料,是由水泥、砂、石、水和各種外加劑,將這些原材料經(jīng)過一定的配比進(jìn)行組合,再以鋼筋混凝土的形式進(jìn)行“連接”。但諸如水泥、砂、石等樁基礎(chǔ)的原材料,無(wú)論是開采的、制造還是在運(yùn)輸和使用的過程中,都會(huì)給環(huán)境造成一定的影響。這些自然資源的使用并不是無(wú)窮無(wú)盡的,當(dāng)達(dá)到一定的峰值成為自然環(huán)境所不能承受時(shí),還會(huì)引發(fā)一系列衍生的生態(tài)問題破壞生態(tài)的平衡。因此,改變當(dāng)下對(duì)于自然資源的無(wú)度索取,通過科技的進(jìn)步積極尋求支護(hù)原材料的替代品,實(shí)現(xiàn)支護(hù)原材料的循環(huán)使用,就成為當(dāng)下淺埋暗挖施工技術(shù)在隧道工程建設(shè)過程中亟待解決的問題之一
三、淺埋暗挖施工技術(shù)施工質(zhì)量的優(yōu)化措施
1. 選擇科學(xué)合理的施工方案
為切實(shí)提升淺埋暗挖施工技術(shù)施工的質(zhì)量,必須對(duì)淺埋暗挖施工技術(shù)施工的方案進(jìn)行科學(xué)的編制及合理的選擇,尤其是為有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜的自然環(huán)境,必須在進(jìn)行淺埋暗挖施工技術(shù)施工方案的編制時(shí)進(jìn)行充分的考慮,并對(duì)淺埋暗挖施工技術(shù)的施工,編制有效的應(yīng)急預(yù)案,將淺埋暗挖施工技術(shù)施工的質(zhì)量提到最高,隧道工程建設(shè)的使用壽命。具體而言,應(yīng)當(dāng)針對(duì)前文所提到的排水、沉降和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用問題,通過對(duì)建設(shè)位置、建設(shè)環(huán)境和建設(shè)條件等多種方面的考量制定合理的施工方案。清池鎮(zhèn)2號(hào)隧道工程由于地下水較多的原因,因此在制定施工方案的過程中應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮,采取有針對(duì)性的排水方案來防止沉降問題的產(chǎn)生。
2. 完善鐵路工程的工作制度
對(duì)于隧道工程建設(shè)活動(dòng)而言,隧道建設(shè)的情況是處于不斷的變化之中的。針對(duì)淺埋暗挖施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中所表現(xiàn)的不同變化,應(yīng)當(dāng)做到“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、及時(shí)掌握”。因此在淺埋暗挖施工技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用中,應(yīng)該建立健全完善的工作制度,落實(shí)工程施工的巡檢制度,采取定期巡檢與不定期巡檢相結(jié)合的辦法,堅(jiān)持“防微杜漸”,將隱患消滅于萌芽的狀態(tài),切實(shí)提升淺埋暗挖施工技術(shù)施工的質(zhì)量。此外,結(jié)合多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展,通過計(jì)算機(jī)軟件與監(jiān)測(cè)設(shè)備相結(jié)合的辦法也能夠有效的實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),防止隧道工程產(chǎn)生沉降問題,確保淺埋暗挖施工技術(shù)的應(yīng)用成效。
3. 健全人才管理制度
當(dāng)下淺埋暗挖施工技術(shù)應(yīng)用的施工一線人員,大多是非專業(yè)的臨時(shí)人員。這在實(shí)際的工作中,會(huì)造成對(duì)于不確定危險(xiǎn)因素的處置情況不及時(shí)的問題,這些隱患的存在,對(duì)于淺埋暗挖施工技術(shù)施工而言是致命的影響。因此建立健全人才管理制度,提升施工人員素質(zhì),以“專業(yè)的人干專業(yè)的事”為原則,提升淺埋暗挖施工技術(shù)施工的專業(yè)性,進(jìn)一步強(qiáng)化淺埋暗挖施工技術(shù)施工的質(zhì)量。確保對(duì)于工程建設(shè)中“隱患因素”的及時(shí)處理,有效避免沉降問題的產(chǎn)生。
結(jié)語(yǔ)
淺埋暗挖施工技術(shù)的應(yīng)用能夠切實(shí)提升隧道工程施工的質(zhì)量,為確保其成效的最大化,必須正視其沉降問題產(chǎn)生的原因。針對(duì)現(xiàn)實(shí)因素的客觀影響,采取有針對(duì)性的解決措施,才能不斷深化淺埋暗挖施工技術(shù)在隧道工程施工建設(shè)中的應(yīng)用。
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