本文摘要：摘要：文中分析了快速開(kāi)挖方法在黃土V級(jí)圍巖隧道工程的應(yīng)用，可為相似工程施工提供參考。 關(guān)鍵詞：黃土隧道;施工技術(shù);銑挖施工 程特性是西部基礎(chǔ)建設(shè)中將要面對(duì)的主要問(wèn)題之一[6]。另外，黃土隧道普遍存在變形快、應(yīng)力分布復(fù)雜、圍巖不穩(wěn)定的現(xiàn)象，各種施工
摘要：文中分析了快速開(kāi)挖方法在黃土V級(jí)圍巖隧道工程的應(yīng)用，可為相似工程施工提供參考。
關(guān)鍵詞：黃土隧道;施工技術(shù);銑挖施工
程特性是西部基礎(chǔ)建設(shè)中將要面對(duì)的主要問(wèn)題之一[6]。另外，黃土隧道普遍存在變形快、應(yīng)力分布復(fù)雜、圍巖不穩(wěn)定的現(xiàn)象，各種施工活動(dòng)都引起施工卸載作用，對(duì)周圍土體與鄰近建筑物產(chǎn)生不同程度的擾動(dòng)影響，甚至出現(xiàn)環(huán)境公害[7]。如何更高效地控制黃土隧道變形發(fā)展是黃土隧道安全施工的核心內(nèi)容之一[8-9]。本文以定西市黃土隧道工程為依托，對(duì)隧道施工技術(shù)進(jìn)行了研究，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
1 工程概況
隧道地處定西市通渭縣咀頭正西方向2km處，進(jìn)口位于黃土沖溝臺(tái)坎處，北側(cè)，出口位于錦屏鎮(zhèn)東北約500m處。隧道隧址區(qū)位于干旱區(qū)，常年干旱少雨，沖溝常年干涸，只在暴雨季節(jié)形成洪流，工程區(qū)地下水的主要來(lái)自于自然降水，其主要通過(guò)含水層孔隙、裂隙直接滲入補(bǔ)給，在斜坡段隨地形由高到低逕流運(yùn)動(dòng)，排泄于溝谷，水文地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單，研究區(qū)的地下水受氣象條件、巖性條件、以及其它的地質(zhì)因子所影響，分布不均勻。在黃土孔隙以及土體的微裂隙中，含有地下水。隧道進(jìn)出口溝道內(nèi)均有地下水出露，出水量較小，隧址區(qū)地下水儲(chǔ)水量較小。對(duì)隧道地區(qū)的水質(zhì)進(jìn)行分析，水對(duì)地下空間中的金屬結(jié)構(gòu)如鋼筋有一定程度的腐蝕作用。隧道地段分布著大量泥巖，天然抗壓強(qiáng)度大致在3.7MPa左右。
隧道施工論文范例：隧道塌方處治及預(yù)防施工技術(shù)研究
2 快速開(kāi)挖施工方案
銑挖法在地下工程中發(fā)揮著十分重要的作用，在地下工程處于一些不適用劇烈擾動(dòng)的地段時(shí)，銑挖機(jī)的優(yōu)點(diǎn)便顯現(xiàn)了出來(lái)[10]。
2.1主要施工方案隧道開(kāi)挖過(guò)程采用了三臺(tái)階開(kāi)挖法。過(guò)程中先進(jìn)行上臺(tái)階分部開(kāi)挖、分部修邊，開(kāi)挖完成后移機(jī)至中臺(tái)階，監(jiān)控量測(cè)小組對(duì)上臺(tái)階進(jìn)行變形量測(cè)和地質(zhì)素描工作，中開(kāi)挖完成后移機(jī)至下臺(tái)階，監(jiān)控量測(cè)小組對(duì)中臺(tái)階進(jìn)行變形量測(cè)和地質(zhì)素描工作，待下臺(tái)階開(kāi)挖完成，監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)處理后，確定掌子面圍巖穩(wěn)定、變形數(shù)據(jù)正常，然后上中下臺(tái)階進(jìn)行初期支護(hù)作業(yè)。
2.2施工順序①對(duì)上臺(tái)階核心土進(jìn)行開(kāi)挖，對(duì)上臺(tái)階進(jìn)行輪廓修邊;②掘進(jìn)機(jī)移機(jī)至中臺(tái)階右側(cè)，對(duì)中臺(tái)階的右側(cè)進(jìn)行開(kāi)挖;③對(duì)中臺(tái)階的右側(cè)進(jìn)行輪廓修邊;④掘進(jìn)機(jī)移機(jī)至中臺(tái)階左側(cè)，集中力量開(kāi)挖中臺(tái)階左側(cè);⑤對(duì)中臺(tái)階左側(cè)進(jìn)行輪廓修邊;⑥下臺(tái)階開(kāi)挖并修邊;⑦對(duì)下臺(tái)階右側(cè)進(jìn)行開(kāi)挖、修邊;⑧對(duì)下臺(tái)階左側(cè)開(kāi)挖、修邊。
3 銑挖機(jī)開(kāi)挖隧道的優(yōu)勢(shì)
3.1銑挖機(jī)特點(diǎn)
(1)擾動(dòng)更小，與鉆爆法施工不同的是，銑挖機(jī)在黃土隧道中的施工對(duì)隧道的擾動(dòng)更小，這有利于保護(hù)圍巖的原有的應(yīng)力條件，避免造成大面積的圍巖變形及隧道內(nèi)的塊體塌落等事故。(2)安全性更好，黃土隧道掌子面力學(xué)性質(zhì)較差，開(kāi)挖過(guò)程中極易產(chǎn)生坍塌和掉塊等問(wèn)題，使用銑挖機(jī)開(kāi)挖使工作人員不需要近距離接觸掌子面，保障了隧道內(nèi)施工員的安全。(3)應(yīng)用便利，黃土地層隧道內(nèi)的作業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變，尤其是巖性變化復(fù)雜時(shí)或作業(yè)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，可以對(duì)刀盤(pán)進(jìn)行更換。
3.2超挖量對(duì)比
黃土隧道內(nèi)的作業(yè)機(jī)械選用銑挖機(jī)和挖機(jī)，將兩種機(jī)械作業(yè)時(shí)的超挖量進(jìn)行工程實(shí)測(cè)。隧道超欠挖在隧道施工過(guò)程中的十分普遍，降低了隧道質(zhì)量、影響了工程進(jìn)度、增加了開(kāi)挖費(fèi)用，從施工實(shí)測(cè)過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)采用銑挖機(jī)做作業(yè)過(guò)程所產(chǎn)生的超挖量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于銑挖機(jī)與挖機(jī)聯(lián)合作業(yè)后的超挖量。這說(shuō)明聯(lián)合作業(yè)方式具有在黃土地層的隧道的施工中具有更高的經(jīng)濟(jì)效益。
4 質(zhì)量控制方法、要求
(1)銑挖機(jī)每次開(kāi)挖前，在隧道已完成初期支護(hù)端頭安設(shè)若干紅外線激光儀，利用全站儀使得激光射線與開(kāi)挖輪廓平行，讓激光射到開(kāi)挖工作面處，以此用來(lái)指導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖作業(yè)。(2)隧道作業(yè)面的中線以及高程需要嚴(yán)格遵守給出的設(shè)計(jì)方案。檢驗(yàn)數(shù)量：每一開(kāi)挖循環(huán)檢查一次。檢驗(yàn)方法：采用儀器測(cè)量。(3)把控超欠挖量。檢驗(yàn)數(shù)量：每一開(kāi)挖循環(huán)檢查一次。檢驗(yàn)方法：施工過(guò)程中可以采用測(cè)量?jī)x器來(lái)監(jiān)控隧道斷面，并且將所獲取的斷面信息與設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較。(4)洞身開(kāi)挖中，需要在作業(yè)后仔細(xì)地觀察開(kāi)挖后的圍巖地質(zhì)信息，包括有地層信息、巖性信息、結(jié)構(gòu)面信息、水文信息等等。檢驗(yàn)數(shù)量：每一開(kāi)挖循環(huán)檢查一次。檢驗(yàn)方法：進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的勘察以及文字描述。
(5)隧洞底部在開(kāi)挖之后應(yīng)馬上獲取地質(zhì)信息，以保障施工科學(xué)、合理。如需遇到特殊情況需要加固時(shí)，應(yīng)盡量滿足原有的設(shè)計(jì)方案。檢驗(yàn)數(shù)量：每處檢查一次。檢驗(yàn)方法：施工單位進(jìn)行地質(zhì)描述。(6)開(kāi)挖過(guò)程實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，目的是以量測(cè)獲取的信息為基礎(chǔ)，來(lái)對(duì)整體黃土隧道工程的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)。判定的條件可以通過(guò)已有的工程經(jīng)驗(yàn)、學(xué)科的理論分析、以及其它的特殊要求來(lái)確定。6 結(jié)論
通過(guò)對(duì)定西市黃土隧洞銑挖機(jī)開(kāi)挖施工技術(shù)的研究，發(fā)現(xiàn)銑挖機(jī)與挖機(jī)結(jié)合的開(kāi)挖方式適合隧道圍巖以泥巖為主的黃土隧道，且能更好的控制施工超挖量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。該快速施工方案加快了黃土隧道的施工進(jìn)度，提高了施工效率，并通過(guò)改進(jìn)施工方法提高了經(jīng)濟(jì)效益，以科技指導(dǎo)生產(chǎn)，為黃土地層軟弱圍巖隧道工程提供了一定的借鑒意義，具有顯著的社會(huì)效益和社會(huì)進(jìn)步意義。本文只針對(duì)定西隧道黃土地層開(kāi)展了該技術(shù)運(yùn)用，并且取得了較好效果，但該技術(shù)應(yīng)用到其他巖性隧道的具體效果，還有待進(jìn)一步研究。
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作者：熊子壹1，王 強(qiáng)2，王國(guó)靖2，徐帥軍2
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