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摘要:对现有的隧道工程进行了充分的调查,介绍了隧道工程的特点、发展方向以及现状,对隧道工程施工中应用的浅埋暗挖技术进行了专业分析和细致的研究,以期促进隧道工程浅埋暗挖技术的日趋完善。
关键词:隧道工程,浅埋暗挖技术,施工方法
0引言
随着我国市场经济的飞速发展,各行各业的竞争也逐渐加剧。在经济全球化的今天,一个国家只有提高自己的经济实力,才能拥有强大的国际地位和有力的话语权。为此我国在社会主义新时代下,提出了“一带一路”的发展战略。经济发展的前提主要体现在外界的交流与联系,因此首要任务就是大力发展交通运输,而隧道工程的发展在交通运输中起到决定性作用,是整个交通运输发展的首要前提和重点内容。在这一前提下,使得隧道工程技术项目的开发与应用,成为隧道建设中的主要目的和发展方向,因此施工项目中浅埋暗挖技术的开发是现阶段的发展重点。
1社会主义新时代下的隧道工程
交通的发展是国民经济发展的必要前提,指出我国进入社会主义发展的新时代,大力发展交通运输行业也是实现“两个一百年”的重要途径。隧道工程作为交通运输行业的重要组成部分,有着不可代替的地位和作用。隧道工程目前在我国根据其地理位置主要划分为山岭隧道工程、水下隧道工程和城市隧道工程。每种隧道工程根据其遇到的工程实际情况,有着截然不同的工程建设手段和技术。山岭隧道工程主要是满足于铁路运输,水下工程满足于河道及沿海城市运输要求,而城市隧道工程最主要是指地铁的建设,其主要目的是为解决因城市发展而带来的交通堵塞问题。这三种隧道工程,根据我国建设和发展的实际情况看,山岭隧道工程和城市隧道工程建设项目最多,也是各个科研单位及高校研究的重点。随着我国社会主义市场经济建设的加快,城市得到了极大的发展,城市人口增长,不仅带来了经济的推动,同时还带来了交通的拥堵。面对这个突出的城市发展问题,城市的规划者发现了解决这类问题的最优手段———修建地铁工程,因此地铁工程一时间成为城市规模的标志。相比地面上的交通,隧道工程有着不限天气,不限气候,交通运输方便快捷等优势,为实现城市进一步的发展贡献的力量不可替代。目前隧道工程专业已经发展成为一门多技术融合、多学科渗透的综合专业,在我国有着良好的发展前景。
2隧道工程的弊端和主要特征
隧道工程相对于普通的路面工程而言,施工难度、技术需求、环境状况和危险系数等问题都相对较高。因此隧道工程的特征比较突出,工程施工中的问题也颇为严峻。下面具体说明隧道施工中的主要方面:1)隧道工程由于其施工地点位于地下,因此影响工程施工的质量主要来源于工程地质和工程水文。所以在项目工程施工准备阶段要对工程地质及水文进行精确的勘测,掌握真实可靠的原始数据。由于勘测工作不到位导致的工程进度延后的例子在隧洞工程建设历史上有很多,比如在建设圣哥达隧道工程时,隧道穿越阿尔卑斯山脉建设,在建设初期的准备阶段,工程师们没有对该地区的工程地质情况进行很好的勘测,忽略了山脉中高温和涌水的影响,导致工程建设施工受阻,最终结果是使隧道工程项目延期两年多才完成建设,造成了巨大的经济损失。从这个例子可以看到工程的地质勘测的重要性,隧道工程的工程地质勘测主要包括隧道工程所在区域的岩层性质、岩层强度分析、地下水位情况和地下温度情况等数据,通过这些精确的勘测数据进行分析,从分析的结果中选择合适于该工程的施工方法、施工措施和施工管理手段,并由此进行施工机械的选择和进行工程概预算分析。2)由于隧道工程的建设形状是一个扁平的圆洞,相比地面上的工程建设而言,其建设过程中只有进口和出口两个工作通道,建设过程中的运输不是十分方便,这些因素导致了隧道工程建设时间长,工程进展缓慢的问题,近几年在城市隧道工程建设过程中盾构机的使用将这类问题进行了有效的解决。3)隧道工程的施工条件差,隧道工程施工特点是整体位于地下并且随着施工过程,施工条件会进一步恶化,必须加设照明和人工通风系统,保证施工人员的生命健康。隧道工程一旦建设完毕就难以修改,因此在建设初期的规划阶段需要重视。隧道工程的建设优势同时也很明显,例如施工可以不受或少受昼夜更替、季节变换、气候变化等自然条件改变的影响,可以整日终年、稳定地安排施工等,因此加强工程技术的发展,有针对性的对各种环境进行施工,减少施工所带来的不利影响。为此加强对浅埋暗挖工程施工技术的深入探究,对隧道工程施工技术的进步有重大意义。
3隧道工程施工的浅埋暗挖的基本原理及施工方法
3.1浅埋暗挖施工的基本原理
在城镇的软弱岩体层中,通过在距离地表较近的地下进行地下洞穴暗挖施工,由于城镇的软弱岩层中大部分属于浅埋条件,因此这种方法叫做隧道工程的浅埋暗挖法。应用浅埋暗挖的方法首先要对城镇地质条件进行改善,重点在于减少城镇的地表沉降量,通过锚固和喷射混凝土进行围岩支护,有效的进行地下空间的约束。浅埋暗挖法的出现为针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工提供了技术支持。由于浅埋暗挖法造价低、拆迁少、灵活多变,且无须太多专用设备及不干扰地面交通和周围环境等特点,令其在全国类似地层和各种地下工程中得到广泛应用.
3.2浅埋暗挖的施工方法
在施工过程中,浅埋暗挖法基本遵循“新奥法”的施工理念,通过改造地质作为前期把控地表下沉的关键。在施工作业时,不能出现渗水现象,必须及时清理疏干含水的地表层。如果带水施工,则开挖面不能够达到安全标准,可能极大引起塌方等危险事故的发生。因此,细砂地质、软土和淤泥面积较大的地层,不可选用浅埋暗挖的技术工艺进行施工作业。所以浅埋暗挖的施工方法对地质具有一定的要求。根据地质水文环境、开挖断面的大小,浅埋暗挖法分为:全断面法、台阶法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法和交叉中隔壁法、中洞法、侧洞法、洞桩法等工法。采用浅埋暗挖法施工时,常见的典型施工方法是正台阶法以及适用于特殊地层条件的其他施工方法,如:全断面法、侧壁导坑超前正台阶法等。当地层条件差、断面特别大时,一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等进行施工。使用全断面开挖法施工,对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力。并且在施工过程中应用监控量测、信息反馈和优化设计,实现不塌方、少沉降、安全施工等,并形成多种综合配套技术。
4浅埋暗挖的发展方向
在采取浅埋暗挖法作业初期,施工方案还属于摸索阶段,环境较差(灰尘、湿度较大,夏季温度高),安全风险高(有涌水、坍塌等安全隐患),给人的印象是一种脏乱差和充满风险的施工。但是随着安全管理和职业健康管理的逐步完善,作业环境有了大幅改善,事故率大大降低。目前,浅埋暗挖法仍然广泛在隧道施工中采用。它有着盾构法无法替代的优势:既可以在覆土很浅(1m~2m)的地下施工,并且在短距离内灵活变化断面,也可以施工大坡率、小半径的隧道,还可以在很小的施工区域内完成施工任务,并且实现更加灵活的施工技术,广泛应用各个地下施工中。
5结语
浅埋暗挖的技术发展对城市化建设和道路施工建设有非常大的发展空间,为我国的“一带一路”建设和我国的城市化建设方针提供有利的技术支持,相信经过技术的进一步研发,浅埋暗挖技术必将更趋完善,并得到更大的成果,为我国现代化社会的建设出一份微薄之力。
参考文献:
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[2]郑德生.隧道工程浅埋暗挖法施工要点探究[J].华东科技(学术版),2013(12):119.
[3]张治友.隧道工程浅埋暗挖法施工要点[J].建筑工程技术与设计,2017(22):603.
作者:王磊 单位:山西路桥第一工程有限责任公司