隧道工程建設(shè)的開挖支護(hù)施工作用論文
摘要:在隧道工程施工前要先在施工地進(jìn)行勘察，然后結(jié)合開挖支護(hù)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，在此過程中要采用多種方式的開挖支護(hù)。文章根據(jù)隧道的相關(guān)施工方法，結(jié)合開挖支護(hù)做出一些總結(jié)，把施工過程中應(yīng)該注意地方都列舉出來。
關(guān)鍵詞:隧道施工；開挖支護(hù)技術(shù)；技術(shù)要點(diǎn)
在隧道施工的過程中，開挖支護(hù)是整個(gè)工程設(shè)計(jì)中最重要的一部分。在施工前，地質(zhì)人員要先到施工地勘探當(dāng)?shù)氐那闆r，包括土質(zhì)、周邊環(huán)境、交通條件等各種因素，在勘探后，才可以根據(jù)開挖支護(hù)的方案進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，在隧道的施工中進(jìn)行開挖支護(hù)時(shí)，注意一些事項(xiàng)是很重要的。
1隧道工程建設(shè)中開挖支護(hù)施工的主要作用
在隧道工程建設(shè)中，開挖支護(hù)在整個(gè)工程中起著至關(guān)重要的作用:①隧道的建設(shè)一般都是在山路陡的地方，有時(shí)隧道就建立在巖石之上，所以，有效的支護(hù)手段是保證隧道工程整體安全系數(shù)的重要途徑。而且，從巖石本身的質(zhì)地特性上來說，巖石的穩(wěn)固性很差，尤其是一些被破壞的巖石[1]。所以在隧道施工之前，施工隊(duì)都會(huì)用鋼架作為支護(hù)，一方面，鋼架的適應(yīng)度和剛性更強(qiáng)，同時(shí)，運(yùn)用了鋼架結(jié)構(gòu)支撐，保證了支護(hù)工程施工結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)固性后，應(yīng)再加入混凝土，這種原料的加入，也是基于混凝土凝固后成形比較規(guī)范，且承受能力較強(qiáng)的特點(diǎn)。另外，混凝土在施工初期是一種可塑性很強(qiáng)的材料，所以可以用混凝土把鋼架和巖石之間的孔隙填滿，使支護(hù)更加牢固，施工隊(duì)的安全也有了保障；②當(dāng)隧道開挖后，它的圍巖會(huì)很容易被風(fēng)化，為了確保施工隊(duì)的安全和工程的正常進(jìn)度，在隧道開挖支護(hù)后會(huì)澆筑混凝土，封閉圍巖的同時(shí)也能確保圍巖的穩(wěn)固性；③錨桿支護(hù)施工的作用。錨桿的作用是固定破碎的巖塊，把隧道的梁和拱組合在一起，加強(qiáng)拱的抗壓度。錨桿支護(hù)的種類有很多，其中最常見的是普通的砂漿錨桿、中空注漿錨桿、自進(jìn)式錨桿等，在使用錨桿時(shí)，必須要將錨桿和巖層緊密的貼合在一起，錨桿的墊板需要安裝好。墊板安裝的要點(diǎn)是一定要保證墊板位置的準(zhǔn)確性，這種準(zhǔn)確性主要指的是墊板的高度和墊板材質(zhì)的選擇。首先，墊板的安裝是為了保證錨桿作用的穩(wěn)定發(fā)揮,所以,它是錨桿穩(wěn)固的基礎(chǔ)。另外，保證穩(wěn)固性的另一個(gè)方法是,選取自身穩(wěn)定性和耐受力更好的墊板材質(zhì)，提升其牢固性。最好能在支護(hù)安裝后仔細(xì)檢查一遍，注意檢查時(shí)要結(jié)合支護(hù)工程安裝的順序和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同時(shí)，為了能實(shí)現(xiàn)對(duì)支護(hù)安裝工程的全面監(jiān)管，檢查人員必須對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用原理和安裝技巧有一個(gè)整體的了解，并控制好它對(duì)工人安全和工程進(jìn)度的影響因素，為人員安全和施工流程提供雙重的保障。
2隧道工程建設(shè)中的主要開挖支護(hù)施工方法分析
在施工的工程中，每一項(xiàng)技術(shù)都有自己獨(dú)特的方法，開挖支護(hù)也不例外,其中最主要的兩種是臺(tái)階法和全斷面開挖法:①全斷面開挖法和它的名字一樣,在施工前需要進(jìn)行一次爆破，巖層就會(huì)破裂或斷開，這樣做的目的是為了便于設(shè)計(jì)隧道輪廓。爆破完成后就需要用錨固支護(hù)和二次襯砌的方法進(jìn)行下面的工程,為了確保爆破過后的圍巖具有牢固性，就必須在全斷面開挖后用支護(hù)進(jìn)行加固和保護(hù)。但在這里需要注意，支護(hù)的寬和長不能低于1km，因?yàn)樵谑┕がF(xiàn)場必然有大型的機(jī)械設(shè)備，為了機(jī)械設(shè)備的道路暢通，就需要把空間留出來[1]；②臺(tái)階法是在全斷面開挖的基礎(chǔ)上進(jìn)行改變而來的，這種方法在隧道的施工中最為常見。首先要根據(jù)不同的長度把巖層劃分為一層一層的臺(tái)階，在這里臺(tái)階的劃分分為長臺(tái)階法、短臺(tái)階法和超短臺(tái)階法，需要根據(jù)不同的情況選取不同的臺(tái)階法。而且在施工前期還要考慮到支護(hù)閉合的時(shí)間和巖層的穩(wěn)固性，以免在施工過程中出現(xiàn)危險(xiǎn)。
3隧道工程建設(shè)中的開挖支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)分析
3.1鋼架及大拱腳鋼架支護(hù)施工的技術(shù)要點(diǎn)
在隧道施工前，輪廓需要爆破，爆破后圍巖就會(huì)不牢固，為了確保在施工中臺(tái)階的穩(wěn)固性，一般都會(huì)在開挖下臺(tái)階時(shí)在上臺(tái)階設(shè)置一個(gè)大拱腳，大拱腳寬為0.5m，高為1m。在設(shè)置大拱腳時(shí)，需要施工人員擴(kuò)大拱腳，在拱腳的支架建立好后，需要用混凝土來加固，以確保拱腳支架的穩(wěn)定性。一般來說，在自穩(wěn)性好的土之中架設(shè)大拱腳是很便利的，但在穩(wěn)定性較差的巖層中架設(shè)大拱腳就有些麻煩，拱腳的擴(kuò)鑿需要一點(diǎn)時(shí)間，假如無法在上臺(tái)階開挖時(shí)及時(shí)建好就會(huì)發(fā)生圍巖塌方的情況，但這個(gè)施工環(huán)節(jié)必須在隧道中進(jìn)行，一旦塌方在施工過程中發(fā)生,所造成的財(cái)產(chǎn)和人員損失是無法估量的。所以這個(gè)技術(shù)的使用一般都帶有安全風(fēng)險(xiǎn)，降低這種安全風(fēng)險(xiǎn)的有效方法除了提高施工人員本身的安全意識(shí)和自我保護(hù)意識(shí)之外，還可以從原材料質(zhì)量的角度為整體的工程質(zhì)量提供一重更好的保障。另外，施工人員的個(gè)人工作責(zé)任心和施工操作規(guī)范性也非常重要。施工提供人員在在應(yīng)用這項(xiàng)施工技術(shù)時(shí)一定要小心謹(jǐn)慎，認(rèn)真仔細(xì)，絕對(duì)不可因?yàn)轳R虎而造成損失[3]。鋼架支護(hù)的鋼架在制作上也很講究，每個(gè)節(jié)點(diǎn)和弧度都要和設(shè)計(jì)的尺寸相符合，所以需要分節(jié)焊節(jié)點(diǎn)，在連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)要用螺栓，為了確保鋼架和圍巖之間的切合度，必須要用混凝土填補(bǔ)之間的縫隙，一方面可以控制圍巖的形狀，另一方面就是加強(qiáng)鋼架整體的抗壓受力能力。
3.2隧道工程中的噴射混凝土支護(hù)施工的技術(shù)要點(diǎn)
在隧道工程建設(shè)中，要在隧道開挖后及時(shí)做好防護(hù)工作，用混凝土來加強(qiáng)圍巖的穩(wěn)固性，在這個(gè)施工階段，混凝土的加入方式是通過管道噴射來實(shí)現(xiàn)的,從混凝土凝固作用的歷程和特點(diǎn)上來說，必須要等噴射上的混凝土完全凝固成形后才能進(jìn)行第二階段的`噴射。即在噴射混凝土?xí)r需要分層分階段來噴射。一般來說，在圍巖上噴射混凝土來加固圍巖的穩(wěn)定性本是一件很容易的事情，但是當(dāng)巖壁被挖過之后其開挖接觸面的完整性和平整度就會(huì)受到影響，在混凝土噴射時(shí)就會(huì)存在混凝土原料分布不均勻或者作用不充分的問題，同時(shí)，混凝土噴射的難度和混凝土的數(shù)量也相應(yīng)的增加了。為了解決這個(gè)問題，就需要在噴射混凝土前在凹坑處填補(bǔ)一些材料，然后再用混凝土把凹坑填平，這樣不但能夠減少混凝土的使用量，還能夠減小混凝土噴射的難度。但是這個(gè)方法的缺點(diǎn)就是使支護(hù)和巖層之間出現(xiàn)空腔，對(duì)以后的施工來說是一個(gè)安全隱患。
3.3隧道工程中的錨桿支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)
在錨桿支護(hù)施工的過程中，不同的錨桿有不同的構(gòu)架方法。在支護(hù)時(shí)，要明確不同類型的錨桿其架構(gòu)方式也有所區(qū)別。例如，砂漿錨桿的構(gòu)建流程為：在施工前做好所有的準(zhǔn)備工作，首先用器械標(biāo)注孔位、鉆孔和清潔孔洞，其次是在孔洞中注入砂漿并插入固定的錨桿，最后就是把錨桿的墊板和螺栓安裝好，這樣一個(gè)完整的砂漿錨桿的支護(hù)就構(gòu)建好了。但在實(shí)際情況中，很多設(shè)計(jì)與施工存在差異，因?yàn)閺谋举|(zhì)上來說，施工階段和設(shè)計(jì)階段是存在著一定的不同的，雖然設(shè)計(jì)圖紙最終是為施工提供依據(jù)的，但在實(shí)地的施工中，會(huì)受到地形、地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及外部自然環(huán)境的影響，且這些因素有的是在施工過程中隨機(jī)遇到的，并不能做到提前在工程設(shè)計(jì)階段進(jìn)行預(yù)估和防范。也就是說，工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和實(shí)際的施工環(huán)境存在一些差別，這就造成了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與施工數(shù)據(jù)不符的現(xiàn)象。但有的施工工人只能按照?qǐng)D紙來工作，因?yàn)閺脑瓌t上來講，施工圖紙是工人進(jìn)入施工階段時(shí)開展工作的重要依據(jù)，但上面的事物會(huì)直接導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)搭建所需的原材料和原材料儲(chǔ)備量不相匹配的現(xiàn)象發(fā)生，例如有時(shí)就會(huì)造成錨桿的數(shù)量不足或富余。當(dāng)出現(xiàn)數(shù)量不足的問題時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致施工材料不能被充分利用，還會(huì)浪費(fèi)工程時(shí)間，這主要是因?yàn)椋牧系娜笔?huì)立刻導(dǎo)致施工速度的減慢和停滯。另外，一旦支護(hù)設(shè)施的完整性出了問題，那么施工的整體流程也會(huì)存在嚴(yán)重的安全隱患。
4結(jié)語
在隧道建設(shè)的過程中會(huì)遇到很多問題，但是，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，很多建設(shè)上存在的問題都被解決了。這就對(duì)隧道的施工提出了更高的要求，所以在隧道的施工中，施工隊(duì)員一定要保質(zhì)保量的完成工作，避免出現(xiàn)安全隱患。
參考文獻(xiàn):
[1]陳慧蘭.建筑工程基坑開挖及邊坡支護(hù)施工技術(shù)研究———以富興廣場工程為例[J].江西建材,2017(13):52-53.
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