淺埋暗挖技術(shù)在公路隧道工程中的應(yīng)用分析

李 鵬

(山西平陽(yáng)路橋有限公司,山西 臨汾 041000)

0 引言

進(jìn)入新時(shí)期后，很多地區(qū)都在著眼于建造公路隧道，而與之有關(guān)的工程技術(shù)舉措也在實(shí)現(xiàn)改進(jìn)。相比而言，淺埋暗挖手段具備靈活性與及時(shí)性的基本特征，對(duì)于此類技術(shù)如果能將其靈活適用于隧道建設(shè)，那么有助于從源頭上消除隧道安全威脅，同時(shí)也避免了繁瑣的施工流程。因此在靈活適用淺埋暗挖的全過程中，針對(duì)隧道整體上的地質(zhì)形態(tài)與其他要素都應(yīng)當(dāng)全面加以考量，在此前提下擬定可行性的淺埋暗挖操作方案。

1 公路隧道工程的實(shí)例

某公路工程處于山嶺的特殊部位上，其中包含不良地質(zhì)。經(jīng)過全方位的現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)，可以得知該區(qū)域整體上呈現(xiàn)較大規(guī)模的濕陷性黃土，截至目前已達(dá)Ⅲ級(jí)的嚴(yán)重濕陷性等級(jí)。在此前提下，由于受到現(xiàn)存技術(shù)水準(zhǔn)以及現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)給其帶來(lái)的影響，針對(duì)上述的隧道項(xiàng)目選擇了淺埋暗挖的模式予以施工。

具體在施行全過程的隧道開挖時(shí)，對(duì)于該隧道分別設(shè)置了分塊挖掘與分部挖掘的隧道施工舉措。在這其中，首先選擇特定的隧道側(cè)予以開挖，對(duì)此需要設(shè)置臨時(shí)性的初期封閉支護(hù)。通過完成上述的支護(hù)措施，再去構(gòu)建網(wǎng)狀的封閉式整體隧道支撐。此外，對(duì)于整體性的隧道支護(hù)還需布置封閉式的臨時(shí)性仰拱隧道支撐，以此來(lái)保障后續(xù)施工的安全。

2 淺埋暗挖的基本技術(shù)特征

淺埋暗挖方法指的是對(duì)于整個(gè)隧道結(jié)構(gòu)設(shè)置較淺的埋深，然后對(duì)其予以相應(yīng)的隧道挖掘處理，而不去破壞或者損毀既有的現(xiàn)場(chǎng)土層結(jié)構(gòu)。早在20世紀(jì)初，淺埋暗挖法就已經(jīng)誕生。由此可見，淺埋暗挖的施工模式建立于新奧法的前提下，其能夠靈活適用于松散性的圍巖與其他土層，同時(shí)也能因地制宜設(shè)定隧道埋深。與此同時(shí)，淺埋暗挖法有助于杜絕周邊污染，避免隧道建設(shè)給附近環(huán)境帶來(lái)?yè)p害。從現(xiàn)狀來(lái)看，淺埋暗挖方法較多用來(lái)建造隧道洞室，針對(duì)各類隧道斷面與隧道尺寸都可以靈活加以運(yùn)用。

運(yùn)用淺埋暗挖法最為突顯的特征就在于設(shè)置較淺的埋藏深度，因而能夠顯著縮短地面與隧道挖掘面的間隔距離[2]。由于受到地表移動(dòng)的影響，多數(shù)隧道建設(shè)都會(huì)損傷既有的地層。為了規(guī)避上述的損害，運(yùn)用淺埋暗挖手段還需設(shè)置必要的支護(hù)，同時(shí)也要因地制宜做好全面性的現(xiàn)場(chǎng)排水、支護(hù)與灌漿操作。在開挖土層的前提下，現(xiàn)場(chǎng)土層需要經(jīng)過特定的時(shí)間段才可以恢復(fù)原有的自穩(wěn)定性，對(duì)此需要設(shè)置支護(hù)用來(lái)保障土體穩(wěn)定性。如果能夠妥善布置相應(yīng)的支護(hù)設(shè)施，則可以實(shí)現(xiàn)地層沉降的顯著縮小，對(duì)于薄壁圍巖也能予以保護(hù)。

淺埋暗挖法包含雙側(cè)壁以及單側(cè)壁的導(dǎo)坑開挖，此外還涉及到臺(tái)階開挖的方法。在此基礎(chǔ)上，淺埋暗挖的方式能夠施行全過程的施工監(jiān)控，運(yùn)用動(dòng)態(tài)的手段來(lái)監(jiān)控現(xiàn)階段的施工信息，如圖1所示。例如近些年以來(lái)，針對(duì)隧道施工已經(jīng)能夠憑借應(yīng)力監(jiān)測(cè)的方式來(lái)施行體系化的監(jiān)控。此外，淺埋暗挖法還必須配備鋼筋網(wǎng)的相應(yīng)支護(hù)措施，或者選擇拱架支護(hù)的方式。

3 具體的施工運(yùn)用

從根本上來(lái)講，隧道施工能否獲得最優(yōu)的整體施工效果，其決定于現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、隧道開挖方法以及現(xiàn)有的水文條件。近些年以來(lái)，有關(guān)部門針對(duì)隧道施工更多關(guān)注了潛在性的生態(tài)影響，因此有必要運(yùn)用相應(yīng)的舉措來(lái)顯著減少隧道施工引發(fā)的周邊生態(tài)干擾。在此前提下，淺埋暗挖法相比而言體現(xiàn)為更優(yōu)的綜合性生態(tài)效應(yīng)，對(duì)于隧道坍塌能夠予以全方位的避免[3]。與此同時(shí)，運(yùn)用淺埋暗挖的操作方式也能從源頭入手來(lái)消除安全威脅，此項(xiàng)舉措能夠保障全過程的隧道建設(shè)安全。具體在實(shí)踐中，針對(duì)隧道工程運(yùn)用的淺埋暗挖法包含如下關(guān)鍵點(diǎn)。

3.1 妥善開挖隧道

具體在進(jìn)入隧道開挖的全過程以前，首先需要做好實(shí)時(shí)性的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。針對(duì)山嶺隧道的不良地質(zhì)狀況而言，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用人工掏孔的方式來(lái)設(shè)置必要的地質(zhì)探測(cè)孔。在推進(jìn)開挖進(jìn)尺的狀態(tài)下，與之有關(guān)的地質(zhì)探孔也應(yīng)當(dāng)隨之實(shí)現(xiàn)全方位的推進(jìn)。開挖進(jìn)尺具有循環(huán)性的特征，因此在確定鋼隔柵的間隔距離時(shí)，對(duì)于某些潛在性的外界要素都要將其納入現(xiàn)有的考量范圍。

例如在涉及到雨季建造隧道時(shí)，與之有關(guān)的隧道開挖應(yīng)當(dāng)保持謹(jǐn)慎，對(duì)于現(xiàn)有的開挖間距予以適當(dāng)縮小。此外，如果遇到較小荷載比的地面路段的特殊隧道路段時(shí)，就要適度擴(kuò)大原有的間隔距離。

3.2 設(shè)置全方位的隧道支護(hù)

從隧道支護(hù)的基本種類來(lái)看，對(duì)于隧道支護(hù)可以將其分成臨時(shí)性支護(hù)、超前支護(hù)與初期性的隧道支護(hù)。具體而言，臨時(shí)性的隧道支護(hù)關(guān)鍵在于運(yùn)用型鋼來(lái)完成針對(duì)隧道中壁的支護(hù)，或者對(duì)于臨時(shí)性的隧道仰拱予以相應(yīng)的支護(hù)。通過設(shè)置臨時(shí)支護(hù)的舉措，應(yīng)當(dāng)能妥善控制現(xiàn)有的格柵鋼架。在全面銜接各個(gè)連接點(diǎn)的狀態(tài)下，就可以構(gòu)成閉合性的臨時(shí)受力體系。

此外，超前支護(hù)應(yīng)當(dāng)限定于開挖土方全部結(jié)束以前，對(duì)于其中的外插鉆孔角度予以監(jiān)控，其中包含大管棚與小導(dǎo)管的兩類支護(hù)舉措。隧道初期支護(hù)，指的是憑借格柵鋼筋、鋼網(wǎng)片、注漿錨管或者早強(qiáng)混凝土來(lái)實(shí)現(xiàn)支護(hù)處理[4]。在此前提下，對(duì)于格柵鋼架有必要予以精確的定位，同時(shí)還需緊密銜接注漿錨等特殊部位。

3.3 運(yùn)用防水措施來(lái)處理隧道襯砌

對(duì)于隧道襯砌有必要做好多層次的防水處理，其中關(guān)鍵舉措就在于妥善處理其中的基面部位。通過運(yùn)用基面處理，對(duì)于整個(gè)基面能夠達(dá)到的平整度予以保障，同時(shí)也要妥善化解錨固尾部與鋼筋外露的難題。具體在鋪設(shè)防水卷材時(shí)，對(duì)此有必要予以整齊鋪設(shè)，對(duì)于防水墊圈應(yīng)當(dāng)將其布置于相應(yīng)的位置。這是由于，鋪設(shè)必要的防水卷材在客觀上有助于杜絕滲漏隱患。

施工人員在全面鋪設(shè)防水卷材的基礎(chǔ)上，還需妥善完成后續(xù)的綁扎鋼筋與其他相關(guān)處理。具體在涉及到仰拱面線的相關(guān)處理時(shí)，最好運(yùn)用混合性的細(xì)石物質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)5 cm左右的鋪設(shè)厚度，以便于形成混凝土的堅(jiān)固保護(hù)層。此外如果涉及到邊墻的防水處理，那么最好選擇移動(dòng)性的臨時(shí)性保護(hù)板。這是由于，設(shè)置此類保護(hù)板的舉措有助于杜絕損毀現(xiàn)有的防水卷材。在此基礎(chǔ)上，就要妥善安裝外層的支護(hù)鋼筋網(wǎng)，同時(shí)還需妥善焊接鋼網(wǎng)并且保證鋼筋具備的堅(jiān)固性。

3.4 澆筑二次襯砌

對(duì)于二次襯砌應(yīng)當(dāng)予以澆筑處理，運(yùn)用混凝土澆筑來(lái)保證二次襯砌能夠達(dá)到的穩(wěn)定性。在某些情形下，二次襯砌澆筑還可能涉及到邊頂拱以及隧道仰拱的分隔部位，也就是二者的分界線。如果遇到此類情形，那么針對(duì)澆筑仰拱邊墻的總時(shí)間應(yīng)當(dāng)予以適當(dāng)縮短。此外在涉及到澆筑過程出現(xiàn)氣泡時(shí)，應(yīng)當(dāng)借助可翻轉(zhuǎn)的定型模板對(duì)其予以處理。對(duì)于拆模操作在全面完成以后，就要進(jìn)入抹面施工，對(duì)于輸送混凝土的距離予以適當(dāng)縮短。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過綜合分析，可以得知針對(duì)隧道施工如果選擇了淺埋暗挖的方式，則可以顯著降低總體上的隧道建造成本，同時(shí)也突顯了便捷性、靈活性與安全性的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。截至目前，有關(guān)部門在建造隧道工程時(shí)較多運(yùn)用了上述的施工舉措，因此也獲得了各項(xiàng)施工流程的優(yōu)化與改進(jìn)。因此在隧道工程的有關(guān)實(shí)踐中，對(duì)于淺埋暗挖的隧道施工舉措仍需致力于歸納施工經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也要緊密結(jié)合現(xiàn)有的隧道地形與其他特征來(lái)實(shí)現(xiàn)施工優(yōu)化。