浅埋软岩隧道下穿既有公路施工安全控制技术

浅埋软岩隧道下穿既有公路施工安全控制技术

陈树坊

中化学交通建设集团有限公司 山东济南 250000

摘要：近年来,随着中国公路基础设施建设的快速发展,公路网密度增加,导致公路线之间相互交叉,现有公路隧道下的交叉也越来越多地出现。新隧道的建设破坏了周围的岩石,造成地层变形,导致路面沉降和损坏,对交通安全构成威胁。因此,隧道开挖过程中如何控制变形,关系到过渡施工的成败。

关键词：浅埋软岩隧道；公路施工安全；控制技术

引言

浅埋软岩隧道的建设可能导致隧道本身发生安全事故,上述既有高速公路的安全使用也可能带来一定的隐患,重要的是要根据上述既有公路的安全状况,制定隧道施工控制标准。

1软岩隧道的研究现状

由于隧道周围岩石的特殊性质,经常会出现周围岩石稳定性差、周围岩石变形过大等问题,甚至在发生严重裂缝等事故的情况下。国内外有大量的隧道变形实例,隧道变形问题不够成熟,不足以达到此时隧道的施工水平,围岩与支护结构的相互作用机理不够深,不能及时采取合理有效的施工方法和加固措施。通过理论分析、数值模拟和试验模型,国内外科学家对隧道周围弱岩体的强度变形和隧道的开挖方法、支护增益机理等方面进行了系列研究,为后续隧道的规划和施工提供了依据。一般常用的软岩隧道施工方法主要用于局部开挖,如分层法、CD法、CRD法、双壁法等。某些隧道的环境开采条件也可以采用阶梯法。对于岩石周围地质条件较差的隧道,在选择隧道施工方法后,必须采取一定的隧道加固措施,以保证隧道的安全性和稳定性。此前,软岩隧道加固措施主要包括:管道开挖法、小管预处理法、熔融法、预处理法、机械预处理法、预处理法、水平注射法、冻结法、管架等。根据所采取的放大措施对涂层特性和环境应力分布的影响,可分为涂层改进方法和预支撑方法。涂层改进方法的原理主要是通过浇筑、加固土壤、排水和冻结层来改善挖掘表面周围的涂层特性。第一次维护的原则是,在隧道施工之前,手掌前面的地面向前加固,以提高周围岩石的自稳定性,并最大限度地减少挖掘对周围岩石造成的应力损伤。在软岩隧道施工过程中,可根据现场地质条件和施工环境等因素确定具体的加固方法,更好地匹配隧道的一般开挖方法,比较不同方法的技术经济指标,选择综合性能最佳的加固方法或组合。

2隧道施工对既有公路影响分析

隧道下现有高速公路的建设,由于地下土层的破坏造成地层变形,变形转移到上部高速公路,造成道路变形,严重损坏道路。隧道施工造成的道路损坏主要有以下几种形式:1)道路破碎。隧道施工破坏路面下部的变形,导致路面不均匀沉降,导致路面水平和垂直结构产生额外的应力或额外的推力,各种力可能导致水平裂缝的破坏,垂直裂缝的破坏等。道路破坏和损坏通常会干扰道路的正常运行。(2)道路损坏。由于隧道施工过程中支护或施工工艺不当,隧道周围的变形较大或周围岩石的不稳定性受到很大影响,导致地层不稳定和破坏,路面崩塌。道路损坏通常会导致严重的后果,不仅会影响施工人员的死亡和受伤,还会影响路过的车辆,并导致车辆死亡和受伤。(3)损坏。在隧道施工过程中,由于道路喷射压力控制不当,在车辆重复载荷作用下破坏道路,形成陷阱和鼓棒等疾病,因此溶液在隧道施工过程中沿着薄弱的渠道流入周围岩石。(4)毁灭。类似于溶液的破坏,在埋深处,由于隧道溶液的施工控制不当,导致隧道土层的扩展,导致路面过度增加和穹顶的破坏。

3隧道下穿既有公路施工安全控制技术

3.1隧道施工工法优化

对于隧道的穿越,隧道的穿越方法不仅要考虑山体的稳定程度和隧道的跨度,还要考虑隧道的工程环境,即新隧道是否穿越现有建筑物和构筑物,穿越角度和距离尤为重要。通过探索不同岩层下隧道的维护和施工方法,比较分析开挖后岩层周围的位移、塑性区和应力分布,结合现有某条隧道下二级公路的施工经验,以及相应隧道下施工的经验和规范,最终为不同岩层环境下现有软岩隧道下的隧道施工提供优化方法。如表1所示。

表1隧道施工与支护优化设计

需要澄清的是,对于现有道路工程通过IV~VI级小型地下隧道,在隧道施工时采用CRD法或CD法,围岩变形控制效果较好,但在实际施工中,根据节省投资的原则,加快施工进度,尽可能简单的施工过程,在预先加固地面和周围岩石(管道加固等)的情况下。)地下小山隧道施工,一般尽可能选用台阶法或分台阶法。

3.2既有公路加固防护措施

在隧道通往现有道路边界时,为了防止现有道路表面出现大雨,可以铺设大钢板,从而减少车辆对开挖层的负荷影响。还可以采用流量限制的方法来阻挡部分车道,以减少车辆负荷对地层的影响。此外,在隧道施工期间,可以用钢架取代高速公路,并设置警告标志,以防止可能的安全风险。

3.3大管棚施工控制

现有公路隧道的建设主要是利用大型管道连接的先进支撑。在整个支架的顶部,钢筋单元采用40m长的φ108主管盖在120范围内制造,大管盖之间的环距应保持在0.4m,每个环由31根钢管组成,钢管为6mm厚的无缝钢管。在施工过程中,通常从隧道中间的两侧建造井。为了确保钢管的强度符合隧道的指标,在每个管道中添加了四个φ18mm螺纹钢筋,最后连接到钢筋单元。随着每个阀门的完工,其浇注,应根据现场的地质条件最终确定具体压力。大型管道掘进机建成后,还需要向前修建小型管道,这个施工标准主要是为了防止隧道掘进机倒塌,在梁体表面的外缘安装φ42mm小型管道向前并放置,以方便岩石的支撑。每艘船的长度为3.5米,每圈31个。圆形楼梯为40厘米。

3.4弱爆破控制

在进行爆炸时,爆炸引起的振动速度是影响周围岩石稳定性的主要因素。预计振动速度为 12 m/s 对周围岩石没有显著影响。爆炸震动与周围岩石的地质条件,爆炸源的距离,爆炸物的类型,爆炸物的类型,爆炸顺序等有关。为了减少爆炸对周围岩石的影响,必须控制爆炸参数。在进行爆炸危险工作时,该项目采用微型防爆装置进行爆炸控制,并根据炮管密度和精细排列的基本原理,用一只眼睛装药剂量,以确保爆炸危险物体的均匀分布。为了使颗粒的振动速度控制在合理范围内,设计周期为1.5m,因此颗粒的振动速度保持在3cm/s的水平。为了减轻地震的影响,空白的眼睛被放置在四个爆炸的眼睛之间,设计深度为4米。实践表明,电缆的分布,电缆的形状和电缆的深度对爆炸效果的影响相对较大。在进行爆炸时,该项目采用非电动混沌减振器时延网络,在爆炸分段后使用,以减少爆炸的振动,并将同一区域内爆炸物的数量叠加在一起,相互干扰,从而降低了振动的影响。如果在同一隧道内挖掘和铺设相邻隧道,则只有在完成上一工序的支撑后,才能进行同一隧道和相邻隧道的下一轮爆破。

结束语

综上所述,综合研究成果在现场施工影响控制和安全管理方面,从施工方法、隧道前方加固措施和开挖支护技术、现有道路加固防护措施等方面进行了阐述。提出了软岩隧道现有道路施工安全监控技术。

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