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摘要:近年来,我国的交通工程建设越来越多,我国公路隧道工程建设也在不断加快,在项目施工的过程中隧道断层破碎带容易发生施工事故,给施工人员和项目开发造成一定的影响。为了更好的提高隧道断层破碎带施工环节的质量与安全,需要对施工技术进行有效的优化改进,保障公路隧道项目建设的可靠性。本文主要就我国公路隧道断层破碎带施工技术进行研究分析。
关键词:公路隧道;断层破碎带;施工技术
引言
断层破碎带地质是高速公路隧道施工中常见的问题,就其复杂工程地质条件以及复杂的施工环境来说,隧道施工建设的风险与难度都非常大。基于此,结合实践就高速公路隧道穿越断层破碎带施工技术进行深入探究,提高隧道安全和降低施工成本,保证高速公路施工建设的顺利进行,希望对相关人员提供帮助与借鉴。
1公路隧道断层破碎带施工遵循的原则
在公路隧道断层破碎带地质进行施工的时候,需要遵循以下的施工原则:紧封闭、弱爆破、短进尺、强支护、勤测量。在施工的过程中需要使得各个工序可以衔接无缝,保障断层破碎带施工的质量与公路隧道施工的进度。
2爆破施工技术分析
在传统施工方案下,不能充分的发挥出开凿机械设备的巨大优势,随着施工技术与施工理念的不断提高,为了更好的提高公路隧道的施工效率,保障断层破碎带的施工安全,设计人员提出了大断面爆破的施工方案。在公路隧道施工建设的过程中需要根据隧道岩质的具体情况,选择半断面施工方案、上下断面施工方案和微震爆破施工方案等,保障公路隧道断层破碎带的施工质量与安全。
2.1施工场地布置,超前地质预报
高速公路隧道建设的主要目的就是有利于生产,方便生活,便于管理。目前,我国在高速公路隧道破碎带施工技术方面比较成熟,采用超前地质预报对围岩进行预判,这种方式被广泛应用在高速公路隧道工程中。在高速公路隧道工程建设的施工过程中,施工单位需要对各种张拉设备的有效性与存放采取有针对性的控制措施,加强设备的日常维护与检查工作,为后期施工建设奠定良好基础。施工中超前小导管铺以水泥-水玻璃双液注浆止水加固、正台阶法开挖等。施工之前调查分析,确定材料运输以及施工中各个工序的可靠性与有效性,然后编制施工技术方案,上报相关部门审核。破碎带施工技术在高速公路隧道施工中的应用,通过对围岩情况进行预判,依照“新奥法”设计原则,对围岩等级进行优化调整,不仅可以减少自身的重量,还可以通过自身来降低主拉应力,减少对施工材料的使用。
2.2超前地质预报及监控量测
隧道由第三方监控量测单位负责超前地质预报及监控量测工作,在已完成段落的实际地质情况与超前地质预报的数据信息来看,判断基本一致,对现场施工充分起到了指导性作用,尤其在进入断层破碎带地段之前,通过TGP超前地质预报、地质雷达、红外线探水以及超前水平钻探,四项技术措施综合判定,提前预防,且采取了有效的应急措施,使每处断层破碎带安全、平稳度过。
2.3半断面微台阶施工技术分析
当公路隧道的断层局部或者全部贯穿隧道内部时,为了保障公路隧道施工的可靠性,可以采取新奥法施工方案,在有限的施工作业空间内应用半断面微台阶施工技术,提高施工的质量与安全。在断层地质区域施工之后需要及时的进行锚喷支护,通过高强度的锚喷支护处理,可以很好的提高断层破碎带的稳定性与隧道作业面的施工安全。在半断面微台阶施工方案中上台阶需要超前施工三到五米左右,以保障施工作业平台的安全。在新奥法施工作业的过程中隧道的后拱部与隧道洞身的局部区域可以进行爆破施工作业,使得公路隧道断面闭合高效。在公路隧道建设的过程中采取该种施工方案具有以下几点优势:施工效率高、施工质量可靠、施工扰动较小、作业环境好、支护作业方便,为隧道断层破碎带的施工提供了很好的保障。
2.4进行支护施工
支护工程是一项复杂、综合性比较强的系统工程,在实际施工中会涉及多方面的专业知识与技能,基坑支护工程在一定程度上影响着整个隧道安全性与稳定性。开挖本着“短进尺、强支护”的原则,上台阶开挖高度为5.4m,下台阶开挖高度为2.6m。在基坑支护工程中,相关施工技术比较严格,尤其是挡土支护技术难度极高,对相关人员的技能与专业知识都有较高的要求。在具体施工过程中,每个施工企业都有自己的施工队伍与施工合同,这样就很难调节他们之间的关系与问题,增加了管理的难度。
2.5爆破技术
在公路隧道断层破碎带进行爆破处理的时候,为了保障隧道施工的质量与安全,需要严格执行工程设计的爆破方案。在爆破工作开展的时候,掏槽和底板眼的爆破震动最大,为了合理的降低爆破的震动影响,在进行爆破施工的时候,可以对底板眼和掏槽进行分阶段的爆破处理,从而有效的提高爆破施工的质量与安全。
2.6材料的选择
在公路隧道断层破碎带进行微震爆破施工的过程中为了保障施工的安全与质量,需要对爆破的炸药进行严格的挑选。在终南山公路隧道断层破碎带施工的过程中选择的是低爆速和专用光爆炸火药,使用这些炸药可以有效的控制爆炸的震动,降低对岩石结构的扰动影响。在雷管材料选择的时候,可以跳段使用。在雷管选择的时候,特别需要注意的就是1~5段的雷管质量与性能,每一节段间隔的时差需要控制在100ms左右,这样才可以很好的提高公路隧道工程建设的质量与安全。
3断层破碎带(石质围岩)全断面施工关键性措施分析
(1)超前地质预报。采用地质雷达进行探测掌子面前方围岩情况,红外线探测仪探测地下水情况,对于初步判断不良地质段和设计勘探资料标示的不利地质地带,采用水平地质钻探验证确定。(2)超前支护。在原设计超前支护的基础上,由于断面较大,超前可加强采用双排ф50小导管超前支护。对深孔注浆后的岩体裂隙再次进行加固,确保围岩的总体稳定性。(3)短掘进开挖。Ⅳ级围岩每次循环开挖进尺控制在2.1m左右;V级围岩每次循环开挖进尺控制在1.4m左右,并根据围岩实际情况结合监测数据确定进尺量。采用光面爆破技术,微震控制爆破,加密周边眼间距,及时调整最小抵抗线及相对距,减少装药集中度,减小因爆破对围岩的震动。(4)初期支护及时,仰拱、二衬紧跟,快速封闭成环出碴完成后立即进行初期支护,严格按设计要求施工,及时施工仰拱。仰拱与掌子面距离控制在35m内,二次衬砌离开挖面控制在50m内。(5)加强监控量测。施工中应加强监控量测工作,发现异常,及时调整施工参数及开挖方法,并采取有效的应急措施,确保施工安全。
结束语
综上所述,在公路隧道断层破碎带施工的过程中为了确保施工的质量与安全,需要根据工程隧道的实际情况选择合适的爆破挖掘方案,并且在施工的时候及时做好支护保护工作,提高公路隧道建设的可靠性与安全性。
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