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【摘要】现代市政隧道工程的规模不断扩大,而浅埋暗挖技术的应用能够提供良好的支护体系,该技术不仅具有较强的适应性及灵活性优势,更能有效提高隧道工程的整体质量,基于此,浅埋暗挖技术在市政隧道施工中发挥着重要作用,并得到了高频应用。但是在技术应用阶段,应当从隧道施工的实际情况出发,采取积极措施对技术进行优化,合理规避施工问题,促使隧道工程的经济及社会价值充分发挥。
【关键词】浅埋暗挖技术;市政工程;隧道施工
在市政工程建设作业持续发展的背景下,地铁、管廊等工程建设项目日益增多,多数工程项目地下建设作业中均需通过浅埋暗挖的方式开挖作业断面,以进行后续施工作业。本施工技术实现了浇筑作业与开挖作业同步进行,具有施工速度快、质量可靠、结构安全等优势,备受工程实践青睐。
1、浅埋暗挖技术概述
浅埋暗挖技术基于新奥地利施工方法延伸发展而来,技术的高效应用能够实现对围岩的加固,充分保障其稳定性,但是支护作业结束后应当将围岩位置封闭起来,促使围岩结构处于相对完善的支护系统中,基于此,后续施工项目推进阶段围岩的变形系数就会大大降低并得到有效控制,可以说浅埋暗挖技术具有较强的实用性及应用优势,但是该技术本身就存在一定的限制性及不足,最为显著的就是施工操作的流程化项目多,复杂性显著,一旦控制不当,将直接导致支护效果下降。在浅埋暗挖技术具体应用环节,复合衬砌的方式得到了广泛应用,一般情况下衬砌层数为两层,呈内外方式存在。在隧道开挖作业中,首先需要应用钢筋网或钢架等对外层衬砌进行支护,为了充分保证支护效果,就应当在支护作业结束后对支护体系的稳定性进行测试,待达到合格标准后才能开始进行内层衬砌支护。而该结构部分的支护作业中大多会应用模筑混凝土。需要注意的是,内层及外层衬砌之间还应当积极落实防水作业,如果隧道施工的地层环境下并没有水,在浅埋暗挖技术应用的一次支护流程中对水泥砂浆进行应用,提高防水的有效性。
2、市政工程隧道施工特殊性
市政工程隧道施工的特殊性主要体现在以下几方面。(1)环境条件复杂。市政工程隧道施工地质条件复杂程度高,开挖方案的设计与执行必须综合对上部既有建筑结构、交通负载量及管线布置方案等因素的考量,通过优化设计的方式提高开挖方案适应性。由于隧道开挖所处地层土质结构松散甚至呈流态问题,管线、道路施工及迁移问题,结构范围内可能有漏水、沉积问题,地下水补给平衡等问题,都可能在一定程度上影响开挖作业的顺利进行。(2)地下管线渗漏。考虑上层滞水及稳定性要求,需要充分了解水源补给情况,根据稳定性范围及结构,做好地下管线的布控工作。隧道开挖过程中若施工顺序不利于地层稳定,则势必会导致工程风险的增加。(3)土质条件不稳定。隧道开挖区域内土质条件不稳定,如以软土层为主,则必须在开挖前期对软化、崩塌风险较高的岩石区段进行处理。
3、市政工程隧道施工环节中存在的主要问题
土质稳定性差,通过对可靠资料进行研究可以发现,隧道开挖区域由于受到相应因素的影响普遍存在不同程度的失稳问题,处于软基环境下,更应当在施工前期就将可行性的加固处理措施落实到位,避免出现崩塌等问题,在精准掌握岩石特点的基础上,对后续施工流程进行优化。实际上,隧道穿越地层中的泥土大多以砂质粘性土壤为主,同时局部可能伴随存在部分冲击砂层,具备该特点的地层相对薄弱,基于此,在隧道开挖环节施工现场周边的围岩极易因自重而引发沉降问题,相对的,如果围岩表面松弛指数高,或者是已经出现变形情况,将增加围岩坍塌问题的发生概率,如果地表控制效果不佳,必将难以保证围岩稳定性,后续施工流程的发展进度也可能有所延迟,进而增加施工难度。
4、浅埋暗挖关键技术
4.1管棚支护技术
浅埋暗挖施工技术在实践应用中对预支护技术的要求非常严格,对整个浅埋暗挖施工作业的质量产生重要影响。与其他超前支护施工技术相比,管棚支护技术展现出了良好的成本性及效率性优势,因而应用尤为广泛。根据管径大小可将管棚支护技术分为3种类型:(1)管径低于129.0mm的小管棚支护体系;(2)管径在129.0~299.0mm范围内的中管棚支护体系;(3)管径在300.0mm以上的大管棚支护体系。管棚有着较高的直径及刚度水平,在钢管两侧支撑梁刚度水平充足的情况下,开挖所致变形量可控制在合理范围内。为在隧道断面开挖过程中形成管棚,不但需要满足管间软弱围岩结构形成微拱,还应具备数量充足且可实现围岩结构压力扩散与传递的杆件结构。目前针对管棚法的设计仍以工程类比及经验法为主,设计期间必须对管棚支护结构受工况转换的影响及其所呈现特征进行深入分析,以二次衬砌及开挖应力释放阶段为重点,对管棚设计方案进行合理优化。
4.2在真空降水中的应用
真空降水中通常应用真空泵及管井,将以上两个部分高效衔接,而后连接辐射井中的水平渗水,就能有效控制滲水问题。其技术原理为:真空泵中的主体呈现真空性状态,而水极易被真空力所控制,并快速向流入到管中,基于此,原本较高的水位将随之下降。一般情况下,在黏土层及粉细砂层的施工现场进行降水作业,就可以应用真空降水方式,这是因为黏土层基于属性特点渗透系数并不高,如果应用普通的降水方式,降水效果并不能达到标准状态,一旦水无法完全排出,后续隧道施工项目中必然存在积水情况,这就会为施工埋下不同程度的安全隐患。通过对隧道施工的相关资料进行研究可以发现,真空降水技术的应用能够实现对含水层地下水的完全排出,而粉土层中水也可以如此排出,其排水效果明显高于普通的排水方式,而且对排水之后的试验进行观察发现,二者在沉降上的表现没有太大差别。
结语:
浅埋暗挖法施工技术目前已被广泛应用于市政工程隧道开挖作业实践中,随着相关经验的不断累积,展现出了良好的经济性及适用性优势。
参考文献:
[1]田越增.浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用研究[J].建筑技术开发,2019,46(17):39-40.
[2]马亮,聂佳佳,裴祎伟.浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用研究[J].建材与装饰,2019(04):257-258.
[3]刘卿,毛宗东,李龙杰.市政工程隧道施工中浅埋暗挖技术的应用[J].决策探索(中),2018(03):45-46.
【关键词】浅埋暗挖技术;市政工程;隧道施工
在市政工程建设作业持续发展的背景下,地铁、管廊等工程建设项目日益增多,多数工程项目地下建设作业中均需通过浅埋暗挖的方式开挖作业断面,以进行后续施工作业。本施工技术实现了浇筑作业与开挖作业同步进行,具有施工速度快、质量可靠、结构安全等优势,备受工程实践青睐。
1、浅埋暗挖技术概述
浅埋暗挖技术基于新奥地利施工方法延伸发展而来,技术的高效应用能够实现对围岩的加固,充分保障其稳定性,但是支护作业结束后应当将围岩位置封闭起来,促使围岩结构处于相对完善的支护系统中,基于此,后续施工项目推进阶段围岩的变形系数就会大大降低并得到有效控制,可以说浅埋暗挖技术具有较强的实用性及应用优势,但是该技术本身就存在一定的限制性及不足,最为显著的就是施工操作的流程化项目多,复杂性显著,一旦控制不当,将直接导致支护效果下降。在浅埋暗挖技术具体应用环节,复合衬砌的方式得到了广泛应用,一般情况下衬砌层数为两层,呈内外方式存在。在隧道开挖作业中,首先需要应用钢筋网或钢架等对外层衬砌进行支护,为了充分保证支护效果,就应当在支护作业结束后对支护体系的稳定性进行测试,待达到合格标准后才能开始进行内层衬砌支护。而该结构部分的支护作业中大多会应用模筑混凝土。需要注意的是,内层及外层衬砌之间还应当积极落实防水作业,如果隧道施工的地层环境下并没有水,在浅埋暗挖技术应用的一次支护流程中对水泥砂浆进行应用,提高防水的有效性。
2、市政工程隧道施工特殊性
市政工程隧道施工的特殊性主要体现在以下几方面。(1)环境条件复杂。市政工程隧道施工地质条件复杂程度高,开挖方案的设计与执行必须综合对上部既有建筑结构、交通负载量及管线布置方案等因素的考量,通过优化设计的方式提高开挖方案适应性。由于隧道开挖所处地层土质结构松散甚至呈流态问题,管线、道路施工及迁移问题,结构范围内可能有漏水、沉积问题,地下水补给平衡等问题,都可能在一定程度上影响开挖作业的顺利进行。(2)地下管线渗漏。考虑上层滞水及稳定性要求,需要充分了解水源补给情况,根据稳定性范围及结构,做好地下管线的布控工作。隧道开挖过程中若施工顺序不利于地层稳定,则势必会导致工程风险的增加。(3)土质条件不稳定。隧道开挖区域内土质条件不稳定,如以软土层为主,则必须在开挖前期对软化、崩塌风险较高的岩石区段进行处理。
3、市政工程隧道施工环节中存在的主要问题
土质稳定性差,通过对可靠资料进行研究可以发现,隧道开挖区域由于受到相应因素的影响普遍存在不同程度的失稳问题,处于软基环境下,更应当在施工前期就将可行性的加固处理措施落实到位,避免出现崩塌等问题,在精准掌握岩石特点的基础上,对后续施工流程进行优化。实际上,隧道穿越地层中的泥土大多以砂质粘性土壤为主,同时局部可能伴随存在部分冲击砂层,具备该特点的地层相对薄弱,基于此,在隧道开挖环节施工现场周边的围岩极易因自重而引发沉降问题,相对的,如果围岩表面松弛指数高,或者是已经出现变形情况,将增加围岩坍塌问题的发生概率,如果地表控制效果不佳,必将难以保证围岩稳定性,后续施工流程的发展进度也可能有所延迟,进而增加施工难度。
4、浅埋暗挖关键技术
4.1管棚支护技术
浅埋暗挖施工技术在实践应用中对预支护技术的要求非常严格,对整个浅埋暗挖施工作业的质量产生重要影响。与其他超前支护施工技术相比,管棚支护技术展现出了良好的成本性及效率性优势,因而应用尤为广泛。根据管径大小可将管棚支护技术分为3种类型:(1)管径低于129.0mm的小管棚支护体系;(2)管径在129.0~299.0mm范围内的中管棚支护体系;(3)管径在300.0mm以上的大管棚支护体系。管棚有着较高的直径及刚度水平,在钢管两侧支撑梁刚度水平充足的情况下,开挖所致变形量可控制在合理范围内。为在隧道断面开挖过程中形成管棚,不但需要满足管间软弱围岩结构形成微拱,还应具备数量充足且可实现围岩结构压力扩散与传递的杆件结构。目前针对管棚法的设计仍以工程类比及经验法为主,设计期间必须对管棚支护结构受工况转换的影响及其所呈现特征进行深入分析,以二次衬砌及开挖应力释放阶段为重点,对管棚设计方案进行合理优化。
4.2在真空降水中的应用
真空降水中通常应用真空泵及管井,将以上两个部分高效衔接,而后连接辐射井中的水平渗水,就能有效控制滲水问题。其技术原理为:真空泵中的主体呈现真空性状态,而水极易被真空力所控制,并快速向流入到管中,基于此,原本较高的水位将随之下降。一般情况下,在黏土层及粉细砂层的施工现场进行降水作业,就可以应用真空降水方式,这是因为黏土层基于属性特点渗透系数并不高,如果应用普通的降水方式,降水效果并不能达到标准状态,一旦水无法完全排出,后续隧道施工项目中必然存在积水情况,这就会为施工埋下不同程度的安全隐患。通过对隧道施工的相关资料进行研究可以发现,真空降水技术的应用能够实现对含水层地下水的完全排出,而粉土层中水也可以如此排出,其排水效果明显高于普通的排水方式,而且对排水之后的试验进行观察发现,二者在沉降上的表现没有太大差别。
结语:
浅埋暗挖法施工技术目前已被广泛应用于市政工程隧道开挖作业实践中,随着相关经验的不断累积,展现出了良好的经济性及适用性优势。
参考文献:
[1]田越增.浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用研究[J].建筑技术开发,2019,46(17):39-40.
[2]马亮,聂佳佳,裴祎伟.浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工中的应用研究[J].建材与装饰,2019(04):257-258.
[3]刘卿,毛宗东,李龙杰.市政工程隧道施工中浅埋暗挖技术的应用[J].决策探索(中),2018(03):45-46.