市政工程隧道施工中浅埋暗挖技术的应用

时间:2022-03-02 07:15:44

市政工程隧道施工中浅埋暗挖技术的应用

摘 要:市政工程建设取得突出的进步,对隧道施工有了严格的要求。施工阶段应用到浅埋暗挖技术,该技术形式在施工过程中起到重要的作用。本次研究中以施工难点为基础,对浅埋暗挖技术的合理化应用进行分析。

关键词:市政工程 隧道施工 浅埋暗挖技术

在市政工程隧道施工过程中应用到浅埋暗挖技术,针对技术形式的特殊性,需要提前对技术类型进行掌握,以施工设计具体要求作为基础,按照应用要点进行落实。但是在施工阶段受到干预性因素的影响,施工阶段可能会存在很多问题,需要重视隧道支护和防坍塌技术,按照应用要点进行落实,避免出现施工不当的现象。

一、浅埋暗挖技术分析

浅埋暗挖技术指的是矿山法,是在新奥法基础上进行的施工形式。需要结合工程施工要点,以完善的隧道理论以及操作方式作为基础,将技术进行落实。浅埋暗挖技术和新奥法之间的区别在于,该设计形式适用于开发城市的松散土,适用于介质围岩条件,隧道直径小于或者等于介质围岩条件,隧道的直径要小于或者等于隧道埋深,在修建隧道的过程中采用较小的地表沉降[1]。

根据设计优势可知,在城市交通设计阶段,需要掌握浅埋技术的特点,其工作原理如下:需要充分利用土层,根据其在挖掘过程中的应用特点掌握自稳能力,同时落实支护措施,形成一种密闭的围堰技术。根据不同施工技术的要求,浅埋暗挖技术在应用过程中适应范围比较广,能省略很多程序,是当前应用广泛的一种施工方式,可以应用到有水条件的地层施工中。

二、市政工程隧道施工的现状

市政工程施工管理涉及到的影响因素比较多,根据隧道施工机制的具体要求,需要了解施现状,从当前施工管理入手,掌握地质环境,并根据施工流程要求进行。以下将对市政工程隧道施工的现状进行分析。

1.环境条件复杂

隧道施工的地质条件比较复杂,对建筑区域进行分析阶段,需要考虑到管线、建筑群以及交通量等方面因素,在现有施工基础上需要进行优化设计,使其适应管线设计具体要求。隧道施工不能危及到管线和建筑安全,对施工需要严格进行控制,由于隧道所处的地层比较软,地层中涉及到道路施工、管线施工以及迁移等,很多土质比较松散,甚至呈现出流态。隧道结构范围内管线可能出现漏水的现象,居民排水沟水源比较多,沉积现象严重,进而导致地下水无法及时补给。在区域施工阶段,存在砂质粘性土或者其他类型的粘性土,土质不均匀,甚至存在沉积的现象。考虑到透水性的要求,如果容易软化,经过崩解后,地表下沉,甚至出现坍塌的现象,导致其出现变形[2]。

2.土质不稳定

隧道开挖地段存在严重的不稳定的现象,以软本层为主,在隧道施工阶段需要对容易出现软化以及崩塌的岩石进行处理,掌握岩石类别。隧道穿越地层以砂质粘性土为主,局部为冲击砂层,由于地层比较软弱,因此隧道开挖后,周边围岩可能出现自重作用力下降的现象,如果出现松弛或者变形的现象,则会出现严重的坍塌现象。如果对地表控制不定,则会丧失稳定性,给施工带来影响。

3.地下管线渗漏

考虑到上层滞水以及稳定性要求,需要掌握水源补给情况,根据稳定性结构以及范围做好布控工作。此外风道结构以及范围结构要求,如果整体上比较饱和,部分地层会水囊或者空洞等现象。降水工作比较滞后,对风道开挖后可能会存在不利的影响,如果施工顺序不利于地层的稳定,则势必增加工程风险。

三、市政工程隧道施工措施

根据市政工程施工管理的具体要求,需要提前对工艺类型进行掌握,按照施工流程要求进行。以下将对市政工程隧道施工措施进行分析。

1.上台阶施工

地下管线比较复杂且多,为了保证地表安全性,要提前对结构施工类型进行掌握,考虑到地质环境以及地质条件等因素,对周围土体进行摆喷施工,起到加固的作用。为了避免地面出现施工不稳定或者其他现象,必须保证管线设计合理性。上台阶施工阶段,为了减少开挖对围岩的扰动,可以应用人工风镐进行开挖,首先对拱部进行开挖,留住核心部门,对支护结构进行调整后,开挖土方运载到下台阶,开挖后,立即进行支护[3]。

2.下台阶施工

下台阶施工以人工配合为主,需要根据施工程序进行,采用DH55-V挖掘机,开挖施工时,采用机械开挖的方式,对中央土体进行挖掘,两侧轮廓大约为30-50cm,人工开挖后,对其进行修整和处理,处理后减少土体的扰动。隧道下台阶开挖深度为110m,开挖后进行支护作业,封闭成环后,不能超过循环进尺范围,进而保证施工安全。

3.隔离桩的设定

在风道以及建筑物区间,为了达到隔离的作用,需要采用小导管进行注浆处理,控制地层变形。只有做好监控和测量工作,才能使其按照信息流程进行。在施工阶段掌握暗挖隧道的具体要求,对影响范围、影响程度以及支护结构的实际情况进行了解,满足施工要求。

四、市政工程隧道施工中浅埋暗挖技术应用要求

市政工程施工阶段,对浅埋暗挖技术形式有严格的要求,根据施工流程以及处理要求进行落实。

1. 浅埋暗挖技术的原理

浅埋暗挖技术和新奥法有同样的原理,具体施工阶段,引起信息化设计和施工理念,能实现实时测量和控制。浅埋暗挖施工阶段,对基本荷载以及复合衬砌、初期支护承担,利用二次衬砌作为安全储备,特殊荷载可由初支、二衬共同承担。此外可以应用多种辅助方式,以超前支护作为基础,以改善围岩作为基础,调动围岩的自承能力。施工过程中可以采用多种铺助方式,以超前支护作为基础,改善加固围岩。不同开挖方式能形成封闭作用,在多种作用体系下形成联合支护体系,提升施工的安全性和稳定性。浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工、地下管道施工中有重要的作用[4]。

2.管棚支护技术

浅埋隧道对支护技术的要求比较严格,同时也是浅埋暗挖施工的关键。在超前支护施工阶段,管棚法施工便利,造价低,可以根据管井大小进行分类。如果钢管两端的支撑体系足够大,开挖引起的变形量比较小,管棚起到明显的支护作用,两端支护梁成为弹性支撑,上覆地层的变形包括挠曲变形和端头支撑变形等,施工阶段可以通过提升管棚高度或者支撑梁刚度进行调整。

3.双侧壁导坑法施工

浅埋暗挖双侧壁导坑法施工以粘性土层为主,同时在砂层以及砂卵层中也有一定的作用。根据施工机制要求,需要对整个隧道断面进行调整,将其分为大小相同的6个断面进行应用。每一个断面单独进行挖掘,形成一个大的隧道,边开挖边进行浇筑。施工中可以采用土层进行稳定性控制,以网状支护作为基础,形成密闭性的支护结构。双侧壁导坑分部开挖施工方法安全性比较高,但是工序比较多,如何保证隧道开挖的进度是关键所在,要按照施工机制要求进行。

结束语

针对市政工程隧道施工浅埋暗挖施工形式的具体要求,本次研究中从上台阶施工、下台阶施工、隔离桩的设定、管棚支护技术、双侧壁导坑法施工等方面入手,做好施工管理工作。相关工作人员要掌握浅埋暗挖施工的流程,提前对市政工程隧道施工现状进行了解,从施工现状入手,做好施工处理工作,提升施工效果。

参考文献

[1]赵增璐,王志宇.在地铁隧道施工中浅埋暗挖技术的应用[J].科技资讯,2014,27(03):31.

[2]李耀卿.浅埋暗挖技术在南平市天台隧道工程施工中的应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2005,12(13):56-58.

[3]洪开荣.我国隧道及地下工程发展现状与展望[J/OL].隧道建设,2014,12(02):90-94.

[4]张德军.浅析隧道工程中浅埋、偏压施工技术的应用实践[J].中国新技术新产品,2013,03(03):54.

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