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摘要:文章介绍隧道施工中的几种关键技术及施工中的注意事项,分析隧道施工安全事故危险源的辨识和分析,并提出了确保隧道安全施工的应对措施,以供参考。
关键词:隧道施工;关键技术
1引言
近年来我国的经济得到了的迅速发展,人们生活水平的提高以及货物运输要求的增多,给道路交通带来较大的压力。随着我国公路工程建设规模的不断扩大,其建设范围逐渐覆盖山区,但是由于山区的地势起伏变化较大,其在公路工程建设过程中需要修建隧道工程来满足公路施工的要求。隧道工程施工具有较为复杂的施工地质条件和较多多样性的施工环境,所以对其施工质量和安全提出了更高的要求,需要在对隧道施工中的事故危险源进行分析的基础上,采用相应的隧道安全施工技术确保隧道施工安全,并对隧道施工中的关键技术进行控制,确保隧道施工的质量。
2隧道施工关键技术分析
2.1钻爆施工技术
文章以目前比较常用的新奥法施工技术进行开挖支护的隧道为例,其在施工中仍然以钻爆施工为主,且采用的钻爆方式是在进行预裂爆破或光面爆破施工的要求上,结合实际施工中的具体岩体特征进行选择和确定的。此外,在钻爆施工中应该对所使用的工具和爆破器材进行合理选用,还要根据实际施工中具体的岩体结构和采取的岩体支护方式对炮眼等参数进行确定,并对岩面开挖轮廓进行保护。如果围岩硬度较小,则还需要对支护工作进行控制来对围岩的稳定性进行提高,确保支护的质量。
2.2锚杆施工技术
在进行隧道支护施工时,其主要的支护原则就是在维持围岩原有的状态不变的前提下,充分发挥围岩的自承能力,并且要及早进行隧道支护施工。在采用锚喷支护施工时,首先需要将锚杆钻孔进行清理,对其中的油污和岩屑等杂物进行清理,提高锚杆的抗拔力,而且在进行注浆作业时,需要采用反流式的注浆方式,确保注浆作业的饱满彬更对尾端的垫板进行安装。
2.3混凝土喷射施工技术
在隧道施工中应及时进行混凝土喷射防护,且在采用此技术之前需要对所需要的施工材料和器械进行选择和检查,并针对不同的现场情况来选择不同的混凝土喷射方法。此技术可以有效提高混凝土的粘结性、强度和支护性能,其中湿喷技术能够改善工人工作环境,且能对支护质量进行有效改善,目前应用较为广泛;而潮喷技术则主要适用于施工难度较大且具有较大淋水面积的工程中,其主要作用就是可以提高混凝土的凝结速度,进而可以节省凝结剂的使用,降低施工成本。
2.4防排水技术
在隧道施工中采用防排水技术的原则就是以防水和排水为主,以截和堵等措施为辅助,根据隧道施工现场的具体情况选择最佳的方式进行综合整治。在防排水施工过程中,尤其注意做好施工缝和变形缝的对接处的防水工作,并从洞身开挖开始就要从环、横、纵三个方向进行防排水技术的实施,并确保这三个方向之间的衔接的畅通性。当在隧道施工中出现即为明显的裂隙问题时,应根据实际情况进行注浆等方式的選择,进行裂缝的封堵。对于防水技术来说,通常需要在隧道拱墙进行土工布防水板的设置,且设置厚度应在1.2m以上,且采用抗渗等级不低于P8的防水混凝土进行二次衬砌。对于排水技术来说,通常在防水板衬砌之后在其背后进行半圆形排水管的环向设置,且对于不同的围岩等级按照不同的间距进行设置,此外 在隧道内每隔25m的位置进行泄水孔的设置,而每隔50m的位置进行铁篦子的设置,并确保环向、纵向盲沟以及隧道中心进行贯通连接。还应进行透水管的设置来防止地下水的上涨,并且在出现较大的水流时进行水流通道的情况和水管埋设情况进行确定,并为了防止通道的堵塞而进行透水盲管的密布。在二次衬砌阶段,应该使用仰拱的方式对防水措施进行强化,并根据实际情况采用径向注浆的方式对水流方式进行改变,确保水流从隧道通道中经过。
3隧道施工事故危险源分析
3.1危险源辨识
在隧道工程施工中,影响其施工安全的因素较多且具有随机性和不确定性,通常来说隧道施工中事故类型主要有坍塌、冒顶片帮物体打击、放炮、车辆伤害、起重伤害、瓦斯爆炸、火药爆炸、触电、火灾、灼烫淹溺、中毒和窒息、其他伤害等。但是不同的施工区域由于具有不同的地质条件特征以及环境特征,需要不同的隧道施工技术进行施工,所以对于施工中的危险源辨识也没有固定的经验或施工模式进行参考,其危险源各不相同且不断有新的危险源出现。通过相关部门对近年来隧道施工中发生的事故类型进行统计来看,发生概率较大的事故类型主要是坍塌事故,其次为爆炸、中毒窒息以及冒顶片帮等。对于隧道施工中的坍塌事故来说,其主要是受到地形以及气候条件的影响,且由于在隧道施工中具有较为复杂的地质环境和较为狭小的作业空间,此外,隧道施工中还有很多不确定性的因素,都是导致隧道施工安全风险性较高的原因。但是总结来看,抛开地质的因素,引起坍塌事故的主要原因就是由于施工过程中的换拱、下导不按要求开挖、安全步距不满足要求、施工人员疏忽或者未按操作规范进行施工等原因导致的。坍塌事故也容易造成较大的伤害事故,甚至危及人们的生命,需要对坍塌事故进行格外关注和预防。
3.2危险源分析
在隧道工程施工中,其施工过程中主要分为隧道开挖、初期支护和二次衬砌等过程。对不同施工环节中的危险源进行分析可知,在隧道施工中其危险源主要集中在隧道开挖过程中的开挖施工和装碴运输中、二次衬砌施工中的防水板和无纺布铺设以及防水板的制作过程中,其主要危险源以及风险分析如下。对于隧道开挖施工来说,其主要的安全事故类型为坍塌、冒顶片帮、火药或瓦斯爆炸等,其危险源则主要是由于不良地质、特殊地质及围岩膨胀变形产生局部破坏而引起坍塌事故;由于支护不当、压力过大而造成坍塌以及顶部或侧壁垮落,或者由于对浮石进行处理时的操作不当等原因为引起的局部坍塌事故;由于火工品管理不当或违章操作而造成的火工品爆炸引起对人体的伤害;当隧道穿过不良地质时瓦斯涌出而引起瓦斯爆炸事故。对于装碴运输过程来说,其主要事故类型为中毒窒息,主要是由于无轨装碴运输设备的尾气对人体造成的伤害。对于防水板和无纺布的铺设过程中,其主要的事故类型也为中毒窒息,其主要是由于防水板焊接时所产生的有害物质引起的。对于防水板制作来说,其主要的事故类型为火灾,主要是由于防水制造或铺设过程中在使用明火时导致防水板着火引起的。 4隧道安全施工的技术措施
4.1对设计图纸的审核与优化
在对设计图纸进行审核的过程中,应该以隧道工程的地质条件和环境条件等具体情况作为主要依据进行审核,对审核过程中发现的问题应及时指出和改正,同样需要根据实际情况进行图纸的优化,确保隧道工程施工的顺利进行。
4.2施工工艺的改进
随着隧道工程施工相关技术的不断改进,以及新技术和新设备的应用,隧道施工工艺在隧道施工过程中也应不断优化和改进。比如在进行混凝土喷射时,应尽量在隧道开挖之后就要进行来防止岩体发生松动问题。此外,在混凝土喷射之前需要进行相应的试验,确定最佳喷射方案之后再进行实际喷射作业,而且需要在本层喷射作业厚度不低于50mm且初凝之后再进行下一层的喷射施工。还要不断引进新型喷射材料的混凝土喷射技术,以及新型的防水材料和工艺等。
4.3对施工步距进行严格控制
在隧道施工过程中,为了确保围岩应力平衡与均衡的释放和约束,确保隧道施工中安全,需要对施工步距进行合理和严格的控制。且在将步距控制在安全的范围内之后,还要及时进行仰拱和二衬的施作,而且要确保相应的施工参数如仰拱开挖长度、以及仰拱和二衬与掌子面围岩之间的距离等符合设计和相关标准要求。此外,还要在隧道施工过程中加强对施工步距的检查和监督,一旦超出安全距离则需要停止掌子面开挖作业,加快仰拱和二衬施工进度。
4.4加强动态监测
在隧道施工中,应对隧道施工状况进行动态监测,主要是对围岩的变形动态和支护结构的工作状况进行动态监测,并根据监测情况及时采取相应的措施来确保隧道施工安全。此外还要对山体的沉降量、围岩的稳定状况、支护体系的变形情况等进行实时监测,从监测数据中及时发现隧道施工中的相关问题并及时纠正和改进。
5结语
隧道施工中的安全和质量一直是隧道施工过程中控制的重点,需要对隧道施工中的关键技术进行重点把控,对隧道施工中的危险源进行辨识和分析,采取相应的安全应对措施,确保隧道施工中的安全,提高隧道施工的质量。
参考文献:
[1]王泰鈞. 高速公路隧道施工关键技术研究[J]. 交通世界,2017(z2):150-151.
[2]李渊. 复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术分析[J]. 建筑技术开发,2016,43(9):49-50.
[3]王晓佳. 复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术分析[J]. 工程建设与设计,2017(6):146-147.
关键词:隧道施工;关键技术
1引言
近年来我国的经济得到了的迅速发展,人们生活水平的提高以及货物运输要求的增多,给道路交通带来较大的压力。随着我国公路工程建设规模的不断扩大,其建设范围逐渐覆盖山区,但是由于山区的地势起伏变化较大,其在公路工程建设过程中需要修建隧道工程来满足公路施工的要求。隧道工程施工具有较为复杂的施工地质条件和较多多样性的施工环境,所以对其施工质量和安全提出了更高的要求,需要在对隧道施工中的事故危险源进行分析的基础上,采用相应的隧道安全施工技术确保隧道施工安全,并对隧道施工中的关键技术进行控制,确保隧道施工的质量。
2隧道施工关键技术分析
2.1钻爆施工技术
文章以目前比较常用的新奥法施工技术进行开挖支护的隧道为例,其在施工中仍然以钻爆施工为主,且采用的钻爆方式是在进行预裂爆破或光面爆破施工的要求上,结合实际施工中的具体岩体特征进行选择和确定的。此外,在钻爆施工中应该对所使用的工具和爆破器材进行合理选用,还要根据实际施工中具体的岩体结构和采取的岩体支护方式对炮眼等参数进行确定,并对岩面开挖轮廓进行保护。如果围岩硬度较小,则还需要对支护工作进行控制来对围岩的稳定性进行提高,确保支护的质量。
2.2锚杆施工技术
在进行隧道支护施工时,其主要的支护原则就是在维持围岩原有的状态不变的前提下,充分发挥围岩的自承能力,并且要及早进行隧道支护施工。在采用锚喷支护施工时,首先需要将锚杆钻孔进行清理,对其中的油污和岩屑等杂物进行清理,提高锚杆的抗拔力,而且在进行注浆作业时,需要采用反流式的注浆方式,确保注浆作业的饱满彬更对尾端的垫板进行安装。
2.3混凝土喷射施工技术
在隧道施工中应及时进行混凝土喷射防护,且在采用此技术之前需要对所需要的施工材料和器械进行选择和检查,并针对不同的现场情况来选择不同的混凝土喷射方法。此技术可以有效提高混凝土的粘结性、强度和支护性能,其中湿喷技术能够改善工人工作环境,且能对支护质量进行有效改善,目前应用较为广泛;而潮喷技术则主要适用于施工难度较大且具有较大淋水面积的工程中,其主要作用就是可以提高混凝土的凝结速度,进而可以节省凝结剂的使用,降低施工成本。
2.4防排水技术
在隧道施工中采用防排水技术的原则就是以防水和排水为主,以截和堵等措施为辅助,根据隧道施工现场的具体情况选择最佳的方式进行综合整治。在防排水施工过程中,尤其注意做好施工缝和变形缝的对接处的防水工作,并从洞身开挖开始就要从环、横、纵三个方向进行防排水技术的实施,并确保这三个方向之间的衔接的畅通性。当在隧道施工中出现即为明显的裂隙问题时,应根据实际情况进行注浆等方式的選择,进行裂缝的封堵。对于防水技术来说,通常需要在隧道拱墙进行土工布防水板的设置,且设置厚度应在1.2m以上,且采用抗渗等级不低于P8的防水混凝土进行二次衬砌。对于排水技术来说,通常在防水板衬砌之后在其背后进行半圆形排水管的环向设置,且对于不同的围岩等级按照不同的间距进行设置,此外 在隧道内每隔25m的位置进行泄水孔的设置,而每隔50m的位置进行铁篦子的设置,并确保环向、纵向盲沟以及隧道中心进行贯通连接。还应进行透水管的设置来防止地下水的上涨,并且在出现较大的水流时进行水流通道的情况和水管埋设情况进行确定,并为了防止通道的堵塞而进行透水盲管的密布。在二次衬砌阶段,应该使用仰拱的方式对防水措施进行强化,并根据实际情况采用径向注浆的方式对水流方式进行改变,确保水流从隧道通道中经过。
3隧道施工事故危险源分析
3.1危险源辨识
在隧道工程施工中,影响其施工安全的因素较多且具有随机性和不确定性,通常来说隧道施工中事故类型主要有坍塌、冒顶片帮物体打击、放炮、车辆伤害、起重伤害、瓦斯爆炸、火药爆炸、触电、火灾、灼烫淹溺、中毒和窒息、其他伤害等。但是不同的施工区域由于具有不同的地质条件特征以及环境特征,需要不同的隧道施工技术进行施工,所以对于施工中的危险源辨识也没有固定的经验或施工模式进行参考,其危险源各不相同且不断有新的危险源出现。通过相关部门对近年来隧道施工中发生的事故类型进行统计来看,发生概率较大的事故类型主要是坍塌事故,其次为爆炸、中毒窒息以及冒顶片帮等。对于隧道施工中的坍塌事故来说,其主要是受到地形以及气候条件的影响,且由于在隧道施工中具有较为复杂的地质环境和较为狭小的作业空间,此外,隧道施工中还有很多不确定性的因素,都是导致隧道施工安全风险性较高的原因。但是总结来看,抛开地质的因素,引起坍塌事故的主要原因就是由于施工过程中的换拱、下导不按要求开挖、安全步距不满足要求、施工人员疏忽或者未按操作规范进行施工等原因导致的。坍塌事故也容易造成较大的伤害事故,甚至危及人们的生命,需要对坍塌事故进行格外关注和预防。
3.2危险源分析
在隧道工程施工中,其施工过程中主要分为隧道开挖、初期支护和二次衬砌等过程。对不同施工环节中的危险源进行分析可知,在隧道施工中其危险源主要集中在隧道开挖过程中的开挖施工和装碴运输中、二次衬砌施工中的防水板和无纺布铺设以及防水板的制作过程中,其主要危险源以及风险分析如下。对于隧道开挖施工来说,其主要的安全事故类型为坍塌、冒顶片帮、火药或瓦斯爆炸等,其危险源则主要是由于不良地质、特殊地质及围岩膨胀变形产生局部破坏而引起坍塌事故;由于支护不当、压力过大而造成坍塌以及顶部或侧壁垮落,或者由于对浮石进行处理时的操作不当等原因为引起的局部坍塌事故;由于火工品管理不当或违章操作而造成的火工品爆炸引起对人体的伤害;当隧道穿过不良地质时瓦斯涌出而引起瓦斯爆炸事故。对于装碴运输过程来说,其主要事故类型为中毒窒息,主要是由于无轨装碴运输设备的尾气对人体造成的伤害。对于防水板和无纺布的铺设过程中,其主要的事故类型也为中毒窒息,其主要是由于防水板焊接时所产生的有害物质引起的。对于防水板制作来说,其主要的事故类型为火灾,主要是由于防水制造或铺设过程中在使用明火时导致防水板着火引起的。 4隧道安全施工的技术措施
4.1对设计图纸的审核与优化
在对设计图纸进行审核的过程中,应该以隧道工程的地质条件和环境条件等具体情况作为主要依据进行审核,对审核过程中发现的问题应及时指出和改正,同样需要根据实际情况进行图纸的优化,确保隧道工程施工的顺利进行。
4.2施工工艺的改进
随着隧道工程施工相关技术的不断改进,以及新技术和新设备的应用,隧道施工工艺在隧道施工过程中也应不断优化和改进。比如在进行混凝土喷射时,应尽量在隧道开挖之后就要进行来防止岩体发生松动问题。此外,在混凝土喷射之前需要进行相应的试验,确定最佳喷射方案之后再进行实际喷射作业,而且需要在本层喷射作业厚度不低于50mm且初凝之后再进行下一层的喷射施工。还要不断引进新型喷射材料的混凝土喷射技术,以及新型的防水材料和工艺等。
4.3对施工步距进行严格控制
在隧道施工过程中,为了确保围岩应力平衡与均衡的释放和约束,确保隧道施工中安全,需要对施工步距进行合理和严格的控制。且在将步距控制在安全的范围内之后,还要及时进行仰拱和二衬的施作,而且要确保相应的施工参数如仰拱开挖长度、以及仰拱和二衬与掌子面围岩之间的距离等符合设计和相关标准要求。此外,还要在隧道施工过程中加强对施工步距的检查和监督,一旦超出安全距离则需要停止掌子面开挖作业,加快仰拱和二衬施工进度。
4.4加强动态监测
在隧道施工中,应对隧道施工状况进行动态监测,主要是对围岩的变形动态和支护结构的工作状况进行动态监测,并根据监测情况及时采取相应的措施来确保隧道施工安全。此外还要对山体的沉降量、围岩的稳定状况、支护体系的变形情况等进行实时监测,从监测数据中及时发现隧道施工中的相关问题并及时纠正和改进。
5结语
隧道施工中的安全和质量一直是隧道施工过程中控制的重点,需要对隧道施工中的关键技术进行重点把控,对隧道施工中的危险源进行辨识和分析,采取相应的安全应对措施,确保隧道施工中的安全,提高隧道施工的质量。
参考文献:
[1]王泰鈞. 高速公路隧道施工关键技术研究[J]. 交通世界,2017(z2):150-151.
[2]李渊. 复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术分析[J]. 建筑技术开发,2016,43(9):49-50.
[3]王晓佳. 复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术分析[J]. 工程建设与设计,2017(6):146-147.