淺談超前管棚支護在隧洞塌方處理施工中的應用

徐金剛

(中鐵十五局集團第二工程有限公司 上海 青浦 201799)

淺談超前管棚支護在隧洞塌方處理施工中的應用

徐金剛

(中鐵十五局集團第二工程有限公司 上海 青浦 201799)

隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，我國隧道建筑工程施工的規(guī)模和質(zhì)量正在逐年提高。隧道建筑工程施工作為一項重要的社會工程、民生工程，對促進社會工業(yè)發(fā)展，提高人民生活水平具有重要的意義。社會生產(chǎn)生活尤其是交通運輸行業(yè)離不開隧道建筑工程施工作業(yè)，我國作為一個交通大國，且地形起伏較大，隧道在溝通交通路線中起著極為重要的作用，因此隧道建筑工程施工作業(yè)所體現(xiàn)出的意義就更為重大。在隧道建筑工程施工作業(yè)進行的過程中，由于一些不可抗力原因難免會出現(xiàn)隧道塌方事故，這樣會嚴重危害到隧道工程施工建設(shè)工作。因此，對隧洞塌方處進行超前管棚支護工作就顯得尤為重要和必要，這不僅關(guān)系到隧道建筑工程的施工質(zhì)量，更關(guān)系到施工人員的安全和資源的利用、節(jié)約。

超前管棚支護；隧洞；塌方

前言：隧道建筑工程施工作為一項民生工程，對于社會的發(fā)展具有重要的意義?，F(xiàn)階段我國隧道建筑工程施工的總體建設(shè)步伐比較穩(wěn)定，總體布局較為清晰，這為我國的社會發(fā)展提供了源源不斷的動力。在這一過程中，我們必須對隧道建筑工程施工過程中遇到的問題進行解決，尤其是要解決隧洞的塌方問題。在本文中，我將提出一種處理隧洞塌方事故的方法，即超前管棚支護法。我將對超前管棚支護法的概況進行闡述，并分析現(xiàn)階段我國工程地質(zhì)及塌方體的情況，同時對超前管棚支護法的施工工藝流程進行分析。希望這些能夠為有關(guān)部門提供借鑒，共同促進我國隧洞塌方處理施工工作的進行。

1.工程基本信息

1.1工程概況

現(xiàn)階段我國隧道建筑施工作業(yè)的規(guī)模和質(zhì)量都在逐年提升，這對于我國經(jīng)濟社會發(fā)展，尤其是交通事業(yè)的發(fā)展起到了極為重要的作用。隧道施工建設(shè)工作不僅關(guān)系到交通通路的連接，更關(guān)系到交通規(guī)劃布局及其長遠發(fā)展。因此，做好隧道建設(shè)施工作業(yè)具有極為重要的意義。我國的隧道建筑工程施工水平還沒有達到一定的高度，較高水平還有一段距離，因此在隧道建筑工程施工過程中難免會出現(xiàn)一些危險狀況，而其中危害最大的就是隧洞塌方事故。所謂的隧洞塌方，就是在隧道修建過程中，由于一些人為因素或者不可抗力因素而導致的局部土層坍塌。這種事故對于隧道的修建工作極為不利，不僅會使隧道修建工作終止，而且會損害施工人員的生命安全。產(chǎn)生這種事故的原因有很多，其中隧道建筑工程施工人員工作態(tài)度的不端正是最重要的原因。正所謂“態(tài)度決定一切”，如果隧道建筑工程施工人員缺乏責任意識，那么他們的工作態(tài)度必然會不端正。這樣一來就會嚴重影響隧道建筑工程施工作業(yè)的進行，甚至會在隧道建筑工程施工過程中發(fā)生嚴重錯誤，這對于隧道建筑工程施工作業(yè)所產(chǎn)生的影響無疑是極為巨大的。甚至會在工作過程中產(chǎn)生危害隧道建筑工程施工人員生命安全的巨大負面影響?；谶@些原因，我們有必要在發(fā)生隧洞塌方事故的時候進行應急搶救措施，這樣一來不僅可以將損失降低到最小，而且能夠使隧道建筑工程施工繼續(xù)進行。因此，超前管棚支護技術(shù)就得到了廣泛的應用。所謂超前管棚支護技術(shù)，就是利用管棚對一些結(jié)構(gòu)疏松的土壤層進行支撐和保護工作，從而達到安全開挖隧道，增強地層承載力的目的。那么，將超前管棚支護技術(shù)應用到隧洞塌方處理工作中，就是有效地利用了管棚的支撐性和增強地層強度的特性，從而有效的修復損壞的地層，遏制塌方的進一步擴大，使隧洞開鑿施工工作正常進行。這種做法在國內(nèi)外得到了廣泛的應用，為我國隧道施工修建工作提供了強大的安全保障。

1.2工程地質(zhì)及塌方體情況

現(xiàn)如今，隧道施工修建工作，在我國的交通運輸事業(yè)發(fā)展過程中起到了極為重要的作用。與此同時，隨著地球環(huán)境的惡化和自然災害，尤其是地震的增多，對我國隧道修建工作造成了極大的威脅。我國每年由地震造成的隧道塌方事故在事故總數(shù)中占有很大的比例，造成了巨大的生命財產(chǎn)損失。因此，在修建隧道的過程中，我們必須對所要修建隧洞的路段進行全面的勘測和考察，這樣才能盡量的避免塌方事故的發(fā)生，使隧道施工修建工作順利進行。發(fā)生塌方的地點一般是地層較為薄弱和疏松的地點，這些地層的結(jié)構(gòu)一般由沙土組成，而非巖石。這種地層極為薄弱，即使不發(fā)生地震，在開挖的過程中也極易出現(xiàn)塌方事故。因此，在隧道施工建設(shè)過程中我們要盡量避免這種地層，如果實在無法避開，就要使用超前管棚支護的方法。使用超前管棚支護法，可以有效地避免隧道開挖過程中的塌方事故。與此同時，超前管棚支護也可以應用到隧道塌方事故發(fā)生之后的修復工作中，一旦發(fā)生塌方事故，其所造成的生命財產(chǎn)損失是極為巨大的，因此對塌方事故進行后續(xù)處理工作也是極為必要的。

1.3管棚的參數(shù)設(shè)計

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，超前管棚支護技術(shù)在我國的隧道修建施工作業(yè)中已經(jīng)得到了廣泛的應用。在這一過程中，超前管棚支護技術(shù)為我國隧洞塌方事故處理工作做出了巨大貢獻，極大地減少了隧洞塌方所造成的巨大生命財產(chǎn)損失。那么，要想使超前管棚支護技術(shù)更好的應用到隧洞塌方事故處理工作中，首先就要對管棚的參數(shù)進行合理的設(shè)計。隧洞塌方的類型和塌方程度，是確定管棚參數(shù)的一個重要因素，隧洞塌方的類型確定了應該使用什么種類的管棚，而隧洞塌方的程度決定了應該使用什么強度的管棚。眾所周知，管棚的種類包括長管棚和短管棚，而管棚的配置類型有很多，包括扇形、半圓形、門形、全周形、一字形等等[1]。這些管棚參數(shù)的選擇，要依照具體情況而定，不能一概而論，只有選擇了參數(shù)正確的管棚，才能使超前管棚支護法發(fā)揮它最大的作用和效果。

2.施工工藝流程

2.1施工準備與定向鉆孔

超前管棚支護的施工準備包括管棚制作、管棚運輸、安裝管棚和管棚的檢測幾個步驟。管棚的制作就是根據(jù)塌方的具體情況選定管棚的材料和配置方法，從而進行管棚的制作。管棚的運輸就是將制作完畢的管棚運送到塌方事故現(xiàn)場，這一過程看似簡單，但由于管棚外部特征的特殊性，其運輸工作也比較困難。在安裝管棚之前，做好定向鉆孔工作是極為必要的，只有確定好鉆孔的方向，才能使管棚安裝工作正常的進行。

2.2鉆孔、安裝鋼管

管棚的安裝是超前管棚支護法中最為重要的環(huán)節(jié)。而安裝管棚的過程中需要用到鉆孔技術(shù)。所謂鉆孔技術(shù)，就是根據(jù)管棚的結(jié)構(gòu)和塌方體的結(jié)構(gòu)合理選擇管棚安裝部位，在塌方處進行打孔工作。只有做好鉆孔工作，才能使管棚的安裝方向和位置得到有效的保障，從而使超前管棚支護技術(shù)的優(yōu)勢得以發(fā)揮。在做好打孔工作之后，我們便可以對鋼管進行安裝。鋼管是管棚的主要材質(zhì)之一。在安裝鋼管的過程中要注意遵守管棚的布置規(guī)則，這樣才能發(fā)揮管棚的作用[2]。

2.3連接鋼管與注漿

在安裝鋼管之后，我們需要做的工作是連接鋼管和注漿。連接鋼管是在安裝鋼管之后進行的工作，只有將鋼管進行連接，才能構(gòu)成我們所需要的超前管棚支護結(jié)構(gòu)，才能發(fā)揮超前管棚的作用。注漿是在連接鋼管工作完成之后所需要進行的工作，通過注漿我們可以將超前管棚支護的結(jié)構(gòu)強度提升到更高的水平，從而使其支撐效果更好。

3.結(jié)語

隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，我國隧道建筑工程施工項目工作正在穩(wěn)步進行中，隧道建筑工程施工工作對我國的經(jīng)濟社會發(fā)展，尤其是交通事業(yè)的發(fā)展具有不可磨滅的重要作用。在本文中，我對現(xiàn)階段我國隧道建筑工程施工工作的概況進行了分析，并且提出了在工程概況大背景下，超前管棚支護工作中存在的問題。同時，我還對超前管棚支護的參數(shù)設(shè)計、工藝流程做出了具體的闡述。希望這些能夠為有關(guān)部門提供一些借鑒，共同促進我國隧道建筑工程施工水平的提高，使我國的交通運輸事業(yè)得到更好的發(fā)展。

[1]劉兵.淺談隧道超前長管棚支護施工技術(shù)[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014（02）.

[2]陳樓，舒濤.淺談隧道大管棚支護施工技術(shù)應用[J].大科技，2014（23）.

TU75

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