跨隧道洞口施工地表預(yù)加固技術(shù)分析與實(shí)際應(yīng)用探究
2015-08-17
我國的地形高低起伏，很多地方地表崎嶇不平，地表地質(zhì)相對比較脆弱，如果想順利的進(jìn)行交通道路，就必須進(jìn)行隧道施工，才能夠保證道路的通行。在隧道施工的地方，大多地表巖石較多，而且受力度相對較差，在沒有防備的情況下極有可能會導(dǎo)致事故的發(fā)生。而隧道口的地表又關(guān)系到隧道的施工質(zhì)量和進(jìn)程，它決定著隧道是否能夠順利的施工。尤其是在遇到地表相對比較脆弱、地質(zhì)相對穩(wěn)定系數(shù)比較小的情況下，為了確保工程的順利實(shí)施，我們就需要正確的面對隧道口的地質(zhì)現(xiàn)象，采取恰當(dāng)?shù)姆绞?，在隧道施工之前及時(shí)的采取地表的預(yù)加固技術(shù)，確保不影響工程的施工的開展，以防止地面下沉或者坍塌給施工造成無法估量的影響。
1.跨隧道洞口施工相關(guān)注意事項(xiàng)
1.1跨隧道洞口施工特點(diǎn)
第一，跨隧道洞口一般都需要穿越山體的表面，而眾所周知，山體表面的巖石一般都不夠牢固，因?yàn)殚L時(shí)間被風(fēng)化的原因，缺乏強(qiáng)有力的穩(wěn)定性，而一旦我們進(jìn)行隧道施工，在對山體表面進(jìn)行施工的時(shí)候，最容易使山體原來的狀態(tài)變得不夠平衡，進(jìn)而會出現(xiàn)山體滑坡等現(xiàn)象。而如果我們面臨的狀態(tài)是需要在懸崖或者較為陡峭的山體進(jìn)行隧道口的施工時(shí)，也有可能會面臨塌陷的現(xiàn)象，造成一定的危害。因此，當(dāng)我們在進(jìn)行洞內(nèi)作業(yè)之前，就需要做好充分的工作，對洞口相當(dāng)面積的地表進(jìn)行預(yù)加固，以防止意外發(fā)生。
第二，一般隧道洞口都是較為淺的埋土路段，它周圍的巖石一般較為脆弱，同時(shí)比較碎小，它的粘合度和形成效果都不是很明顯，因此，想成洞對于隧道口來說，相對比較困難，缺乏一定的條件和優(yōu)勢。
第三，在我們所了解的隧道的施工設(shè)計(jì)中，隧道施工的走向與山體表層巖石的方向是斜交而行的。這樣一來，由于斜交作用的影響，山體就會對隧道口形成一種壓力，偏壓洞口的形成。在以往的施工方案中，都是把坡體上的巖石進(jìn)行挖掘轉(zhuǎn)移，以防止過度的擠壓隧道洞口。然而，這樣一來，就避免不了的會破壞原有的山體平衡環(huán)境。進(jìn)一步講，如果施工的隧道所處的地質(zhì)情況和水文狀況相對較差的情況下，情況會及其的不穩(wěn)定，利用傳統(tǒng)的挖掘手段進(jìn)行施工，就會造成山體一面的傾斜和塌陷情況的出現(xiàn)，導(dǎo)致順層滑動等地質(zhì)病害的出現(xiàn)，給施工造成難以想象的施工困難。
1.2跨隧道洞口施工主要事項(xiàng)
在隧道沒有進(jìn)行施工以前，山體還保持著原有的平衡狀態(tài)，所以整體的狀況也是穩(wěn)定的。而我們在施工的時(shí)候，堅(jiān)持“早進(jìn)洞、晚出洞”的原則無疑是進(jìn)行隧道施工的最好的狀態(tài)。而在很多的研究者進(jìn)行研究的時(shí)候，都提出要提倡“自然施工”的原則，而這里的“自然施工”的方法，就是盡量的在保持隧道洞口原有的生態(tài)平衡的情況下，能夠通過一些輔助的工具盡量的早入洞進(jìn)行施工。而提前施工洞內(nèi)主要包括原則：
第一，我們都知道，只有保持了平衡的狀態(tài)，萬物才能夠生存和發(fā)展。同樣對于在山體內(nèi)隧道里施工也是如此，我們在施工進(jìn)行中，需要盡量避免對原有的平衡狀態(tài)造成破壞，在盡量小的狀態(tài)下，以保持地表地質(zhì)的穩(wěn)定性。
第二，在進(jìn)行隧道內(nèi)施工的時(shí)候，我們要盡量保持小工程量的狀態(tài)，盡量少的對山體進(jìn)行開挖，尤其是對山體大規(guī)模的開挖，這樣會造成惡劣的影響。
第三，在施工進(jìn)行的時(shí)候，施工人員需要根據(jù)情形，實(shí)施由上而下的方式進(jìn)行作業(yè)，先將頂部施工，然后采用頂部支撐的方式，進(jìn)行頂部支撐，進(jìn)而在進(jìn)行工程的開挖步驟，以避免造成的邊坡較為嚴(yán)重的傷害。
第四，眾所周知的，隧道洞口一般都會有一些自然災(zāi)害的存在，比如說地表滑坡現(xiàn)象、地質(zhì)坍塌現(xiàn)象、泥石流現(xiàn)象等，所以面臨這樣的情況，我們需要先進(jìn)行理治，然后才能夠進(jìn)洞作業(yè)。當(dāng)然，地質(zhì)條件的復(fù)雜性，周圍的巖體又相對的不穩(wěn)定，一旦季節(jié)的推延，還有可能面臨雨季作業(yè)的情況，在這些情況下，“自然進(jìn)洞”原則是工作人員首選的進(jìn)行跨隧道洞口作業(yè)的施工方式。
2.跨隧道洞口地表作業(yè)的預(yù)加固技術(shù)
在我們跨隧道洞口作業(yè)的時(shí)候，我們根據(jù)實(shí)際情況加上上面討論的施工原則，需要進(jìn)行地表的預(yù)加固，以表層注漿等方式來提前幫助施工人員能夠提前進(jìn)洞作業(yè)，既能夠防止工程病害在洞口的發(fā)生，又可以有效的保持洞口邊的原生態(tài)的平衡性，進(jìn)而也會減少洞口施工保護(hù)的成本。在施工作業(yè)中，我們經(jīng)常會利用深度注漿方式、噴射高壓注漿等方式。在地表層面注漿的時(shí)候，主要應(yīng)用在水文條件地質(zhì)比較復(fù)雜的情況下，土質(zhì)埋藏的不深，同時(shí)還存在著地下水異常充足和洞口受到山體擠壓的情況。這樣的情況需要用一些無粘性的砂子或者砂卵石進(jìn)行澆注。另外一種情況，如果跨隧道洞口周圍的巖體穩(wěn)定性不夠的時(shí)候，我們可以通過對地表的加固進(jìn)行改善原有的狀態(tài)。這樣既可以起到防止地下水漫灌堵水現(xiàn)象的法傷，同時(shí)還可以促使成洞條件的改變，并且能夠防止地表的下降，進(jìn)而減少對施工的影響。
在現(xiàn)有的目前施工材料中，我們經(jīng)常會選用的材料一般都會用到水泥、水泥漿等。能夠促使錨桿砂漿與巖體混合凝結(jié)在一體，促使錨桿能夠起到石鍥的效果。防止在隧道開工以后，旁邊地表的移動性，避免周圍坡體的滑動和改變。而這種方法也比較適合應(yīng)用在洞口埋藏比較淺而地表地質(zhì)不夠?qū)ΨQ又會產(chǎn)生擠壓的情況，而地表采用高壓旋噴方式相對來說比較適合應(yīng)用于儲水量比較大的地質(zhì)層，比如存在有土質(zhì)松軟的黃土等的現(xiàn)象，一般比較適合采用這種方式，會達(dá)到良好的效果。對于跨隧道洞口施工中注漿等方式來說，主要有幾個(gè)明顯的特點(diǎn)：一是能夠保持巖體的穩(wěn)定性，并且能夠提高所能承載的壓力，進(jìn)而可以使巖體的力學(xué)性能得到有效的改善，還可以減少工程進(jìn)展時(shí)候的挖掘工程量。第二是注漿等頂部支撐方式可以保護(hù)頂部的巖體穩(wěn)定性，防止在作業(yè)的時(shí)候頂部的塌方。第三是當(dāng)我們對巖體進(jìn)行加固或者進(jìn)行物體填充的時(shí)候，可以有效的保持巖體的整體性，防止巖體的松散特征。第四是能夠防止地下水對隧道內(nèi)地質(zhì)的滲透，對巖層起到保護(hù)作用。第五是對巖體的保護(hù)性較強(qiáng)，能夠保證工程質(zhì)量的穩(wěn)定性，建設(shè)隱患的發(fā)生。最后一個(gè)就是運(yùn)用注漿的方式，既能保證工程的質(zhì)量，同時(shí)又降低了工程的預(yù)算，費(fèi)用較為低，易于操作和在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用。
3.跨隧道洞口地表預(yù)加固技術(shù)的推廣發(fā)展
地表的預(yù)加固技術(shù)一般而言，在跨隧道洞口作業(yè)中應(yīng)用的比較多，而地表注漿方式的方式也在隧道作業(yè)中應(yīng)用的越來越廣泛，取得了很好的效果，同時(shí)又起到了保護(hù)周圍環(huán)境和不破壞地下水平衡的作用。未來必將也會有更進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。
4 結(jié)束語
跨隧道洞口地表作業(yè)，既有很多的地表環(huán)境面臨的困難，同時(shí)還有進(jìn)洞前的準(zhǔn)備工作的困難。我們需要對現(xiàn)有地方的地表進(jìn)行實(shí)地的考察，進(jìn)一步的研究適合當(dāng)?shù)乜缢淼蓝纯诘乇碜鳂I(yè)的方法。在這里，我們需要根據(jù)實(shí)際情況，應(yīng)用現(xiàn)有的注漿等方式，對地表和工程進(jìn)行防治，以有效的保障跨隧道洞口操作作業(yè)的實(shí)現(xiàn)。
