【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速的發(fā)展和高科技的不斷滲入,越來越多的超長隧洞開始出現(xiàn)。在超長隧洞的開挖方法中其中最基本的兩種方法為鉆爆法和TBM法,在實際的工程應(yīng)用中選用哪中方法是要根據(jù)工程的自身特點(diǎn)和工程所在地質(zhì)的各種特性來決定的。在實際的工程應(yīng)用中,經(jīng)常會遇到高地溫、涌水、巖爆、施工通風(fēng)等一些問題,所以在實際的施工過程中,施工單位一定要對所遇到的問題采取合理的施工方法和施工技術(shù),以達(dá)到安全、快速施工的目的。
【關(guān)鍵詞】隧洞;新奧法;處理方法
中圖分類號:TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1應(yīng)用的主要施工方法
新奧法施工原理:在隧洞施工當(dāng)中,爆破之后形成的洞輪廓線在一定時限內(nèi)是非常穩(wěn)定的,因為地質(zhì)情況存在著很大的不同,穩(wěn)定時間也是不一樣的,在圍巖失穩(wěn)之前進(jìn)行相應(yīng)的支護(hù)是非常關(guān)鍵的。而支護(hù)是需要一定時間的,對于支護(hù)來講,支護(hù)手段、支護(hù)順序及其各個工序的時間是支護(hù)成敗的決定性因素。
2隧洞的開挖方法簡介
在以往的隧洞開挖方面,一般會采用傳統(tǒng)的鉆爆法來進(jìn)行隧洞的開挖,隨著我國科技水平的不斷發(fā)展,開始出現(xiàn)了TBM法進(jìn)行施工,這兩種方法在進(jìn)行實際的施工中,有著不同的特點(diǎn),傳統(tǒng)的鉆爆法是一種投入資金少、機(jī)動靈活且對任何地質(zhì)都比較適應(yīng)的方法,而TBM法則是一種目前為止來說的高效、環(huán)保、優(yōu)質(zhì)、綜合成本低并且安全可靠的施式方法。
2.1傳統(tǒng)的鉆爆法施工
傳統(tǒng)的鉆爆法的施工工序一般可以為:鉆孔、裝藥、爆破、出渣等。在上個世紀(jì)的前50年中,一般的隧道施工開挖方法為手持式鑿巖機(jī),到了上個世紀(jì)的70年代,出現(xiàn)了世界上第一臺實用的液壓鑿巖機(jī),這就給隧道的施工帶來的巨大的方便,很快,這種方法便在隧道的施工中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來,各種液壓鑿機(jī)開始經(jīng)過不斷的更新?lián)Q代,逐漸的出現(xiàn)了一些三臂、雙臂鑿臺車,并且出現(xiàn)一些大扭矩、高頻率和大沖擊性能的產(chǎn)品。隨著液壓鑿巖機(jī)的不斷發(fā)展,現(xiàn)在逐漸形成了一種鉆、裝、運(yùn)和支護(hù)一體化的機(jī)械操作流程,這樣不僅可以使作業(yè)面的設(shè)備大大減少,而且可以縮短整個機(jī)械的搬運(yùn)時間,從而可以使整個的隧道施工進(jìn)度提高。
一般的,如果采用鉆爆法進(jìn)行施工時,主要可以分為全斷面掘進(jìn)法和分層掘進(jìn)法兩種。選擇哪種方法主要是根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件,如果遇到巖層較好和油徑相對比較小的施工洞段,則可以適當(dāng)?shù)牟捎萌珨嗝婢蜻M(jìn)方法來進(jìn)行施工,這樣可以達(dá)到節(jié)約整個施工費(fèi)用的目的;對于一些巖層比較差的和洞徑相對大的施工洞段來說,則可以選擇分層開挖的方法,這樣才能確保整個施工的安全可靠。在實際的施工過程中,也有一些采用先導(dǎo)洞后擴(kuò)挖的施工方法,如果遇到二、三類的圍護(hù)結(jié)構(gòu),則可以采用先進(jìn)行導(dǎo)洞的,因為四周的圍巖相對較好,則可以使整個的導(dǎo)洞支護(hù)的工作量大大降低,這樣不僅可以使施工進(jìn)度加快,而且可以節(jié)省費(fèi)用。對于四、五類的圍巖來就,由于其周圍的巖石相對較差,則要在實際的施工過程中先打上導(dǎo)洞,再根據(jù)周圍巖石的情況,選擇單導(dǎo)洞還是雙導(dǎo)洞的方法進(jìn)行挖掘,這樣就可以使隧道頂部的支護(hù)工作一次性到位,這也給后續(xù)的隧道開挖做了安全保障。
在施工過程中,采用鉆爆法施工一定要注意交通和通風(fēng)問題,對于單個的施工作業(yè)面來說,一般可以負(fù)擔(dān)的挖掘長度為2km左右,但是對于比較長的隧道施工來說,則可以使用打施工支洞的方法,這樣就形成了一種“長洞短打”的現(xiàn)象。
2.2TBM開挖法
TBM開挖法是一種最近才開始出現(xiàn)的并且其應(yīng)用速度非常快的隧道施工技術(shù)。它的核心設(shè)備是盾構(gòu)機(jī),將現(xiàn)代的大型化的裝載機(jī)械作為它的輔助設(shè)備,使得將整個的掘進(jìn)、出渣、灌漿等一系列工序一次性完成,一次性形成全斷面,使得整個的施工進(jìn)度非?,并且對整個的施工環(huán)境要求比較低,安全性好。所以,國內(nèi)外的施工單位都將TBM法做為普遍采用的施工方法。
通常情況下,施工過程中采用的TBM法是依據(jù)該工程項目的具體特點(diǎn)設(shè)置的,根據(jù)工程特定的地理條件,并結(jié)合以往的TBM施工經(jīng)驗來進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計,施工時使用的TBM都是先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和以往的經(jīng)驗來結(jié)合的。所以,每一個工程項目的TBM都會在性能上有較大的改進(jìn),因而其可以適應(yīng)一些不良的地質(zhì)環(huán)境,對地質(zhì)條件有了更強(qiáng)的適應(yīng)性。
自從我國改革開放以來,已經(jīng)出現(xiàn)了許多的采用TBM法的工程實例,這就給TBM法的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
2.3新奧法隧道排水施工
一般來講,隧道防止排水遵循的是“以排為主,放排結(jié)合,因地制宜,綜合治理”的主要原則,隧道建設(shè)之后達(dá)到期洞內(nèi)基本干燥的要求,從而保證了結(jié)構(gòu)和設(shè)備的正常應(yīng)用。
襯砌接縫處需要按照圖紙的要求進(jìn)行設(shè)置止水帶。止水帶應(yīng)該具備足夠厚度,從而能夠在澆筑砼時,能夠有效保持其位置的正確性。
復(fù)合式襯砌應(yīng)用防水板,在初期支護(hù)基本穩(wěn)定支護(hù)才能進(jìn)行鋪設(shè)。
防水板屬于隱蔽工程,在灌注二次襯砌砼的過程中,需要檢查版面與底面相應(yīng)位置的密貼情況,搭接、粘接質(zhì)量也需要著重考慮。
3在隧道支護(hù)中遇到的一些問題的解決方法
3.1工程地質(zhì)條件復(fù)雜
一些長隧道可能會穿越一些不同地質(zhì)條件的地區(qū),地下的巖石可以會存在很大的差異,所以,這就給工程的施工帶來了巨大的難度,其可能出現(xiàn)的工程質(zhì)量問題也會多種多樣。
3.2巖爆的問題
通常情況下,地應(yīng)力會隨著土層的深度越來越大。深埋隧洞周圍所存在的地應(yīng)力一般很高,洞室也一般處于高地應(yīng)力地區(qū),這就給巖石的爆破帶來了安全隱患,并且,埋置的深度越大,其在施工時所帶來了巖石爆破的強(qiáng)度和頻率會越來越高。
3.3出現(xiàn)涌水問題
一般情況下,隧道的涌水會發(fā)生在斷層的破碎帶和節(jié)理裂隙等一些薄弱地質(zhì)的地段。但是在遇到一些深埋隧道時,由于其周圍存在的巖石應(yīng)力較大,則會使其在水壓力和巖石壓力的共同作用下產(chǎn)生冒項或者塌方等工程事故。
3.4出現(xiàn)高地溫問題
在地下,溫度會隨著深度的增加而增長,一般情況下,當(dāng)埋置深度小于1000m時,地溫的起伏一般不會很大,但當(dāng)其埋置深度超過1500m時,地溫就會隨著深度的增加而增加,并且其增加的速率非?。所以,隧道越長,并且埋置深度越深,出現(xiàn)高地溫的現(xiàn)象就越嚴(yán)重。
3.5出現(xiàn)安全問題
通常,深埋隧道所遇到的工程地質(zhì)條件都比較復(fù)雜,所遭遇到的不良地質(zhì)環(huán)境的可能性就會很大,因而出現(xiàn)工程事故的概率就會很高。此外,一般長隧道不會布置相應(yīng)的支洞或者導(dǎo)洞,通常都是要在主洞中進(jìn)行,所以在實際施工過程中,工作人員都要在有限的空間內(nèi)進(jìn)行鉆爆、支洞和出渣等作業(yè)。所以,在深埋隧道的施工過程中,一定要注意施工人員和施工設(shè)備的安全。
4結(jié)語
新奧法在破碎巖體施工過程中具備著非常好的作用,在實際運(yùn)用過程中一定要抓住其中的要領(lǐng),并且靈活運(yùn)用。施工方案確定之后,關(guān)鍵是對于工序、工序完成時間具備一定要的要求,還應(yīng)該對于施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān),特別是錨桿質(zhì)量是非常關(guān)鍵的。一般來講,一座隧洞的地質(zhì)情況的變化非常大,所以一定要根據(jù)地質(zhì)變化及時進(jìn)行相應(yīng)的支護(hù)方法,經(jīng)過一期支護(hù)的永久鋼筋混凝土襯砌設(shè)計需要充分應(yīng)用已有的錨桿作用,這樣才能夠降低工程造價。
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