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摘要:高速公路隧道岩石在长时间的地质作用之下会出现强烈的风化现象,发育节理裂隙,承载性能会不断减小,外部荷载的影响之下很容易引发变形的问题,严重影响行车的安全性。因此在高速公路隧道工程中应着重分析软岩大变形的情况,采用施工处理技术应对问题,确保岩体结构整体的稳定性、强度,避免危害行车的安全性。
关键词:高速公路隧道;软岩大变形;施工处理技术
高速公路隧道工程领域中应结合软岩大变形的情况、发生原因等,使用仰拱开裂处理技术、注浆固结和支护技术等,增强软岩大变形处理效果,提升岩体的稳定性、承载能力,保证工程结构的完整性、项目的质量。
1 高速公路隧道软岩大变形问题
我国的高速公路隧道工程中软岩大变形问题发生原因很多,主要涉及到:其一,所处位置的岩层地质条件影响之下出现问题,尤其是在围岩节理裂隙发育的情况下、岩石破碎的情况下,如果地下水的数量很多,凝灰岩缺乏一定的密实度,就会导致底层的含水数量不断增加,甚至还会出现饱水的现象;其二,在隧道进行开挖施工的环节中,出现了临空面结构,岩土本身重力作用和扰动影响之下,拱顶位置受到挤压出现变形的问题和掉块的问题,在地下水快速流动的作用下打破泥土状凝灰岩的平衡性,强风化泥土状态的凝灰岩也会和地下水相互混合,形成很多泥浆,不仅会导致承载力减小,还具备一定的流动性,使得最初所建设的支护结构开始变形,如果不能合理处理和控制将会导致发生软岩大变形的后果[1]。
2 高速公路软岩大变形施工处理技术措施
2.1 注浆处理技术措施
采用注浆技术应对软岩大变形的问题,应按照软岩的特点、变形的状况等深入性研究技术的应用措施。首先,应用注浆固结的技术方式,利用泥浆灌注管道基础设备向着隧道周围区域已经破碎的岩石裂隙中注入浆液材料,使得浆液与已经破碎的岩体相互结合形成稳定性的整体结构,增强岩石的安全性和承载力,避免地下水对其安全性所造成的危害。其次,应用注浆超前支护的技术措施,灌浆操作之前,通过超前性的支护方式处理,利用管棚增强岩体的稳定水平改善结构的刚性、优化力学综合性能,同时还能确保隧道中的岩石本身有着一定的可塑性,最高程度上为后续施工工作提供便利。在此期间可以使用钢架类型、锚杆类型和混凝土类型的超前支护施工技术,全面修补和强化岩体结构起到大变形的处理作用。
2.2 仰拱软岩大变形的处理技术
一旦在高速公路隧道施工的过程中因为软岩大变形的问题引发仰拱开裂,就应细致性的研究问题原因和具体位置情况,针对性使用技术处理。其一,如果在仰拱的底部位置发生了干裂缝的现象,就应使用基底注浆加固的技术方式,考虑到底部区域的地下水非常丰富,承载力不能符合标准要求,很容易出现不均匀沉降的现象引发干裂缝的问题,也可能是在外界荷载的连续性作用之下持续性沉降引发裂缝,在此情况下应使用基底注浆加固的技术,在基底的部分设置钢花管材料,直径控制为10厘米、厚度为0.6厘米、长度为45厘米,设置成为梅花形状,间距控制为1.2米,在钢花管连接的位置使用焊接技术固定,通过混凝土浆液压力注浆,完成操作之后动态性监测加固情况;其二,如果是拱脚的位置发生裂缝问题就应在拱脚区域注浆加固处理,将钢花管设置在二衬仰拱的区域,直径10厘米、厚度0.6厘米、长度45米,纵向性的间距控制为1.2米,焊接处理之后强度符合要求就可以注浆[2]。如果拱脚位置被地下水长期浸泡,应设置降水系统,采用防渗漏的技术方式,将含水率很高的部分开挖,使用混凝土材料填充符合密实要求,保证强度提升的同时预防渗水问题;其三,如果仰拱局部区域出现了裂缝现象,就应布置钢筋网填充层,监测分析裂缝的情况,在施工之前彻底清理开裂的位置,尤其是内部区域和两侧区域已经松动的碎石,完成清除之后根据裂缝的大小情况针对性选择钢筋网片,钢筋的直径为1厘米,布设完成之后固定性处理预防位移,在其中灌注浆液材料。
2.3 二次衬砌软岩大变形处理技术
如果高速公路隧道中的二次衬砌出现了软岩大变形的问题就要结合具体状况,使用先进的处理技术。其一,在现场设置临时性的支护结构、支撑结构,检查稳定性情况如果没有检查或是检查之后不符合标准,不可以应用在现场操作中;其二,利用小导管将浆液注入裂缝位置,导管的直径为4.2厘米、厚度为0.4厘米、长度为45米,搅拌均匀之后注入裂缝;其三,二次衬砌的周围两侧区域拱角的位置安装双排类型的注浆钢管桩,直径为10厘米、厚度0.6厘米、长度4.5米,合理设置的情况下在其中加固、注浆,使得裂缝的位置全部填满;其四,完成所有的注浆工作之后,应监测软岩大变形处理工作情况,保证处于稳定状态之后才能拆除,已经严重开裂的二次衬砌在侵限的位置更换仰拱,重新性的完成支护与二次衬砌的建设任务。如果隧道内部存在大变形的岩体、区段,就应集中化的处理应力,通过临时性的仰拱支撑、应力的高效化调节达到处理目的[3]。对于其中临时性的支护应该将间距维持在合理范围之内,原本的拱架部分则通过工字钢材料斜面性的支撑,将支撑的位置控制在大变形区域周围的5米左右,确保拱架相互之间衔接创建环形的结构,对岩体的应力进行分散;其四,如果有局部性的轻微变形或是裂缝问题,检查确认不会导致岩体结构承载性能受到影响的情况下,实时性的监测分析,如果不会再次发育就可以利用灌浆的方式修补。
2.4 完善技术的应用规范
高速公路的隧道工程领域中一旦存在软弱岩体,将会导致项目的施工质量降低,如果在发生大变形问题之后不能合理的處置很容易引发人员人身安全的风险,虽然目前多数工程项目都已经使用了支护技术,但是由于地质条件和地下水条件非常复杂,很容易引发岩体变形的问题与不均匀沉降的问题,此情况下就应该结合软岩大变形问题发生原因,制定完善的技术应用规范,增强加固处理技术的专业化程度。首先,要求工作部门结合发生软岩大变形问题原因,因地制宜完善综合性处理技术的应用方案计划,明确监测测量点位置和数量,合理设置沉降曲线系统,便于准确监测软岩的情况。其次,统一技术应用的规范标准,所有的技术人员都必须要根据国家规范和各类技术规定等使用注浆技术、加固技术和其他技术,切实提升处理工作的水平[4]。
结语:
综上所述,高速公路隧道工程中的地质条件复杂、地下水环境不同,可能会在不同因素的影响下出现软岩大变形的问题,因此,工程项目施工的过程中应动态性监测软岩的情况,了解岩体是否出现了变形的风险,同时采用先进的加固技术、仰拱软岩大变形处理技术、二次衬砌软岩大变形处理技术等,增强技术的规范性、工程施工的专业化水平,确保岩体的承载力。
参考文献
[1] 王健. 高速公路隧道软岩大变形施工处理技术研究[J]. 交通世界(中旬刊),2021,5(6):90-92.
[2] 沈国宁,邓宝智. 公路隧道软岩大变形施工处理技术[J]. 公路,2020,65(12):161-163.
[3] 唐江虎. 山岭重丘区高应力软岩大变形隧道施工技术[J]. 黑龙江交通科技,2017,40(5):151-152.
[4] 赵卫国,赵卫冬,张晓杰,等. 软岩隧道初支大变形采用内撑环拱加固施工技术[J]. 公路,2018,63(3):274-278.
关键词:高速公路隧道;软岩大变形;施工处理技术
高速公路隧道工程领域中应结合软岩大变形的情况、发生原因等,使用仰拱开裂处理技术、注浆固结和支护技术等,增强软岩大变形处理效果,提升岩体的稳定性、承载能力,保证工程结构的完整性、项目的质量。
1 高速公路隧道软岩大变形问题
我国的高速公路隧道工程中软岩大变形问题发生原因很多,主要涉及到:其一,所处位置的岩层地质条件影响之下出现问题,尤其是在围岩节理裂隙发育的情况下、岩石破碎的情况下,如果地下水的数量很多,凝灰岩缺乏一定的密实度,就会导致底层的含水数量不断增加,甚至还会出现饱水的现象;其二,在隧道进行开挖施工的环节中,出现了临空面结构,岩土本身重力作用和扰动影响之下,拱顶位置受到挤压出现变形的问题和掉块的问题,在地下水快速流动的作用下打破泥土状凝灰岩的平衡性,强风化泥土状态的凝灰岩也会和地下水相互混合,形成很多泥浆,不仅会导致承载力减小,还具备一定的流动性,使得最初所建设的支护结构开始变形,如果不能合理处理和控制将会导致发生软岩大变形的后果[1]。
2 高速公路软岩大变形施工处理技术措施
2.1 注浆处理技术措施
采用注浆技术应对软岩大变形的问题,应按照软岩的特点、变形的状况等深入性研究技术的应用措施。首先,应用注浆固结的技术方式,利用泥浆灌注管道基础设备向着隧道周围区域已经破碎的岩石裂隙中注入浆液材料,使得浆液与已经破碎的岩体相互结合形成稳定性的整体结构,增强岩石的安全性和承载力,避免地下水对其安全性所造成的危害。其次,应用注浆超前支护的技术措施,灌浆操作之前,通过超前性的支护方式处理,利用管棚增强岩体的稳定水平改善结构的刚性、优化力学综合性能,同时还能确保隧道中的岩石本身有着一定的可塑性,最高程度上为后续施工工作提供便利。在此期间可以使用钢架类型、锚杆类型和混凝土类型的超前支护施工技术,全面修补和强化岩体结构起到大变形的处理作用。
2.2 仰拱软岩大变形的处理技术
一旦在高速公路隧道施工的过程中因为软岩大变形的问题引发仰拱开裂,就应细致性的研究问题原因和具体位置情况,针对性使用技术处理。其一,如果在仰拱的底部位置发生了干裂缝的现象,就应使用基底注浆加固的技术方式,考虑到底部区域的地下水非常丰富,承载力不能符合标准要求,很容易出现不均匀沉降的现象引发干裂缝的问题,也可能是在外界荷载的连续性作用之下持续性沉降引发裂缝,在此情况下应使用基底注浆加固的技术,在基底的部分设置钢花管材料,直径控制为10厘米、厚度为0.6厘米、长度为45厘米,设置成为梅花形状,间距控制为1.2米,在钢花管连接的位置使用焊接技术固定,通过混凝土浆液压力注浆,完成操作之后动态性监测加固情况;其二,如果是拱脚的位置发生裂缝问题就应在拱脚区域注浆加固处理,将钢花管设置在二衬仰拱的区域,直径10厘米、厚度0.6厘米、长度45米,纵向性的间距控制为1.2米,焊接处理之后强度符合要求就可以注浆[2]。如果拱脚位置被地下水长期浸泡,应设置降水系统,采用防渗漏的技术方式,将含水率很高的部分开挖,使用混凝土材料填充符合密实要求,保证强度提升的同时预防渗水问题;其三,如果仰拱局部区域出现了裂缝现象,就应布置钢筋网填充层,监测分析裂缝的情况,在施工之前彻底清理开裂的位置,尤其是内部区域和两侧区域已经松动的碎石,完成清除之后根据裂缝的大小情况针对性选择钢筋网片,钢筋的直径为1厘米,布设完成之后固定性处理预防位移,在其中灌注浆液材料。
2.3 二次衬砌软岩大变形处理技术
如果高速公路隧道中的二次衬砌出现了软岩大变形的问题就要结合具体状况,使用先进的处理技术。其一,在现场设置临时性的支护结构、支撑结构,检查稳定性情况如果没有检查或是检查之后不符合标准,不可以应用在现场操作中;其二,利用小导管将浆液注入裂缝位置,导管的直径为4.2厘米、厚度为0.4厘米、长度为45米,搅拌均匀之后注入裂缝;其三,二次衬砌的周围两侧区域拱角的位置安装双排类型的注浆钢管桩,直径为10厘米、厚度0.6厘米、长度4.5米,合理设置的情况下在其中加固、注浆,使得裂缝的位置全部填满;其四,完成所有的注浆工作之后,应监测软岩大变形处理工作情况,保证处于稳定状态之后才能拆除,已经严重开裂的二次衬砌在侵限的位置更换仰拱,重新性的完成支护与二次衬砌的建设任务。如果隧道内部存在大变形的岩体、区段,就应集中化的处理应力,通过临时性的仰拱支撑、应力的高效化调节达到处理目的[3]。对于其中临时性的支护应该将间距维持在合理范围之内,原本的拱架部分则通过工字钢材料斜面性的支撑,将支撑的位置控制在大变形区域周围的5米左右,确保拱架相互之间衔接创建环形的结构,对岩体的应力进行分散;其四,如果有局部性的轻微变形或是裂缝问题,检查确认不会导致岩体结构承载性能受到影响的情况下,实时性的监测分析,如果不会再次发育就可以利用灌浆的方式修补。
2.4 完善技术的应用规范
高速公路的隧道工程领域中一旦存在软弱岩体,将会导致项目的施工质量降低,如果在发生大变形问题之后不能合理的處置很容易引发人员人身安全的风险,虽然目前多数工程项目都已经使用了支护技术,但是由于地质条件和地下水条件非常复杂,很容易引发岩体变形的问题与不均匀沉降的问题,此情况下就应该结合软岩大变形问题发生原因,制定完善的技术应用规范,增强加固处理技术的专业化程度。首先,要求工作部门结合发生软岩大变形问题原因,因地制宜完善综合性处理技术的应用方案计划,明确监测测量点位置和数量,合理设置沉降曲线系统,便于准确监测软岩的情况。其次,统一技术应用的规范标准,所有的技术人员都必须要根据国家规范和各类技术规定等使用注浆技术、加固技术和其他技术,切实提升处理工作的水平[4]。
结语:
综上所述,高速公路隧道工程中的地质条件复杂、地下水环境不同,可能会在不同因素的影响下出现软岩大变形的问题,因此,工程项目施工的过程中应动态性监测软岩的情况,了解岩体是否出现了变形的风险,同时采用先进的加固技术、仰拱软岩大变形处理技术、二次衬砌软岩大变形处理技术等,增强技术的规范性、工程施工的专业化水平,确保岩体的承载力。
参考文献
[1] 王健. 高速公路隧道软岩大变形施工处理技术研究[J]. 交通世界(中旬刊),2021,5(6):90-92.
[2] 沈国宁,邓宝智. 公路隧道软岩大变形施工处理技术[J]. 公路,2020,65(12):161-163.
[3] 唐江虎. 山岭重丘区高应力软岩大变形隧道施工技术[J]. 黑龙江交通科技,2017,40(5):151-152.
[4] 赵卫国,赵卫冬,张晓杰,等. 软岩隧道初支大变形采用内撑环拱加固施工技术[J]. 公路,2018,63(3):274-278.