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摘要:当前,在高铁隧道的施工过程中,隧道建设是其中非常主要的关键环节。在隧道建设的过程中,有很多施工因素会对其产生重要影响。因此,想要确保高铁隧道施工具有较强的稳定性,并提升其施工的安全性能,对高铁隧道施工安全问题进行浅析意义重大。笔者首先就影响高铁隧道施工安全性的具体问题开展了研究,之后再按照这些应县问题制定了具体的控制方式,以期为广大的高铁隧道施工建设者提供有效的参考。
关键词:高铁隧道;施工安全;影响原因;控制方法
引言
在隧道建设过程中,很多客观的施工因素均会对其产生重要影响,如地下水的具体分布情况、地下围岩构造情况等。这些方面均会在一定程度上决定岩石的各种性质。在开挖隧道的过程当中,不仅会令岩石出现位移与形状的改变,还会降低岩石的稳定程度,甚至会发生一些施工事故,如底鼓抑或是塌方等。所以,在建设隧道的时候,应该详细地掌握关于岩石的性质、岩层的情况以及地下水情况等施工因素,同时对这些施工情况采取合理的解决措施,并借助合理的防护手段,从而推动隧道施工的顺利进行。
1关于岩石性质的探讨
就隧道地质层面而言,按照岩石的构成可以分成三种,即变质岩、沉积岩以及火层岩。火层岩及沉积岩同变质岩相比,因为其稳定性能较好,同时强度较高,因此,倘若在这两类岩石构成地区开展隧道施工,可以具有较高的安全性,采取对全断面开挖模式非常有利于在这类岩石构成上进行。可以把隧道当中遗留的危石进行完全打扫处理之后就能够开展关于混凝土的防护建设。然而,由于隧道施工过程当中具有钻爆环节,此环节的实施不仅会令山洞中的围岩无法均匀地承受压力,以致使发生严重的裂缝问题。所以,想要更好地防止裂缝问题的出现,需要避免出现不安全的施工事故,积极有效地开展浇筑混凝土的施工任务,同时把喷层厚度限制于合理的区间当中。
因为有些变质岩与沉积岩的岩层结构各异,同时分布范围较小,所以这些岩石的强度较差,且极易发生变形,可见利用上面的建设措施并不适合,也无法实现令人满意的施工效果。同时,由于变质岩主要为一些不同种类的岩石在遭受大量的改变之后构成的,这些后组的构造还会再次组合,这便使得变质岩的性质、结构与形态等会出现一定的改变,所以在变质岩的施工过程中,要求施工人员对围岩的构造、形状与性质等基本情况进行详细了解,还应该结合这些基本情况予以深入地研究,同时使用切实可行的施工措施,从而推动高铁隧道的顺利施工。
2关于岩层产状
一般来讲,在高铁隧道的建设当中,其施工条件非常复杂。在这种复杂的施工环境之下想要保证施工的安全性,就必须遵照有关的施工要求进行施工。高铁隧道施工的特殊性主要表现在其建设均要垂直地穿过山体,从而有效避免轴部结构发生的偶然改变会阻碍施工的正常进行。在对岩层的实际情况进行整体分析之后,可以使用由褶曲翼部深进隧道的施工方式,这样不仅简化了施工程序,而且能够提升安全性。同时,岩石结构发生断裂的原因,是因为岩体承受巨大负载而发生变形的情况。如果变形程度比规定区域大,便会令岩体发生一定的改变,并发展为不同的断裂层面,如果这些断裂层面越来越大便会出现断裂带。基于此,想要确保围岩较为稳定,不仅应该选择陡峭的围岩,还应该令岩层的分布趋势同隧道施工轴线垂直排列。但是,软弱岩层并不适用于垂直排列的施工方式,因为该施工方式会使岩层的强度变差。所以,在软弱岩层的施工过程当中,施工人员需要对围岩的破碎程度与具体的分布情况予以格外重视,这是因为破碎岩石的强度同其构造面具有密切的关系,如果其构造面经受巨大的张力,便会令围岩发生松动等情况。如果出现于山洞上方的位置,便会导致山洞上方的岩石逐渐坠落,从而会阻碍隧道施工的进行。如果其构造面当中含有泥沙,便会导致发生塌方等危险事故。由此可见,在实施隧道施工的时候,施工人员应该对岩层的具体分布情况予以充分地了解,如果岩层的倾角比较小,则本地区山洞上面位置的岩石非常容易发生坠落的情况,所以需要令施工人员格外注意,从而及时使用符合实际施工情况的措施,同时应该确保施工的安全性。因此,在建设软弱围岩的过程中,可以采取台阶法实施。严格控制循环进尺,同时保证各次的循环进尺深度均应该在标准的米数以下,且各次仰拱施工的距离也应该在规定的标准当中。在施工结束以后,应该马上开展混凝土的喷射任务,同时借助锚杆对围岩实施加固,并把钢拱架设置完成。施工人员应该在施工下台阶的时候,马上延长钢拱架,防止拱脚发生悬空的问题。
3对于地下水情况与节理发育情况的探讨及相关控制措施
岩石的风化程度会在很大方面受到岩石覆盖层的厚度与施工深度差异的作用。如果节理发育不符合施工要求,从而会令围岩具有一定的稳定性。在高铁隧道施工过程中,会令洞室位置的岩石发生悬空。导致岩石发生松动。如果岩石位置发生断层破碎带的时候,便会对岩石的稳定性产生巨大影响,同时由于地下水等自然因素的影响,导致围岩的稳定性能较差,因此在实施隧道施工的时候,施工人员需要对有关的地质地形情况进行详细地掌握,并使用有效的防护方法予以较好地施工。
3.1可采取预注浆法
在隧道开始施工以前,采用强度较高的钢管向施工位置的岩层当中进行注浆,这种施工方法就是预注浆法。同时还应该将岩层实施固结,从而提升施工位置的稳定程度。根据节理发育的具体情况,可以将注浆方法分成两种,即分区段注浆方法和一次性注浆方法。
3.2可采取超前小导管法
在隧道开始施工以前,采取由一定长度的无缝钢管构造而成的注浆管,并根据隧道拱部构造情况实施准确地安装。施工人员在进行钻孔工作的时候,应该将小导管的钻孔位置控制好,同时安设设计要求决定钻孔的长度。还应该完全清除钻孔当中的碎石、土块等,以便于将小导管装置好。应该将导管裸露的长度限制于一定长度当中,然后继续实施注浆任务。想要提升注浆任务的施工效果,需要遵循施工标准,根据一定的比例调制浆液,同时应该避免浪费浆液,这样能够防止造成不必要的施工损失。
3.3可采取超前管棚法和超前锚杆法
该施工方法的要点是应该根据围岩地质的具体情况确定采取适当的控制措施。一般来说,在选择符合钻孔条件的岩层之后,应该首先实施钻孔工作,然后按照具体的施工标准实施顶入管棚的施工程序;但是就一些较为复杂的施工位置,倘若不容易进行钻孔,应该首先实施管棚跟管钻进的措施。这样能够为其提供前期的支护准备,以令松软的岩层逐渐具有较强的稳定性,并提升岩层负载能力,更能够推动以后隧道施工建设的进行。
4结束语
由上可知,当前,我国在高铁隧道施工领域已经取得了大量的施工经验,然而在具体的高铁隧道施工过程中会因为很多客观施工因素的存在,严重阻碍高铁隧道施工建设的顺利实施。因此,要求相关的施工人员在具体的施工建设中积极地积累施工技巧,深入分析高铁隧道施工的详细措施,并对具体的地形地貌环境进行详细地总结,从而更有利于增强施工建设的安全性,以确保高铁隧道建设的快速开展。
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