簡(jiǎn)述公路隧道襯砌式樣分析與支護(hù)技術(shù)

李 貴 龍

(山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司，山西 運(yùn)城 044000)

簡(jiǎn)述公路隧道襯砌式樣分析與支護(hù)技術(shù)

李 貴 龍

(山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司，山西 運(yùn)城 044000)

對(duì)公路隧道工程中噴錨襯砌、整體式襯砌以及復(fù)合式襯砌三種襯砌式樣進(jìn)行了分析，基于圍巖特性的不同，提出了相應(yīng)的支護(hù)形式，并對(duì)鋼架支護(hù)形式、噴射混凝土支護(hù)形式、錨桿支護(hù)形式作了闡述，以供參考。

隧道，襯砌，支護(hù)形式，圍巖

1 公路隧道工程襯砌式樣分析

在公路隧道項(xiàng)目建設(shè)中常用襯砌方式有三種，即噴錨襯砌、整體式襯砌以及復(fù)合式襯砌，下面筆者就這三種式樣進(jìn)行簡(jiǎn)單地分析：第一，噴錨襯砌。把噴錨支護(hù)當(dāng)作永久性襯砌結(jié)構(gòu)，通常在地下水不是很充裕的三級(jí)或者以上圍巖短隧道應(yīng)用，該支護(hù)結(jié)構(gòu)屬于柔性，經(jīng)圍巖自承能力的利用與圍巖聯(lián)合一體，以此共同變形。第二，整體式襯砌。為確保項(xiàng)目施工的可靠性以及安全性，采取臨時(shí)支護(hù)措施，比如應(yīng)用噴錨支護(hù)，該支護(hù)不屬于永久性受力結(jié)構(gòu)，其永久性受力結(jié)構(gòu)為模筑混凝土。第三，復(fù)合式襯砌。在項(xiàng)目施工建設(shè)初期，把噴錨支護(hù)當(dāng)作臨時(shí)支護(hù)，且內(nèi)層應(yīng)用模筑混凝土當(dāng)作二次襯砌永久結(jié)構(gòu)，其中為避免初期噴錨支護(hù)以及二次模筑混凝土襯砌由于材料或者受力等因素而出現(xiàn)變形情況，造成混凝土產(chǎn)生裂紋，通常情況需按照要求在兩層之間設(shè)隔離層或者防水層。上述這三種常見襯砌，其施工質(zhì)量和公路隧道項(xiàng)目整個(gè)建設(shè)質(zhì)量有著密切的關(guān)系，若出現(xiàn)質(zhì)量問題，不僅會(huì)使整個(gè)項(xiàng)目施工質(zhì)量受到影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起安全事故，對(duì)此必須要引起高度重視。

2 支護(hù)技術(shù)分析

2.1 鋼架支護(hù)形式

鋼架支護(hù)使用便捷，具備即發(fā)性，可有效彌補(bǔ)噴射混凝土支護(hù)不能達(dá)到理想固定強(qiáng)度這一不足，在施工中架設(shè)鋼架支護(hù)可有效避免脫落。一般情況下當(dāng)錨桿砂漿達(dá)不到固定強(qiáng)度之前也可采用這種支護(hù)。在使用鋼架支護(hù)時(shí)，應(yīng)事先清理干凈施工位置，確保其無(wú)雜物，且安裝橫向偏差以及高程均在±5 cm內(nèi)，而垂直度偏差則不可大于±2°，注意不可隨意將鋼架隔斷，同時(shí)用螺栓將各節(jié)間連接。此外，為提高鋼架縱向可靠性以及穩(wěn)定性，鋼架之間應(yīng)設(shè)鋼拉桿，沿鋼架外邊緣大約隔開2 m進(jìn)行楔緊，從而使鋼架橫縱向剛度得到增強(qiáng)。

2.2 噴射混凝土支護(hù)形式

噴射混凝土可充填圍巖裂隙或者節(jié)理，膠接不連續(xù)巖層層面，使其成一個(gè)整體，且還可產(chǎn)生相應(yīng)的楔效應(yīng)，使巖塊之間摩擦系數(shù)得以增加，以此有效避免巖塊沿著軟弱面出現(xiàn)滑移或者脫落等現(xiàn)象，確保表面巖塊穩(wěn)定性。噴射混凝土具有抗剪強(qiáng)度以及粘結(jié)力，可和巖面粘貼并形成一個(gè)承載體系，使噴層受力情況得到有效的改善。采用噴射混凝土?xí)r，需及時(shí)分層施噴，以便對(duì)圍巖變形的控制，避免圍巖出現(xiàn)風(fēng)化現(xiàn)象。在噴射混凝土施工之前，應(yīng)對(duì)噴射機(jī)以及混凝土攪拌機(jī)等相關(guān)設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)地檢查和維修，進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)還應(yīng)仔細(xì)檢查開挖斷面，沖洗干凈附著在巖面的雜物和污泥，對(duì)于滲漏比較大的位置應(yīng)進(jìn)行引排水處理，做好準(zhǔn)備工作后方可繼續(xù)下道工序。在操作期間應(yīng)控制好水灰比、風(fēng)壓以及水壓等。為確保噴射混凝土質(zhì)量達(dá)標(biāo)，回彈率應(yīng)下降，及時(shí)清除粉塵，合理控制風(fēng)壓，適當(dāng)?shù)貙?duì)壓力的大小進(jìn)行調(diào)整，和風(fēng)壓相比，水壓一般要大50 kPa～100 kPa，同時(shí)于噴頭水環(huán)處需形成為水霧，且干拌合料應(yīng)充分濕潤(rùn)。在干噴時(shí)，若所噴射的混凝土容易粘著，表面濕潤(rùn)光澤，回彈小，則表示水量適中；若表面無(wú)光，混凝土不密實(shí)，回彈物多且灰塵大則表示水量??；若表面流淌滑動(dòng)，則表示水量大?？刂坪脟娚渚嚯x以及角度，通常情況下噴嘴和巖面之間所形成的角度和巖面垂直；若接近于邊墻，則把噴嘴稍微向下俯大約10°，以便混凝土可更好地噴射于較厚巖面頂端。此外，噴嘴和巖面之間的距離通常在0.8 m～1.2 m范圍內(nèi)，噴射順序?yàn)閴Α埃韵露?，事先?duì)凹處進(jìn)行噴射，并找平，而后逐漸向上進(jìn)行噴射，其中噴射混凝土施工工藝如圖1所示。

2.3 錨桿支護(hù)形式

錨桿具有組合梁、懸吊以及加固的作用，基于材質(zhì)的不同可分為兩種，即自進(jìn)注漿錨桿與砂漿錨桿。由于外部振動(dòng)或者其他因素造成局部巖塊穩(wěn)定性下降，為避免巖塊脫落，利用錨桿將活動(dòng)巖塊懸吊于穩(wěn)定巖體上，又或者把應(yīng)力區(qū)域內(nèi)這些不穩(wěn)定圍巖懸掛于應(yīng)力區(qū)外牢固穩(wěn)定巖體上，以此確保該部分巖體穩(wěn)定性，發(fā)揮出錨桿所具懸吊作用。自圍巖徑向周圍設(shè)置錨桿，當(dāng)挖空圍巖時(shí)，部分松軟圍巖基于錨桿固定下，和主體形成一個(gè)承載拱形，可有效避免脫落圍巖形變，同時(shí)噴射混凝土以后，還可和圍巖形成一個(gè)整體，一同承載來(lái)自外部所產(chǎn)生的壓力，以此達(dá)到加固的目的。利用錨桿把巖層緊密連接，提高巖層密合程度，使巖層之間的摩擦力得以增加，以此固定圍巖，發(fā)揮出其所具組合梁作用。要注意的是在應(yīng)用錨桿的時(shí)候，其布局必須要合理且準(zhǔn)確，一般情況下錨桿沿隧道周邊布設(shè)，布設(shè)形狀為梅花狀，且方向和周圍巖面應(yīng)保持垂直。

2.4 相關(guān)注意事項(xiàng)

1)隧道滲漏水防治。目前在公路隧道施工中，通常聯(lián)合應(yīng)用堵與排方法防止出現(xiàn)滲漏水問題。二襯施工縫中一般設(shè)止水條，二襯和初期支護(hù)的中間設(shè)復(fù)合型材料防水板，鋪設(shè)防水板時(shí)，初期支護(hù)表面平順程度必須要達(dá)到要求，錨桿尾部外露長(zhǎng)度不可超過1 cm；同時(shí)防水層施工區(qū)域不可進(jìn)行強(qiáng)振動(dòng)作業(yè)或者爆破作業(yè)，防水板和初期支護(hù)貼合情況必須要滿足標(biāo)準(zhǔn)，不可過緊，以免灌注混凝土?xí)r防水板出現(xiàn)脹破或者脹壞等現(xiàn)象；嚴(yán)格按照焊接要求操作，可采用雙焊縫焊接，不可出現(xiàn)漏焊或者假焊等現(xiàn)象。此外，加強(qiáng)施工質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，根據(jù)施工要求和進(jìn)度利用相應(yīng)的量測(cè)工具或者儀表等量測(cè)圍巖、支柱結(jié)構(gòu)變化情況，以此為險(xiǎn)情以及事故的預(yù)見、支護(hù)設(shè)計(jì)的調(diào)整與修改等提供更為合理且可靠的參考信息。

2)加強(qiáng)監(jiān)理。在公路隧道工程項(xiàng)目建設(shè)中，初期支護(hù)與襯砌質(zhì)量直接關(guān)系著整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量，對(duì)此必須要嚴(yán)格按照行業(yè)規(guī)范以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工、檢驗(yàn)。為確保工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)，項(xiàng)目監(jiān)理人員必須要全面且系統(tǒng)地對(duì)項(xiàng)目各施工作業(yè)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在工作中必須要細(xì)心，仔細(xì)觀察和檢測(cè)每個(gè)施工環(huán)節(jié)，加強(qiáng)細(xì)節(jié)管理。同時(shí)還應(yīng)有耐心，深入分析在施工過程中所出現(xiàn)的各種問題，找出引起這些問題的原因，并采取相應(yīng)的措施予以處理，以免這些問題影響工程項(xiàng)目施工的進(jìn)度以及質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，信息技術(shù)水平的提高，國(guó)內(nèi)交通建設(shè)事業(yè)也取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，公路隧道項(xiàng)目建設(shè)數(shù)量也不斷增多。為確保公路隧道工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量達(dá)標(biāo)，提高其使用的安全性以及可靠性，預(yù)防和減少安全事故的發(fā)生，本次研究筆者就公路隧道襯砌式樣以及支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了研究分析，望通過本文內(nèi)容的介紹可為今后國(guó)內(nèi)公路隧道建設(shè)提供相應(yīng)的參考資料，以此進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)內(nèi)交通事業(yè)的發(fā)展，獲得最大化的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。

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On analysis of lining styles of roads and tunnels and its support technique

Li Guilong

(ShanxiYunchengRoadandBridgeCo.,Ltd,Yuncheng044000,China)

The paper analyzes the three lining styles, that is, shorcrete bolt lining, integrated lining and composite lining, in the roads and tunnels projects, points out respective support forms based on various surrounding rock features, and illustrates the rigid-frame support, sprayed concrete support, and anchor bolt support, so as to provide some reference.

tunnel, lining, support form, surrounding rock

2015-06-21

李貴龍(1969- )，男，工程師

1009-6825(2015)25-0184-02

U455.91

A