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隧道施工安全应注意的几个问题

作者:吴应明  
评论: 更新日期:2011年02月25日

    c.分部开挖法   

    分部开挖法主要有双侧壁导坑法(适用于单线铁路隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩、铁路双线隧道及公路隧道Ⅳ~Ⅵ级围岩)、中隔法(适用于单、双线铁路隧道Ⅴ级围岩、浅埋隧道及三线隧道)或交叉中壁法(适用于双线、三线隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩及浅埋隧道)。这些施工方法也适用于对地表沉降有严格限制的城市公路隧道。 

    双侧壁导坑法在控制地中和地表下沉方面,优于其它施工方法。此外,由于两侧导坑先行,能提前排放隧道拱部和中部土体中的部分地下水.为后续施工创造条件。因此城市浅埋、软弱、大跨公路隧道和山岭软弱破碎、地下水发育的大跨隧道可优先选用双侧壁导坑法。  

    d.进洞方法  

    进洞施工方法要根据洞口段地形、地貌和围岩条件而定。   

    洞口段为整体性好的Ⅰ、Ⅱ级硬岩时,路堑成型后,即可按全断面法直接进洞。   

    洞口段为浅埋、坡积、软弱的Ⅳ、Ⅴ级围岩时,宜采用台阶法进洞。一般应结合洞口路堑施工分层开挖,到达暗洞进口里程前4m左右,沿设计开挖廓线外0.1m施作管棚(常用¢42mm小钢管,有条件的也可用¢89mm钢管)超前支护,而后按台阶法施工。拱部要采用环形开挖留核心土法,下部视情况分一层或两层开挖。为确保安全顺利进洞,暗洞前4m的初期支护通常做成套拱。当暗洞掘进20米左右后,要及时施作仰拱和二次衬砌。   

    (3)采用正确的支护手段和方法  

    除了施工方法安全合理实用外,采用合理、经济的施工支护手段也是防止隧道坍方的关键。隧道支护应根据不同的围岩级别及地质状况进行施作,对洞口存在堆积体、滑坡体、浅埋及软弱地层等不良地质隧道,可采用大管棚、小导管注浆超前支护,地表注浆加固及地面旋喷桩加固等措施。部分隧道洞口设置抗滑桩保证坡体的整体稳定,进洞后尽快施做洞门,确保进洞洞口安全;洞内软弱地层地段以锚、喷、网为主要支护手段,必要时加格栅钢架,强化支护措施,同时减少对岩体的扰动,抑制围岩过度松弛变形,确保洞内施工安全。   

    一次支护是主要受力结构,应按永久结构没计,且必须在其基本稳定后开始进行防水层和二次模筑衬砌,尚未稳定情况下,企图用模筑衬砌进行支护是不安全的,衬砌会产生开裂。若采用铺底超前、仰拱超前的模筑衬砌的方法,是有利于地层稳定的。一次支护由钢筋网、钢拱架、喷混凝上组成,钢拱架接头联结处设锁脚锚管(灌浆)。   

    二次衬砌为安全储备和承受部分流变荷载、地震力等。二次衬砌由模筑混凝土、钢筋混凝土两种型式组成。  

    3.施工中应注意以下问题  

    (1)浅埋或软弱围岩隧道正台阶施工不允许分长、中、微台阶,台阶长度为一倍洞径,第一个上台阶高度定为2.5m,有利于快速将顶部一次支护、网构钢架安装定位,有利于安全。小导管长度应为台阶高度加1m。所以,初期设置小导管长度3.5m是指台阶高度2.5m时的情况。     

    (2)大断面硬岩隧道宜采用小导洞超前爆破,可减震30%,取消预裂爆破。也可采用小TBM超前,钻爆法扩大。其优点为:(1)可以超前预报;(2)爆破减振30%,炸药比全断而爆破减少5%~10%;(3)扩大爆破,炮眼利用率为100%,所以提高开挖速度2~3倍:(4)炮眼半孔保仃率80%,线形超挖<10cm;(5)爆破碴堆、碴块均匀、集中,便于快速出碴;(6)纵向爆破冲击波小,对后部工序影响小。      

    (3)在任何情况下,使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的。      

    (4)支护结构施工必须是一次支护从上向下施作,二次模筑衬砌必须从下向上施作。      

    (5)在软弱地层段隧道衬砌施工采取紧跟的原则:即衬砌施工以距掌子面不超过150米为限。仰拱超前、衬砌紧跟能在洞内迅速形成闭合环,防止围岩过度松弛变形,保证施工安全的作用更为显著。  

    (6)实施性施工组织设计必须把安全方案作为重要内容,从技术工艺、设备器材、作业流程、风险应对等各个方面做好预控措施。  

   三、必须坚持动态设计、动态施工、动态管理      

    必须遵循信息化反馈设计、信息化施工、信息化动态原理。设计人员必须及时修改图纸,必须尊重施工信息。必须在现场建立建设方牵头,以施工单位为主体的设计、监理动态管理小组,实现及时支护、及时封闭、及时量测、及时反馈、及时修正的地下工程管理办法。     

    现代隧道施工中,利用先进的信息技术,及时反馈地质变化情况和支护受力变形情况,适时调整施工方法和支护手段,准备预防应急措施,避免坍方施工的发生,确保施工安全。在目前隧道施工中,一般采用超前地质预探探报技术、监控量测技术等手段预报隧道开挖前方工程地质和水文地质情况,监测支护结构受力变形情况,为设计变更及施工中采取相应的施工方法和支护手段提供依据。    

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