前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的公路隧道工程施工主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【關(guān)鍵詞】公路隧道工程;施工測(cè)量技術(shù);運(yùn)用探析
中圖分類號(hào):X734文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
隧道作為一種地下構(gòu)筑物,影響其質(zhì)量和使用壽命的因素較多,而公路隧道工程施工測(cè)量技術(shù)的合理運(yùn)用,則能有效預(yù)防和減少這些因素的影響,從而確保隧道質(zhì)量和使用壽命。因此,作為新時(shí)期背景下的公路隧道施工企業(yè),在正式施工前,必須對(duì)影響隧道質(zhì)量與使用壽命的各種因素進(jìn)行充分考慮,從而采取科學(xué)的隧道工程施工測(cè)量技術(shù)并合理運(yùn)用,從而保證公路隧道工程質(zhì)量。
一.公路隧道工程施工測(cè)量技術(shù)方案
1.1施工測(cè)量技術(shù)方案
①首先,在公路隧道工程施工前應(yīng)用精密儀器進(jìn)行復(fù)測(cè),尤其是導(dǎo)線網(wǎng)與水準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測(cè),復(fù)測(cè)結(jié)束后及時(shí)加密和延伸到施工場(chǎng)地。測(cè)量時(shí)應(yīng)始終保持各作業(yè)面之間的聯(lián)系,以便保證貫通誤差處于合理范圍[1]。
②然后對(duì)導(dǎo)線網(wǎng)、水準(zhǔn)網(wǎng)及其它控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè),應(yīng)根據(jù)工程具體的定位資料和測(cè)量標(biāo)志資料進(jìn)行;同時(shí)對(duì)施工中的固定樁進(jìn)行測(cè)設(shè),測(cè)量完成后及時(shí)將結(jié)果上報(bào)給工程監(jiān)理人員和工程相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行審批。
③再根據(jù)通過審批的測(cè)量結(jié)果以距離精測(cè)組位置最近的導(dǎo)線點(diǎn)作為基點(diǎn),對(duì)工地周圍最少三個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行引測(cè),進(jìn)而將這三個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)布設(shè)成一個(gè)三角形,以此形成閉合的導(dǎo)線網(wǎng)。
1.2施工控制測(cè)量技術(shù)
①平面控制測(cè)量。按照工程中具體的測(cè)量控制點(diǎn)在施工現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)精密導(dǎo)線網(wǎng)。導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)根據(jù)實(shí)際地形中的標(biāo)段來選定,閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)以GPS網(wǎng)作為基礎(chǔ);為了確保標(biāo)段之間的貫通,導(dǎo)線測(cè)量控制點(diǎn)最少應(yīng)貫通相臨標(biāo)段的三個(gè)控制點(diǎn),控制點(diǎn)貫通后應(yīng)進(jìn)行平差,接著測(cè)試建筑物體的軸線。
②高程控制測(cè)量。布設(shè)在二等水準(zhǔn)點(diǎn)之下的水準(zhǔn)網(wǎng)即是地面高程控制網(wǎng)。水準(zhǔn)點(diǎn)密度與導(dǎo)線點(diǎn)大概相同。地面高程控制網(wǎng)應(yīng)布設(shè)在距離施工場(chǎng)地的變形區(qū)之外較為穩(wěn)固的位置,且設(shè)置的水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)位應(yīng)做到方便保存、尋找及引測(cè),閉合路線與附合路線的布設(shè)必須是沿本標(biāo)段施工線路進(jìn)行,尤其應(yīng)注意在洞口周圍必須設(shè)置最少三個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn),且采用的精密水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)必須是符合工程相關(guān)規(guī)定要求的,在測(cè)量的每一測(cè)段中應(yīng)進(jìn)行觀測(cè),觀測(cè)采用的方法通常是往測(cè)與返測(cè)的觀測(cè)方法。在采用往測(cè)與返測(cè)的觀測(cè)方法中若是均出現(xiàn)高差超限,則應(yīng)進(jìn)行重測(cè),若是重測(cè)結(jié)果沒有出現(xiàn)高差超限,則應(yīng)采取三次觀測(cè)結(jié)果的平均值[2]。
1.3施工測(cè)量技術(shù)
①施工平面測(cè)量。公路隧道工程施工過程中其平面測(cè)量采用的測(cè)量方式通常是極坐標(biāo)法。為了確保放樣點(diǎn)符合檢測(cè)、核查條件,則能采用將另外兩個(gè)已知導(dǎo)線點(diǎn)當(dāng)作起算數(shù)據(jù),而后使用相同的方法對(duì)放樣點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),確保放樣點(diǎn)的正確性。還能通過全站儀設(shè)備的坐標(biāo)實(shí)測(cè)功能,利用另外兩個(gè)已知導(dǎo)線點(diǎn)對(duì)放樣點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)測(cè),且應(yīng)將放樣點(diǎn)的誤差控制在合理范圍內(nèi),然后再進(jìn)行指導(dǎo)施工。
②施工高程測(cè)量。在進(jìn)行公路隧道工程地平面的工程測(cè)量時(shí),宜采用鋁合金塔尺與水準(zhǔn)儀進(jìn)行。地平面豎直方向高程傳遞應(yīng)采用懸吊鑒定過的鋼卷尺用兩臺(tái)水準(zhǔn)儀上下同時(shí)讀數(shù)進(jìn)行高程傳遞。測(cè)量過程中應(yīng)將鋼尺錯(cuò)動(dòng)50毫米到100毫米左右,并連續(xù)進(jìn)行三次測(cè)量,并將較差嚴(yán)格控制在合理范圍內(nèi),以便取平均值,不然就要進(jìn)行重測(cè)。隨著工程施工進(jìn)度的加深,應(yīng)在施工路線上選取合理的位置增設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn),且增設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn)必須嚴(yán)格按照相關(guān)引放要求進(jìn)行[3]。
二.施工測(cè)量技術(shù)方案監(jiān)控
2.1測(cè)量監(jiān)控的目的
①對(duì)工程隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)及附近地層變化情況有充分了解,以便為施工管理提供信息依據(jù),從而確保施工作業(yè)安全。隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、附近地層變化及應(yīng)力狀態(tài)均直接影響這隧道穩(wěn)定情況,尤其是在隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)與附近地層出現(xiàn)變化前,一般總會(huì)出現(xiàn)較大的變形、位移、受力異常等,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)結(jié)果是工程施工管理及相關(guān)技術(shù)人員對(duì)工程安全進(jìn)行判斷的關(guān)鍵依據(jù)之一。因此,對(duì)施工測(cè)量技術(shù)方案監(jiān)控,有助于調(diào)整施工參數(shù),還應(yīng)在有需要的時(shí)候采取一系列輔助工程措施,從而達(dá)到信息化施工目的。
②修整工程設(shè)計(jì)。對(duì)工程施工測(cè)量技術(shù)方案進(jìn)行監(jiān)控,不僅能明確工程的“健康狀況”,通過對(duì)檢測(cè)結(jié)果的研究分析,對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性進(jìn)行判定;還能有利于對(duì)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行修整,并通過對(duì)工程特性指標(biāo)的對(duì)比,進(jìn)一步了解和確定設(shè)計(jì)的合理性。
③能提供一定的依據(jù)以便對(duì)圍巖與支護(hù)體系的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷,以便對(duì)二次襯砌的作業(yè)時(shí)間進(jìn)行確定。
④能對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理驗(yàn)證,并提高相應(yīng)的反饋信息,以便對(duì)施工方案及支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行修訂。
⑤能積累資料,從而為類似工程提供相關(guān)經(jīng)驗(yàn),起到借鑒作用。
2.2施工項(xiàng)目監(jiān)測(cè)
施工項(xiàng)目監(jiān)測(cè)主要有:施工場(chǎng)地環(huán)境監(jiān)測(cè),地表沉降測(cè)量,洞內(nèi)周邊位移測(cè)量,圍巖體內(nèi)位移測(cè)量,仰拱隆起測(cè)量,拱頂下沉測(cè)量,鋼支撐內(nèi)力及外力測(cè)量,圍巖壓力及兩層支護(hù)間壓力測(cè)量,錨桿內(nèi)力及抗拔力測(cè)量。
2.3測(cè)量監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)
按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算資料及工程經(jīng)驗(yàn)?zāi)苡行е贫y(cè)量監(jiān)控管理基準(zhǔn)值。若是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為管理基準(zhǔn)值的70%,則應(yīng)被定為警戒值,而后必須加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率。若是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)符合或是超過管理基準(zhǔn)值時(shí),則必須馬上停止施工,及時(shí)對(duì)支護(hù)參數(shù)進(jìn)行修正,修正完成后再繼續(xù)施工。
2.4監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理
①數(shù)據(jù)整理。將監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)按大小順序排列的方式進(jìn)行合理分布,并將數(shù)據(jù)分布情況進(jìn)行顯示,而后計(jì)算數(shù)據(jù)的數(shù)字特征值,離群數(shù)據(jù)的取舍。
③插值法。以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用函數(shù)近似法,以期的得出符合測(cè)量規(guī)律而又非實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)。
④得出監(jiān)測(cè)結(jié)果后還應(yīng)采用統(tǒng)計(jì)分析法進(jìn)行回歸分析,采用相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化規(guī)律及趨勢(shì)進(jìn)行反映,以此預(yù)測(cè)下一階段的監(jiān)測(cè)物理量,這是一種有效的預(yù)防措施。
三、施工質(zhì)量控制
因現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件惡劣,工序交叉復(fù)雜,必須加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理和采取有效保護(hù)措施。現(xiàn)場(chǎng)控制時(shí),在下列的幾個(gè)分項(xiàng)工程中應(yīng)注意把握相關(guān)環(huán)節(jié)。
3.1防水板施工
(1)寧松勿緊,即要求防水板緊貼初期支護(hù)面,而固定點(diǎn)之間則應(yīng)視初期支護(hù)面的凹凸情況,將防水板留一定富余量,防止?jié)沧㈨艜r(shí)防水板繃緊。
(2)大片防水板接頭縫必須和混凝土襯砌工作縫錯(cuò)開1m,不得重合一起,以免防水板接縫不良,而造成該處漏水。
(3)防水板的鋪設(shè)應(yīng)超前二襯砼的施工,其距離宜為5—20m,并設(shè)臨時(shí)擋板防止機(jī)械損傷和電火花燒傷防水板。
(4)移動(dòng)臺(tái)架前,應(yīng)檢查已焊接好的各點(diǎn),以免移動(dòng)后返工。每環(huán)防水板據(jù)隧道斷面下料,盡量避免焊接頭。 鋪設(shè)后應(yīng)仔細(xì)檢查,當(dāng)兩層經(jīng)焊接在一起的防水板呈透明狀,無氣泡,即熔為一體,表明焊接嚴(yán)密。要確保無紡布和防水板的搭接寬度,并著重檢測(cè)焊縫質(zhì)量。
(5)防水板焊縫檢測(cè)。采用充氣法檢查,用5號(hào)注射用針頭插入兩條焊縫中間空腔,用人工氣筒打氣檢查。當(dāng)壓力達(dá)到0.10~0.15MPa時(shí),保持該壓力時(shí)間不少于1min,焊縫和材料都不發(fā)生破壞,表明焊接質(zhì)量良好(美國ASTM試驗(yàn)方法)。
3.2二襯混凝土施工
①嚴(yán)格按照配合比拌制混凝土,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)員督促工人按設(shè)計(jì)參量加入減水劑;嚴(yán)格執(zhí)行混凝土澆筑旁站制度,現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員督促工人振搗到位,嚴(yán)禁出現(xiàn)漏振,假振的現(xiàn)象。
②注漿回填施工 。按照配合比調(diào)制好注漿漿液,控制好注漿壓力,現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確記錄注漿用量,并與設(shè)計(jì)注漿用量進(jìn)行對(duì)比,以確保達(dá)到預(yù)期的注漿效果,達(dá)到堵水治漏的目的。
3.3安全措施
(1)參加施工的人員,必須接受安全技術(shù)培訓(xùn)教育,熟悉和遵守本工種的各項(xiàng)安全技術(shù)操做規(guī)程,并定期進(jìn)行安全技術(shù)考核,合格后方準(zhǔn)上崗操作。
(2)配備專職安全員,認(rèn)真檢查施工現(xiàn)場(chǎng)是否存在安全隱患。
(3)非機(jī)電人員不準(zhǔn)動(dòng)用機(jī)電設(shè)備,對(duì)所有電源及機(jī)電設(shè)備要有防護(hù)措施(安裝漏電保護(hù)器等)。同時(shí)注意用電安全,非電工人員嚴(yán)禁亂接電。
(4)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)必須戴安全帽,并佩戴現(xiàn)場(chǎng)要求的防護(hù)裝備。
(5)在施工前應(yīng)對(duì)腳手架或工作平臺(tái)的安全性進(jìn)行檢查,確保無問題后方可在其上進(jìn)行施工。
參考文獻(xiàn) :
[1]唐年寶.隧道工程施工中的測(cè)量技術(shù)應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊,2011,04:190-192.
[2]賈寶林.論高速公路隧道工程施工技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2011,27:120.
關(guān)鍵詞:公路隧道;工程施工;全風(fēng)險(xiǎn)控制
1公路隧道工程施工易出的安全隱患
1.1噴射混凝土的回彈量大
公路隧道在噴射混凝土的過程中存在噴面粘結(jié)性能差的現(xiàn)象,并在對(duì)其實(shí)際操作的過程中,出現(xiàn)回彈量急劇增大的問題,出現(xiàn)這種問題的主要原因是由于公路隧道地質(zhì)的自身特征,也可能是由于在實(shí)際操作過程中忽視細(xì)節(jié)性問題[1]。(1)噴面與噴嘴距離不當(dāng),其距離應(yīng)在1.0~1.5m,但在實(shí)際操作的過程中,由于受到作業(yè)環(huán)境的影響,實(shí)際難以達(dá)到最適當(dāng)?shù)木嚯x。(2)噴射流入射角度在70°以下時(shí),形成了反射流,使得回彈力增大。(3)噴嘴位置水量控制的差異較大,一般情況應(yīng)按照受噴面情況,對(duì)水量進(jìn)行合理的調(diào)整,而經(jīng)驗(yàn)不足人員僅控制噴嘴方向,會(huì)使得所噴射的混凝土流動(dòng)蠕變,并出現(xiàn)大片剝落和較大的回彈量。
1.2隧道內(nèi)光線不足
在相對(duì)較長的公路隧道當(dāng)中,通常會(huì)出現(xiàn)光線不足的問題,即便是在隧道內(nèi)裝置了照明裝備,也無法滿足施工車輛對(duì)于光線的需求,進(jìn)而出現(xiàn)因無法觀察到相關(guān)的指示標(biāo)志而發(fā)生交通事故,使得隧道施工人員在施工中存在嚴(yán)重安全性問題,特別是在將近傍晚時(shí),由于隧道內(nèi)外的光線不足,施工車輛安全性愈發(fā)的降低。
1.3坍塌風(fēng)險(xiǎn)隱患
公路隧道開挖時(shí),還會(huì)造成坍塌風(fēng)險(xiǎn),造成坍塌風(fēng)險(xiǎn)的原因有很多,可歸結(jié)為受力狀態(tài)、地質(zhì)因素、人為因素、地下水等。具體表現(xiàn):由于受到土力壓力作用和地層產(chǎn)生臨空面后應(yīng)力調(diào)整現(xiàn)象而導(dǎo)致軟弱圍巖內(nèi)破壞或出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,或是由于圍巖內(nèi)已有節(jié)理和層里等產(chǎn)生剝離、松弛,造成泥砂或巖石大量坍落。隧道坍塌不僅和公路隧道特征以及施工條件有關(guān),還會(huì)受到水文地質(zhì)條件的影響,且地層巖性、地貌條件以及地質(zhì)構(gòu)造等環(huán)境條件也會(huì)對(duì)水文地質(zhì)條件產(chǎn)生一定的影響。
1.4涌水風(fēng)險(xiǎn)隱患
涌水在公路隧道施工中也是一項(xiàng)較為常見的地質(zhì)災(zāi)害,其僅次于坍塌。在施工中如果出現(xiàn)涌水風(fēng)險(xiǎn),會(huì)造成突泥突水較為常見的不良地質(zhì)有暗河和大型溶洞、斷層裂隙水、煤系地層中的老窖積水,以及金屬和非金屬的礦山積水。
1.5巖爆風(fēng)險(xiǎn)隱患
公路隧道工程進(jìn)行施工的過程中容易出現(xiàn)巖爆問題,巖爆風(fēng)險(xiǎn)屬于在高地應(yīng)力的條件下對(duì)工程進(jìn)行開挖時(shí),硬脆性的圍巖由于開挖卸荷使得洞壁的應(yīng)力再次分布,將其儲(chǔ)存在巖石內(nèi),以往一直存儲(chǔ)于巖石內(nèi)部的彈性應(yīng)變突然釋放[2]。因此會(huì)產(chǎn)生松脫、爆裂、彈射、剝落,甚至還會(huì)出現(xiàn)拋擲的現(xiàn)象,其屬于動(dòng)力失穩(wěn)的地質(zhì)災(zāi)害,給公路隧道施工的工作人員安全帶來一定的威脅。
2公路隧道安全風(fēng)險(xiǎn)控制方法及應(yīng)用
2.1合理控制噴射混凝土量
噴射混凝土的工作人員應(yīng)具備較強(qiáng)的觀察能力,其會(huì)直接影響到回彈量與噴射質(zhì)量。針對(duì)噴射混凝土量大問題,可以通過以下幾個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行解決。(1)合理控制受噴面與噴嘴的距離[3]。該距離應(yīng)和風(fēng)壓大小,骨料質(zhì)量,以及射流速度都有著直接的關(guān)系。在一般情況下應(yīng)認(rèn)真觀察受面混凝土自身接納能力與附著速度是否和出料吻合,并認(rèn)真觀察回彈,并觀察其是否超過了30%。因此,對(duì)兩者間距的調(diào)整可以有效的達(dá)到預(yù)期效果。(2)調(diào)整噴射時(shí),可以對(duì)供水量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,保障其表面的粘結(jié)性好,無蠕變、剝落問題,回彈量適當(dāng)時(shí),水量適中,如果未能達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行反復(fù)調(diào)整。(3)合理調(diào)整入射角。在調(diào)整入射角時(shí)應(yīng)保證其與于受噴面垂直,如果在條件不允許的狀況下應(yīng)盡力保障入射角大于70°,如果不能滿足此要求則會(huì)導(dǎo)致其回彈力增大。(4)在噴射時(shí),將噴嘴制作成螺旋形狀,并將其從上到下緩慢地進(jìn)行移動(dòng),應(yīng)確保每個(gè)螺旋都能具備一定的壓邊寬度。如果將以上幾個(gè)因素合理地控制在一定范圍,公路隧道噴射混凝土的速度也就能控制在一定合理的范圍內(nèi),并且噴射質(zhì)量以及回彈量也能得到合理的改善。實(shí)際上,在公路隧道施工中噴射混凝土一般都存在回彈現(xiàn)象,應(yīng)對(duì)其合理地進(jìn)行控制,將其控制在20%~30%,保障其在一定的范圍內(nèi),進(jìn)而保障后期工作可以順利開展。
2.2增加公路隧道內(nèi)的照明度
為了確保施工車輛及施工人員工作中的安全,應(yīng)該在施工隧道內(nèi)增加照明裝置,并考慮到施工車輛駕駛員、施工人員的生理及心理因素,應(yīng)用明暗交替的燈光,緩解施工車輛駕駛員、施工人員的緊張情緒。隧道內(nèi)的照明應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行設(shè)計(jì),模擬施工現(xiàn)場(chǎng)情況,原則上隧道光線由外至內(nèi)逐漸變暗,在隧道口的時(shí)候,光線的亮度就會(huì)與洞外的光線亮度接近,從而將人眼不適的問題解決。
2.3坍塌風(fēng)險(xiǎn)控制措施
在控制坍塌風(fēng)險(xiǎn)時(shí)按照施工現(xiàn)場(chǎng)地形,根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)因素的分段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表,以及辨識(shí)結(jié)果,對(duì)公路隧道設(shè)計(jì)出合理的控制方法。(1)按照公路隧道實(shí)際圍巖情況選擇出適當(dāng)?shù)氖┕し椒?,例如上下臺(tái)階法、環(huán)形分部法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,進(jìn)而避免減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。(2)采用超前加固措施加固隧道軟弱土圍巖,例如采用超前注漿小導(dǎo)管等措施,提升圍巖的自穩(wěn)性。(3)增強(qiáng)對(duì)公路隧道的監(jiān)控測(cè)量工作的重視,此外,做好超前預(yù)報(bào)地質(zhì),以及開挖后對(duì)地質(zhì)表述記錄與分析,并按照預(yù)報(bào)和分析結(jié)果,合理地調(diào)整支護(hù)參數(shù),預(yù)防公路隧道發(fā)生坍塌。(4)應(yīng)合理地安排施工進(jìn)度,并合理地控制開挖進(jìn)尺。
2.4正確應(yīng)對(duì)突涌水風(fēng)險(xiǎn)
在公路隧道施工中如果遇到突涌水的現(xiàn)象,可根據(jù)施工區(qū)域的地質(zhì)狀況,以分段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和造成風(fēng)險(xiǎn)的因素統(tǒng)計(jì),來規(guī)避公路隧道施工中遇到突涌水風(fēng)險(xiǎn)。(1)在控制突涌水風(fēng)險(xiǎn)時(shí),應(yīng)遵循“防”“排”“截”“堵”的原則,進(jìn)而能夠治理地表水與地下水。(2)在特殊的區(qū)段內(nèi),可根據(jù)水文地質(zhì)報(bào)告以及物探的方式進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)測(cè)報(bào)告。(3)綜合地評(píng)斷和分析多種預(yù)報(bào)方法,并得出合理的相應(yīng)結(jié)果,合理優(yōu)化調(diào)整結(jié)果,并找出合理的解決措施,進(jìn)而確保施工與結(jié)構(gòu)的安全性。(4)針對(duì)已經(jīng)達(dá)到高級(jí)別突出風(fēng)險(xiǎn)的公路隧道來說,應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況,可采用超前引導(dǎo)或注漿止水等方式實(shí)施相關(guān)工作。此外,也應(yīng)該做好施工期間的排水工作,并將應(yīng)急預(yù)案制定好,進(jìn)而保障公路隧道施工的安全穩(wěn)定性。(5)公路隧道在具體施工的過程中應(yīng)與設(shè)計(jì)單位提前做好溝通工作,使得設(shè)計(jì)單位和施工人員都能全面地了解具體施工位置的圍巖及地下水變化情況,合理地設(shè)計(jì)變更支護(hù)參數(shù),進(jìn)而保障施工的安全性和穩(wěn)定性。(6)在公路隧道施工中如果在處于特殊的區(qū)域內(nèi),應(yīng)提高監(jiān)控量測(cè)的頻率,對(duì)所檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析和整理,根據(jù)所得出的監(jiān)控結(jié)果,合理調(diào)整施工措施。
2.5控制巖爆風(fēng)險(xiǎn)
隧道巖爆是在公路隧道施工開挖地下工程時(shí),聚集在巖體內(nèi)的彈性變形突然爆增而引起的巖塊和巖石爆裂,并出現(xiàn)彈射的現(xiàn)象。發(fā)生巖爆現(xiàn)象的主要原因是巖石自身存在著較高的地應(yīng)力,并且其壓力還超出了巖石自身的壓力。此外,又由于巖石具有一定的彈性和脆弱性。在開挖地下工程時(shí),可能會(huì)對(duì)巖體的平衡狀態(tài)打破。巖石產(chǎn)生巖片、巖塊可能會(huì)對(duì)施工人員和設(shè)備的安全造成一定的影響,為了避免出現(xiàn)巖爆的現(xiàn)象,應(yīng)提前做好防備工作。此外,巖爆也會(huì)對(duì)工程的進(jìn)度產(chǎn)生一定的影響,當(dāng)前巖爆已經(jīng)是地下工程中的重大難題之一。針對(duì)公路隧道施工中出現(xiàn)巖爆問題的現(xiàn)象,應(yīng)根據(jù)公路施工的地形,以及地層的巖性等地質(zhì)條件,并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)因素、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估統(tǒng)計(jì)表,合理地設(shè)計(jì)巖爆風(fēng)險(xiǎn)措施。(1)在巖爆風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,要合理安排檢測(cè)人員對(duì)巖爆進(jìn)行全天檢測(cè),然后在此基礎(chǔ)上,成立巖爆搶險(xiǎn)組、制定巖爆應(yīng)急方案,并對(duì)相關(guān)工作人員定期開展搶險(xiǎn)練習(xí),確保發(fā)生巖爆事件時(shí),可以及時(shí)將巖爆應(yīng)急方案啟動(dòng)。(2)巖爆區(qū)段開挖前,要充分與地質(zhì)資料進(jìn)行核對(duì),并做好區(qū)段的分析判斷工作,防治巖爆工作前,應(yīng)預(yù)先將防治巖爆和施工準(zhǔn)備工作做好。(3)針對(duì)巖爆高發(fā)區(qū)域,應(yīng)對(duì)洞壁和掌子面噴射高壓水,起到除塵和降溫的作用,并能對(duì)巖面做好潤濕工作,可以提升圍巖的可塑性,這樣能將巖爆的劇烈程度降低。(4)對(duì)于不同類型和大小的巖爆來說,應(yīng)該提前在巖爆的區(qū)段上打上爆破減震孔,進(jìn)而能降低巖爆的強(qiáng)度,并能將地應(yīng)力提前釋放出去。由于巖爆災(zāi)害會(huì)對(duì)公路隧道施工人員和施工設(shè)備帶來嚴(yán)重的威脅,因此應(yīng)在必要時(shí)做好避讓工作,如果巖爆性已經(jīng)降低到一定程度,應(yīng)對(duì)強(qiáng)烈?guī)r爆的區(qū)段安裝錨桿并掛設(shè)鋼筋網(wǎng),并應(yīng)對(duì)鋼拱架進(jìn)行支撐和支護(hù)工作。
關(guān)鍵詞:灌漿法;公路橋梁;隧道;施工
中圖分類號(hào):X734文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,公路橋梁隧道作為重要的交通運(yùn)輸承載體,為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了便利的交通運(yùn)輸條件。伴隨公路橋梁工程的數(shù)量的不斷增加,工程質(zhì)量問題也是不斷發(fā)生。為了保證道路橋梁暢通和人們的出行安全,對(duì)那些出現(xiàn)問題的交通路段及時(shí)進(jìn)行維護(hù)加固是非常有必要的。所說的灌漿法就是科學(xué)合理的利用氣壓、電氣化學(xué)或者液壓的原理,天然的裂縫或者因人為因素產(chǎn)生的孔隙把一些能夠固化的漿液注入其中當(dāng)中,以達(dá)到糾正建筑物偏斜、防滲堵漏以及加固強(qiáng)度的目的。從灌漿法的加固目的而言,它可以使得地基土的不透水性增加,防止邊坡護(hù)岸和橋墩的沖刷,能對(duì)整治坍方滑坡更加有效,使得地基土的承載能力得到提高,起到地基加固的作用。從這一點(diǎn)上來說,在橋梁隧道施工中灌漿法有著非常高的利用價(jià)值,其在橋梁隧道中的施工與設(shè)計(jì)有哪些主要問題需要引起橋梁隧道施工人員的重視,下面做一簡(jiǎn)單分析。
一、工程灌漿方法定義及其目的
灌漿法指的是通過利用液壓和氣壓或者電化學(xué)原理,然后在比較高的灌漿壓力的作用下,將一些可以固化的漿液注入至不同介質(zhì)的裂縫中,以達(dá)到改善地基的物理和化學(xué)性能。通過灌漿加固可以讓水泥以及其他的漿液通過滲透、充填以及壓密擴(kuò)展來形成漿脈,進(jìn)而達(dá)到形成漿柱體的目的。漿柱體形成后,便可以通過與壓密的地基進(jìn)行進(jìn)一步的合成以此形成復(fù)合地基,它們之間會(huì)進(jìn)行相互的作用,進(jìn)而達(dá)到控制沉降和提高地基承載力的目的。具體說來,灌漿的目的為(1)防止?jié)B透,保證橋梁和隧道的滲流量,提高橋梁隧道的抗?jié)B透力,降低道路橋梁的孔隙壓力,進(jìn)而提高道路橋梁的質(zhì)量。(2)能夠起到堵漏的目的,可以有效地封堵住孔洞,進(jìn)而起到堵截流水的目的。(3)加固的目的。灌漿法可以有效提高巖土的力學(xué)強(qiáng)度以及變形模量,此外,還可以有效地恢復(fù)混凝土的結(jié)構(gòu)并能夠有效保證建筑物的整體性,以達(dá)到保證施工質(zhì)量的目的。(4)可以有效治理建筑物的偏斜。通過灌漿法可以使已經(jīng)產(chǎn)生了不均勻的沉降建筑物得以恢復(fù)至原來的位置,從而減少建筑物的傾斜度。
二、公路橋梁隧道施工中所出現(xiàn)的問題分析
(一)裂縫
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)最常見的病害,公路工程也是如此。產(chǎn)生裂縫的原因大多就是混凝土澆筑過程中產(chǎn)生的溫度裂縫、收縮裂縫:橋墩不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫:預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的裂縫多由于骨料不符合規(guī)范要求,含泥量過大或堿集料反應(yīng)引起的裂縫:混凝土強(qiáng)度不足,振搗不密引起的混凝土碳化裂縫。這些都有可能產(chǎn)生裂縫,嚴(yán)重的會(huì)危及工程的使用。
(二)砂漿錨桿錨固力弱
橋梁隧道大量使用普通砂漿錨桿,這類錨桿在實(shí)際使用中存在著錨固力難以達(dá)到要求的抗拔力。對(duì)圍巖的錨固效果自然不是很理想。究其原因有以下幾點(diǎn):第一,圍巖在鉆鑿錨桿孔時(shí),孔壁經(jīng)擾動(dòng)后,有一定厚度的松散層,雖經(jīng)鉆頭沖擊擠壓后密實(shí)度有所提高,但旋轉(zhuǎn)擾動(dòng)不可避免地會(huì)使孔壁土體松動(dòng);第二,孔內(nèi)注入砂漿時(shí),向上傾斜孔無法填注密實(shí),原因之一是無止?jié){裝置。原因之二是注漿工藝的問題,即注漿結(jié)束后卸管時(shí)存在短暫的漿液泄露,使得錨桿體全長范圍難以用砂漿填實(shí);第三,砂漿與土體的粘結(jié)力比較差。這是由于土體顆粒間的膠結(jié)力差的原因所致,還有孔壁已擾動(dòng)松散是另一工藝原因。
(三)砌漿脫落
砌漿在工程建設(shè)中具有很重要的影響。在公路橋梁隧道施工中,砌漿能夠加固墻體的作用,提高墻面的穩(wěn)定性,還能夠起到墻體的美化。如果砌漿脫落的話,就會(huì)造成墻體失去了加固的作用,降低了穩(wěn)定性,安全系數(shù)同時(shí)也會(huì)降低。
這些問題的產(chǎn)生,都是在公路橋梁隧道施工中常常遇到的問題,如果不及時(shí)解決和預(yù)防,有可能會(huì)造成工程的損壞,造成重大的安全事故。所以尋找解決方法至關(guān)重要。灌漿法作為一種成熟可靠的加固方法,可以很好的針對(duì)這些問題,進(jìn)行解決。提高工程的質(zhì)量。
三、公路橋梁隧道病害的治理措施
(一)隧道水害的治理
加強(qiáng)隧道內(nèi)的水害治理,應(yīng)首先查明水流形式和水的來源,以及查明地下水是還是裂縫水。當(dāng)處于圍易坍塌、巖破碎地段時(shí),可采取直接向圍巖內(nèi)壓漿的辦法,當(dāng)出現(xiàn)較大的涌水量時(shí),可加強(qiáng)化學(xué)漿液固結(jié)采用的辦法,然后再采用隔離措施。當(dāng)圍巖條件很好且水量不大時(shí)可以直接對(duì)隔離防滲技術(shù)采取。不能使得隧道排水溝的排水能力對(duì)地下水流量要求滿足的時(shí)候,路面翻漿冒水,邊墻滲漏嚴(yán)重,地下水位比底板、有可能引起土砂流失或仰拱的基面高時(shí),可采取加大、加深排水溝的措施,地下水位降低,基底地下水得到排除,滿足排水要求。做好隧道的防水層,目前主要有兩種類型防水層,一種是采用套拱加固襯砌新增完善的排、防水方案,一種是在襯砌表面直接增加防水涂層。當(dāng)原襯砌外有一定的凈空空間,且有結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)需要,可增加套拱,在原襯砌層外與套拱之間新作防水卷材與縱向排水、環(huán)向系統(tǒng),這樣可取得良好的整治效果。
(二)隧道凍害的治理
隧道施工時(shí)采用彈性防水材料。并使能在本地區(qū)最低氣溫時(shí)保持良好彈性,當(dāng)凍融結(jié)束后,彈性性能不變,從而起到抗凍防水的作用。在混凝土拌合物中加入適量引氣劑,在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生大量密閉、穩(wěn)定和均勻的微小氣泡,分散了毛細(xì)管滲水通道,從而提高了混凝土的抗?jié)B能力,減少內(nèi)部水分并降低凍害發(fā)生幾率;微小氣泡還可提高混凝土抵抗變形的能力。在隧道地下水豐富區(qū)段采用局部注漿的方法,使?jié){液材料凝固后充滿圍巖的節(jié)理,防止水在裂隙中的流通。
(三)一些特殊情況的處理
橋梁隧道灌漿施工往往并不是一帆風(fēng)順,很多施工過程中都可能遇到非常規(guī)的操作情況,也就是說特殊情況,這就需要我們采取特殊的措施以解決,保證最終的施工質(zhì)量。例如,在回填灌漿進(jìn)行時(shí),在下方灌漿孔,若灌漿回填時(shí)因?yàn)槌霈F(xiàn)意外中斷,就會(huì)造成灌漿孔堵塞,為了防止這種情況發(fā)生,首先須操作工人做好準(zhǔn)備工作,盡量防止其施工過程中中斷,若無法避免地發(fā)生了中斷,一定要盡快恢復(fù)灌漿,中斷時(shí)間不要超過分鐘。在灌漿的過程中,要防止大量吸漿的現(xiàn)象發(fā)生,這種情況可能導(dǎo)致橋梁隧道的襯砌部位發(fā)生滲漏或變形,此時(shí),要及時(shí)停止灌漿操作,查明原因,待漿液凝固后再對(duì)灌漿恢復(fù),要保證恢復(fù)時(shí)灌漿速率小,并防止發(fā)生其他意外,注意觀察。
四、灌漿法加固技術(shù)在路橋隧道中的應(yīng)用
(一)灌漿方案的設(shè)計(jì)及準(zhǔn)備
灌漿操作之前需要做的前期勘測(cè)和計(jì)算準(zhǔn)備很多,詳細(xì)的準(zhǔn)備操作是后期灌漿是否成功的關(guān)鍵,也是灌漿質(zhì)量的決定因素。其中,具體前期操作包括當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)考察,灌漿法的合理選擇,前期灌漿實(shí)驗(yàn),灌漿法相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算,修改確定灌漿整體過程。需要計(jì)算和提前確定的參數(shù)包括:灌漿法相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)不同工程選擇相應(yīng)灌漿材料,同時(shí)確定相應(yīng)的灌漿范圍,灌漿范圍受灌漿半徑,鉆孔面積以及灌漿材料的流動(dòng)性影響。另外,灌漿法在公路,橋梁,隧道中有不同的應(yīng)用方式,比如,若底層強(qiáng)度較低,則可以采用壓密灌漿法;若需要處理的是硬質(zhì)土層,則可以采用劈裂灌漿法;若處理的是砂礫層,則可以采用滲透灌漿法。以上灌漿法可以針對(duì)不同施工環(huán)境,靈活選擇處理,也可以組合使用不同的灌漿方式以達(dá)到最優(yōu)效果??偨Y(jié)來說,影響灌漿效果的有灌漿材料的配比設(shè)計(jì),灌漿的操作順序,灌漿的方式方法。
(二)灌漿施工工藝
灌漿法加固公路橋梁基礎(chǔ)有著固定的工藝流程,包括鉆孔、安放漿管并立即堵住孔口,攪拌漿,過濾備用,灌漿,等待凝結(jié)并在凝結(jié)之后進(jìn)行封孔。
選取直徑為89mm的鉆頭鉆孔,當(dāng)鉆頭進(jìn)人勃性土中后用導(dǎo)管保護(hù)壁孔,使用撈沙筒取沙成孔,鉆入豁性土中?;ü芡獗诎浵鹌し乐鼓嗌尺M(jìn)人花管。灌漿量要符合設(shè)計(jì)深度,采用純壓力灌漿的方式,自下而上直至灌滿基礎(chǔ),施工結(jié)束之后立即進(jìn)行封孔,24h之后檢查,若漿液凝結(jié)不夠飽滿需要采取補(bǔ)漿措施。具體施工參數(shù)參見表1。
表1灌漿技術(shù)參數(shù)表
現(xiàn)象,較天然未開挖狀態(tài)增加了65%;隧道山墻處的位移為4.31mm,方向向右,位移特征明顯,較天然工況下增加了390%。說明隧道圍巖偏壓增加,隧道變形裂縫將進(jìn)一步發(fā)展。進(jìn)一步驗(yàn)證了:隨著滑坡穩(wěn)定性系數(shù)的降低,隧道襯砌結(jié)構(gòu)受偏壓作用和應(yīng)力集中現(xiàn)象越來越明顯,從而造成隧道變形破壞。
結(jié)束語
當(dāng)下,橋梁隧道施工灌漿法有了比較廣泛的應(yīng)用,而且同時(shí)有了較快的發(fā)展。這種方法較過去傳統(tǒng)的加固方法要先進(jìn)的多,一是省去了人工挖洞的時(shí)間與費(fèi)用,二是二次換填減少了的施工工程,施工質(zhì)量堅(jiān)固得到確保??梢哉f,這種方法,即具有更好的可操作性,也節(jié)約了費(fèi)用。隨著運(yùn)輸建筑業(yè)也有了快速發(fā)展,建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,也得到了提升灌漿法技術(shù),研究人員要堅(jiān)持不懈地研究,努力創(chuàng)新,拓寬思路,以滿足施工要求。
參考文獻(xiàn):
[1]林早華.探究灌漿法在公路橋梁隧道施工中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技,2014,08:91.
關(guān)鍵詞:公路隧道,開挖,安全施工技術(shù)
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
公路隧道工程質(zhì)量在當(dāng)下是呈現(xiàn)逐步下滑趨勢(shì)的,這說明當(dāng)前的整體環(huán)境是對(duì)公路隧道工程質(zhì)量的關(guān)注度不高所致。目前,很多施工單位并沒有上文提到過的擁有獨(dú)立的質(zhì)量監(jiān)管部門,然而設(shè)立相關(guān)部門的單位卻沒有起到質(zhì)量監(jiān)管的職責(zé),因?yàn)檫@些質(zhì)量監(jiān)管部門往往受到相關(guān)施工單位領(lǐng)導(dǎo)的獨(dú)立領(lǐng)導(dǎo),根本就不具有要求施工人員出現(xiàn)質(zhì)量問題后停工、返工的權(quán)限,需要請(qǐng)示最高領(lǐng)導(dǎo)來決策,這樣很可能就會(huì)因?yàn)檫M(jìn)度和利潤的原因,否定了質(zhì)量監(jiān)管部門人員的意見,因此很難保證公路隧道工程施工質(zhì)量的。
1 公路工程隧道開挖常見安全事故
( 1) 隧道開挖過程中,如果經(jīng)過巖溶地帶、地質(zhì)斷層或者是其他地質(zhì)破碎帶時(shí),如果前期的地質(zhì)勘察資料不準(zhǔn)確,設(shè)計(jì)方案不合理,隧道開挖的施工方案選擇不當(dāng)或者是隧道開挖過程中臨時(shí)支護(hù)不足,極易造成隧道在開挖過程中由于應(yīng)力的集中釋放,出現(xiàn)圍巖失穩(wěn)、隧道內(nèi)部塌方、透水以及隧道突泥等安全事故的發(fā)生。
( 2) 如果隧道開挖不是采用沉埋或者是明挖作業(yè)法,而是采用鉆爆法或者是掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)作業(yè)方法時(shí),容易由于鋼架搭設(shè)不合理或者是鑿巖、掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備操作不當(dāng)出現(xiàn)高空墜落或者是機(jī)械傷害。
( 3) 在隧道施工中,如果采用鉆爆法施工掘進(jìn),爆炸物品如果管理不當(dāng)或者是爆破作業(yè)未能嚴(yán)格按照施工作業(yè)安全技術(shù)規(guī)程開展,則容易導(dǎo)致隧道開挖過程中出現(xiàn)爆炸等安全事故。此外,如果在隧道開挖作業(yè)過程中穿過含瓦斯地段的巖層時(shí),如果施工作業(yè)所采取的安全防護(hù)措施不足,也會(huì)造成爆炸等安全事故的發(fā)生。
( 4) 由于隧道開挖作業(yè)過程中,隧道內(nèi)部的作業(yè)面積很小,而且空氣質(zhì)量較差,隧道內(nèi)部施工的能見度也不高,機(jī)械駕駛?cè)藛T以及現(xiàn)場(chǎng)的施工作業(yè)人員對(duì)車輛、機(jī)械的調(diào)度不當(dāng)或者是作業(yè)銜接不合理,缺乏有效的指揮,容易造成隧道工程開挖施工出現(xiàn)交通以及機(jī)械安全事故。
2 公路工程隧道安全施工技術(shù)
( 1) 結(jié)合隧道工程的地質(zhì)概況優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,選擇合理的隧道開挖施工方案。在隧道工程開挖施工作業(yè)前,首要工作便是明確隧道工程施工作業(yè)區(qū)域的工程地質(zhì)概況。工程地質(zhì)概況主要包括隧道開挖區(qū)域的地形地貌特征、地質(zhì)巖性、所處區(qū)域的地震烈度以及隧道工程施工區(qū)域的水文特征。對(duì)于節(jié)理裂隙較為發(fā)育以及隧道開挖洞口仰坡等對(duì)現(xiàn)有隧道山體穩(wěn)定性影響較為嚴(yán)重的隧道開挖工程,應(yīng)該做好隧道的洞門支護(hù)措施并對(duì)開挖區(qū)域的坡面采用骨架或者是噴錨等措施進(jìn)行支護(hù),確保隧道洞口開挖作業(yè)順利開展。
( 2) 為了確保隧道工程施工開挖作業(yè)的順利開展,在隧道的開挖施工作業(yè)方式上應(yīng)該盡可能的選用全斷面法,盡可能的避免使用部分開挖作業(yè)方法,減少部分開挖由于施工工序干擾所帶來的安全事故隱患。對(duì)于工程地質(zhì)水文條件較好的施工作業(yè)區(qū)域,應(yīng)該優(yōu)先考慮采用盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)作業(yè),以加快施工效率,確保施工作業(yè)安全。此外,在隧道工程施工作業(yè)中,應(yīng)該盡可能地選用技術(shù)成熟可靠的新的施工工藝與施工材料,以提高施工作業(yè)的安全性。
( 3) 對(duì)于采用鉆爆法開挖作業(yè)的情況,應(yīng)該根據(jù)隧道工程施工區(qū)域的具體地質(zhì)條件、施工作業(yè)技術(shù)要求以及出渣能力,合理的選用爆破材料以及爆破方式,并盡可能的避免由于鉆爆法施工造成的隧道圍巖的擾動(dòng),并減少隧道開挖的超挖以及欠挖工程量。
( 4) 如果隧道開挖作業(yè)需要瓦斯含量較高的底層,應(yīng)該在開挖施工作業(yè)前將施工機(jī)械設(shè)備更換為防爆安全性的機(jī)械設(shè)備,并利用瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)施監(jiān)測(cè)隧洞內(nèi)部的瓦斯?jié)舛?,以便于決定是否開展施工作業(yè),避免瓦斯爆炸等安全事故的發(fā)生。
( 5) 對(duì)于圍巖破碎或者是節(jié)理發(fā)育的不良地質(zhì)條件路段,隧道的開挖作業(yè)應(yīng)該在提前支護(hù)的條件下開展,在隧道開挖后應(yīng)該及時(shí)的噴射混凝土做好圍巖的襯砌工作,對(duì)巖面形成良好的封閉。噴射混凝土應(yīng)該分兩次進(jìn)行,在分布開挖后進(jìn)行第一次的初噴,以便于及時(shí)的封閉暴露巖面,在完成錨桿、掛網(wǎng)以及鋼架安裝后應(yīng)該進(jìn)行混凝土復(fù)噴,通過兩次噴射混凝土對(duì)圍巖的變位進(jìn)行控制。
( 6) 對(duì)于隧道開挖施工作業(yè),應(yīng)該盡可能實(shí)現(xiàn)各種施工作業(yè)的機(jī)械化,通過高度機(jī)械化減少人工作業(yè),降低安全事故發(fā)生概率。
( 7) 在隧道工程開挖施工作業(yè)過程中,如果各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)不正常或者是出現(xiàn)突變,隧洞內(nèi)部的地表位移值大于正常允許值,或者是隧洞內(nèi)部出現(xiàn)裂縫以及混凝土噴層出現(xiàn)裂縫時(shí),應(yīng)該將其作為安全事故信號(hào),并及時(shí)組織施工作業(yè)人員以及施工作業(yè)設(shè)備撤離現(xiàn)場(chǎng),待查明危險(xiǎn)源以及確定施工作業(yè)可以安全開展后,方可進(jìn)入施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)重新作業(yè).
3 隧道開挖施工作業(yè)安全管理措施
( 1) 做好隧道開挖安全事故的應(yīng)急救援處理。制定安全應(yīng)急救援事故預(yù)案的目的在于當(dāng)隧道開挖施工作業(yè)過程中出現(xiàn)安全事故或者是其他緊急情況時(shí),可以按照應(yīng)急救援計(jì)劃進(jìn)行應(yīng)急救援,減小由于安全事故造成人員或者財(cái)產(chǎn)損失,并安排施工作業(yè)人員積極開展救人以及自救行動(dòng)。隧道開挖工程施工應(yīng)急救援預(yù)案的制定,應(yīng)該結(jié)合隧道工程施工的特點(diǎn),明確隧道開挖作業(yè)過程中可能出現(xiàn)的各種安全事故隱患,有針對(duì)性有重點(diǎn)的制定。對(duì)于應(yīng)急救援行動(dòng)的開展流程,首先應(yīng)該按照計(jì)劃再為搶險(xiǎn)人員配發(fā)安全防護(hù)用品后,組織開展救援行動(dòng),同時(shí)設(shè)立安全區(qū)域,組織疏散以及營救遇險(xiǎn)人員進(jìn)入安全區(qū)域避險(xiǎn)。
( 2) 明確隧道開挖工程施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理崗位責(zé)任。為了確保各項(xiàng)安全管理技術(shù)措施在施工作業(yè)過程中得到有效的貫徹落實(shí),必須開展安全施工管理責(zé)任制度管理,通過明確的制度以及清晰的責(zé)任界定,構(gòu)建安全管理激勵(lì)體系,提高安全管理效果。
(3)加強(qiáng)公路工程施工的整體設(shè)計(jì),提高施工安全技術(shù)現(xiàn)代公路工程的施工量極大、施工工藝也很復(fù)雜,在施工前一定要對(duì)工程進(jìn)行系統(tǒng)、客觀的整體設(shè)計(jì)。公路工程的前期設(shè)計(jì)規(guī)劃不僅要對(duì)工程的技術(shù)參數(shù)、施工質(zhì)量要求、施工細(xì)節(jié)等作出詳盡而充實(shí)的計(jì)劃,還要對(duì)工程各個(gè)具體環(huán)節(jié)的施工要求、可操作性與實(shí)用性等進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)而專業(yè)的論證,同時(shí)盡量?jī)?yōu)化每一道工序。
(4)提高施工人員素質(zhì),夯實(shí)安全生產(chǎn)基礎(chǔ)有效的安全生產(chǎn)管理對(duì)施工人員的要求是很高的。保證安全生產(chǎn)的人員組織措施通常包括施工人員安全意識(shí)的規(guī)范化、安全生產(chǎn)知識(shí)與技能的培訓(xùn)與教育及安全管理組織體系的健全。過對(duì)施工人員多種途徑的培訓(xùn)、教育,全面提高管理人員、監(jiān)理人員和施工人員的安全技術(shù)素質(zhì),規(guī)范工人的操作行為,做到人人上標(biāo)準(zhǔn)崗、干標(biāo)準(zhǔn)活。使安全管理進(jìn)一步規(guī)范化、制度化,推動(dòng)了各項(xiàng)規(guī)章制度和規(guī)程的落實(shí),進(jìn)一步夯實(shí)安全生產(chǎn)基礎(chǔ)。
結(jié)語
總之,公路工程隧道開挖安全施工應(yīng)該以“預(yù)防為主,預(yù)防為上”的方針進(jìn)行,安全生產(chǎn)已經(jīng)成為企業(yè)生存發(fā)展過程中永恒的主題,隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,安全問題正愈來愈多的受到整個(gè)社會(huì)的關(guān)注與重視,作為施工企業(yè)來說,安全就是形象,安全就是發(fā)展,安全就是效益,搞好安全生產(chǎn)工作,保證廣大施工人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全,是實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的前提和保障。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國主席令第70號(hào),中華人民共和國安全生產(chǎn)法,中國法規(guī)出版社,2002.06.
[2]交通部令2006年第1號(hào),公路水運(yùn)工程安全生產(chǎn)監(jiān)督管理辦法.人民交通出版,2007.03.
關(guān)鍵字:公路隧道、洞口、施工技術(shù)
中圖分類號(hào): U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、前言
公路隧道的建設(shè)不同于其他工程建設(shè),有其特殊與復(fù)雜性。由于受設(shè)計(jì)選址、地形地貌、地質(zhì)的條件的影響,導(dǎo)致隧道洞口的位置總是位于在山體一側(cè)的下邊,從而導(dǎo)致洞口工程出現(xiàn)淺埋的現(xiàn)象,致使公路隧道的施工難度增大。俗語講,隧道工程是“進(jìn)洞難”、“出洞難”,這兩個(gè)工程是整個(gè)隧道工程中最為困難的部分,也是存在最多安全風(fēng)險(xiǎn)的地段。因此,合理的設(shè)計(jì)進(jìn)洞、出洞施工方案就尤為重要。在進(jìn)洞或出洞時(shí),需要借助一些輔助措施或者變通的施工方式,盡可能的減少洞口工程的土石開挖量,以此來降低因重力失衡導(dǎo)致的山體滑坡現(xiàn)象。如此既能節(jié)約建設(shè)成本,又能保證施工安全,對(duì)隧道工程的建設(shè)就顯得意義重大。
二、公路隧道洞口施工的不利因素
公路隧道洞口施工的不利因素主要有以下幾個(gè)方面:
1、隧道洞口處于淺埋、偏壓段
隧道洞口的位置因地形、地貌的限制,普遍存在淺埋、偏壓的情況,隧道結(jié)構(gòu)一般呈馬蹄形,由于地形不對(duì)稱或者地質(zhì)巖層因素,造成隧道結(jié)構(gòu)兩面荷載不對(duì)稱,就形成了淺埋、偏壓。埋深淺、偏壓給隧道施工帶來了難度,如果施工方法不當(dāng),開挖支護(hù)不及時(shí),極易出現(xiàn)洞口垮塌滑坡等安全事故。
2、地表水、地下水
隧道洞口的位置一般選擇在溝谷和山凹處,往往是地表水和地下水匯聚之處,地質(zhì)構(gòu)造大多為軟弱破碎。這樣勢(shì)必給后期施工帶來難度。所以在設(shè)計(jì)期初洞口位置應(yīng)盡量避開溝谷和山凹的中心,盡量在突出的山坡附近進(jìn)洞,同時(shí)對(duì)地表徑流作妥善處理,加強(qiáng)洞口的防、排水措施。
三、施工技術(shù)方案的確定
1、施工作業(yè)線安排
在施工前,需要對(duì)施工作業(yè)線進(jìn)行安排。根據(jù)隧道設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)情況,在施工作業(yè)中一般采取中導(dǎo)洞先行。當(dāng)中導(dǎo)洞掘進(jìn)了40~50m,就開始澆注中墻。當(dāng)中墻的混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以上時(shí),這時(shí)再進(jìn)左洞。而右洞是按掌子面落后左洞10m來控制的。接著通過監(jiān)控測(cè)量,對(duì)圍巖變形情況進(jìn)行測(cè)量,待其穩(wěn)定后,可以開始同時(shí)施作左右洞的二次模筑襯砌。
當(dāng)圍巖變形沒有趨于穩(wěn)定,而是并行過大時(shí),就會(huì)導(dǎo)致初期支護(hù)力不足,這時(shí)一方面需要及時(shí)增強(qiáng)初期支護(hù),另一方面還可以修改二次襯砌設(shè)計(jì)參數(shù),然后采取提前施作模筑混凝土的方式。在施工作業(yè)線的安排中,要注意將左右洞二次襯砌與掌子面間距控制在25~35m之間。在進(jìn)、出口各自建立了中導(dǎo)洞、中墻、左、右洞開挖、二次模筑襯砌五道并行的作業(yè)流水線。這樣設(shè)計(jì)施工作業(yè)線是為了能拓展施工作業(yè)面,有助于加快隧道工程的施工進(jìn)度。
2、風(fēng)、水、電作業(yè)
施工技術(shù)方案的第二步是確定風(fēng)、水、電作業(yè)。首先,是施工過程中的通風(fēng)問題。在隧道進(jìn)、出口各設(shè)一座空氣壓縮機(jī)站。一般情況下,是安裝1臺(tái)10m3/min和2臺(tái)20m3/min的空氣壓縮機(jī),這樣才能保證在施工過程中隧道通風(fēng)是沒有問題的,施工用風(fēng)也得到了保障。
其次,是施工用水問題的解決。在距離隧道拱頂30m以上的山頂各修一座100m的高山水池。在隧道工程中有進(jìn)出口,而水源應(yīng)該設(shè)在隧道出口的右側(cè)山腳下,在那個(gè)地方挖一個(gè)集水池。無論是山泉水還是從山頂水池抽的水都儲(chǔ)存在這個(gè)集水池中。然后將用水管道連接集水池來供施工生活用水。
最后,是施工供電設(shè)備的確定。隧道施工需要利用附近的電網(wǎng)供電,但是由于生活用電達(dá)不到工程用電的功率要求,所以需要在隧道的進(jìn)、出口各安裝一臺(tái)315KVA變壓器,當(dāng)然還需要準(zhǔn)備一臺(tái)功率為220KW的發(fā)電機(jī),以備不時(shí)之需,在突然斷電時(shí)能利用自身發(fā)電緩沖一下。動(dòng)力設(shè)備采用三相380V,而照明設(shè)備則是與我們的普通家庭用電一樣采用220V。為了確保用電過程安全,所有的線路都必須安裝漏電保護(hù)開關(guān)。
3、施工排水作業(yè)
施工排水作業(yè)的主要任務(wù)是排除可能涌入隧道的地下水和施工廢水。一般的隧道工程會(huì)在出口到進(jìn)入之間有一個(gè)1.54%的上坡。進(jìn)口方向的施工為反坡施工,用這種施工方法時(shí),排水是采取在開挖地段挖集水坑的方式,然后再用抽水機(jī)將水抽出洞外。出口施工的方向則是順坡施工,此時(shí)排水就容易得多,只需要利用自然坡連接塑料管直接將水引出洞外即可。
四、具體施工技術(shù)
1、采取圍巖監(jiān)控測(cè)量技術(shù)
圍巖監(jiān)控測(cè)量技術(shù)的主要作用在于為施工提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù),確保施工安全。即全面收集施工地點(diǎn)的地質(zhì)資料以及施工過程中的相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)圍巖的情況以及支護(hù)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,尤其是爆破后圍巖的松動(dòng)情況,評(píng)價(jià)當(dāng)前圍巖狀態(tài),并對(duì)其未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè),達(dá)到指導(dǎo)開挖及支護(hù)安全施工的目的。圍巖監(jiān)控測(cè)量項(xiàng)目主要有:
收斂測(cè)量。每循環(huán)開挖完畢后,采用收斂?jī)x進(jìn)行水平位移收斂測(cè)量,測(cè)點(diǎn)布置在斷面拱腳處。
(2)拱頂?shù)乇硐鲁翜y(cè)量。使用塔尺與水準(zhǔn)儀進(jìn)行拱頂?shù)乇硐鲁翜y(cè)量,測(cè)點(diǎn)布置在隧道地表拱頂部位
(3)拱頂下沉測(cè)量。每循環(huán)開挖完畢后,使用塔尺與水準(zhǔn)儀進(jìn)行拱頂下沉測(cè)量,測(cè)點(diǎn)設(shè)置在斷面拱頂處。
2、隧道洞口段施工開挖技術(shù)
對(duì)于隧道施工來說,選擇合理的施工方法對(duì)于隧道洞口防坍塌和施工安全具有重要的意義。通常在洞口段施工時(shí)不采用全斷面爆破開挖法,這是因?yàn)楣匪淼缹俅髷嗝嫠淼?采用全斷面開挖,對(duì)圍巖的擾動(dòng)大,增大坍塌的可能性,與常用的臺(tái)階法和分部開挖法相比較而言。
(1)臺(tái)階法多適用于軟弱而節(jié)理發(fā)育的圍巖中,根據(jù)上、下臺(tái)階保持距離的不同,又可分為長臺(tái)階法、短臺(tái)階法、微臺(tái)階法三種,在洞口段施工中常用長臺(tái)階法。長臺(tái)階法上下臺(tái)階距離保持在50m以上。開挖斷面變小有利于隧道的穩(wěn)定,在上臺(tái)階進(jìn)入較好的圍巖后,加快下臺(tái)階的施工速度,變臺(tái)階法為全斷面法。在公路隧道這種大斷面隧道施工中,上下臺(tái)階可配置同類的較大型機(jī)械平行作業(yè),下臺(tái)階可分左右兩斷面分別開挖,減少上下臺(tái)階施工中的相互干擾。當(dāng)隧道較短時(shí),可將上臺(tái)階挖通后,再挖下臺(tái)階。
(2)分步開挖法中常用環(huán)形開挖留核心土法及單(雙) 側(cè)壁導(dǎo)坑法。環(huán)形開挖留核心土法適用于一般土質(zhì)或易坍塌的軟弱圍巖地段。上部留核心土有兩個(gè)作用,其一支擋開挖面,保證開挖面穩(wěn)定;其二可作為上部初期支護(hù)的工作平臺(tái)。核心土及下部開挖在拱部初期支護(hù)下進(jìn)行,施工較安全。單(雙) 側(cè)壁導(dǎo)坑法:適用于圍巖穩(wěn)定性較差,對(duì)地表下沉量要求嚴(yán)格,斷面大時(shí)采用。在城市修建公路隧道應(yīng)用較多。
3、管棚施工技術(shù)
拱測(cè)量組根據(jù)隧道縱斷面設(shè)計(jì)線、隧道洞軸線及明暗洞開挖輪廓線,放出隧道開挖輪廓線;施工隊(duì)根據(jù)開挖輪廓線及測(cè)量技術(shù)交底,將上半斷面輪廓線以外的土石方清除掉,要求清除面平整,圓順;為了便天導(dǎo)向拱及鉆機(jī)安裝就位,墊設(shè)施工平臺(tái)時(shí)可在洞口預(yù)留長6m的核心土,頂寬度為6m,核心土高度控制在管棚頂以下1m處;在緊靠核心土的四周挖一條小溝,將掌子面的水從中間排出。
4、監(jiān)控量測(cè)
監(jiān)控量測(cè)是新奧法施工中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié),根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)可對(duì)已開挖區(qū)間和掌子面前方的圍巖狀況做出判斷,對(duì)于指導(dǎo)隧道的安全施工具有重要意義。隧道洞口段施工時(shí),一般要進(jìn)行地表監(jiān)測(cè)和洞內(nèi)監(jiān)測(cè)。地表監(jiān)測(cè)主要是利用水準(zhǔn)儀觀測(cè)地表有無下沉,觀察隧道地表有無裂縫等;洞內(nèi)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目通常有拱頂下沉、周邊位移以及地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察等。
結(jié)束語
總而言之,隧道洞口工程施工中的每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一個(gè)部位,都必須認(rèn)真負(fù)責(zé),不能出現(xiàn)任何差錯(cuò),否則,就會(huì)影響整個(gè)隧道工程的質(zhì)量。而帶來返工、甚至是工程作廢;或者更為嚴(yán)重的是在日后使用過程中埋下隱患而給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成無法挽回的損失。所以,制定科學(xué)的施工方案進(jìn)行施工,使進(jìn)洞以及洞內(nèi)施工的安全都得到了有效保證,并如期完成了施工任務(wù),并且保證公路隧道洞口工程的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1] 趙斌:《試論大跨度隧道工程施工技術(shù)》,《經(jīng)營管理者》,2012年19期
[2] 姚永強(qiáng) 汪建新:《公路隧道常見問題與施工方法》,《交通世界》,2011年11期
關(guān)鍵詞:公路隧道 施工 常見問題 解決措施
Abstract: highway because of their peculiar flexible and superiority, playing the other modes of transportation irreplaceable function, is the important lifeblood of the national economy. Highway tunnel highway engineering structure is the important part of highway engineering construction in plays a vital role. This paper summarizes the highway tunnel construction and management problems of common construction, and combining the experience of work, and put forward the solution of the problem in tunnel construction concrete ideas and Suggestions for tunnel construction to provide the related after reference, improve the whole construction quality.
Keywords: highway tunnel construction common problem solving measures
中圖分類號(hào):X734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
隧道的定義與隧道工程施工中常見問題
隧道的定義
隧道是修建在地下或水下供機(jī)車動(dòng)車輛通行的建筑物。根據(jù)其所在位置可分為山嶺隧道、水下隧道和城市隧道三大類。為縮短距離和避免大坡道而從山嶺或丘陵下穿越的稱為山嶺隧道;為穿越河流或海峽而從河下或海底通過的稱為水下隧道;為通過大城市的需要而在城市地下穿越的稱為城市隧道。
不夠重視隧道施工前期的問題
在隧道施工前,很多施工單位在開工前,對(duì)地質(zhì)勘測(cè)做得不到位,某些地段的地形地貌、變形特征在前期描敘不清楚,給后續(xù)施工工作帶來了很大的麻煩,給后續(xù)施工埋下隱患。施工單位有時(shí)候在施工前期,沒有針對(duì)具體工程作具體的規(guī)劃,著重追求施工效益而很少考慮經(jīng)濟(jì)效益,導(dǎo)致施工過程中成本難以控制,項(xiàng)目整體的經(jīng)濟(jì)效益低下。
公路隧道施工中的質(zhì)量問題
根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì),以下為新疆地區(qū)常見的隧道施工的質(zhì)量問題:⑴在隧道臺(tái)階開挖時(shí),由于開挖面控制較差,出現(xiàn)臺(tái)階中部超挖而墻腳欠挖現(xiàn)象。⑵在施工中經(jīng)常由于拱腳懸空,暴露時(shí)間過長,導(dǎo)致較大的拱頂下沉。⑶由于施工人員粗心大意,導(dǎo)致初期支護(hù)與圍巖脫離。⑷施工單位偷工減料,在錨桿施工時(shí)不按設(shè)計(jì)數(shù)量,少打或根本不打。⑸二次襯砌拱背混凝土灌注不滿.導(dǎo)致拱預(yù)厚度不夠。⑹在施工中出現(xiàn)材料供應(yīng)跟不上,施工質(zhì)量不高。⑺在處理澆筑縫隙,沒有運(yùn)用合理的技術(shù)行處理,使得交接呈不利于穩(wěn)定的形狀。
機(jī)械設(shè)備在隧道施工中的問題
隨著國內(nèi)的科技進(jìn)步,隧道施工開始普遍使用機(jī)械設(shè)備。合理的運(yùn)用機(jī)械設(shè)備能在很大程度上提高施工的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率。選擇不同的施工機(jī)械設(shè)備對(duì)隧道工程的施工質(zhì)量影響很大。現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備的發(fā)展成大型化、多功能化、信息控制智能化的方向發(fā)展。施工技術(shù)人員對(duì)某些新設(shè)備不熟悉,操作不熟練,使得機(jī)械設(shè)備不能發(fā)揮出其應(yīng)有的效益。
對(duì)隧道施工環(huán)境不重視的問題
隨著人們的環(huán)保意識(shí)加強(qiáng),對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格。很多生態(tài)環(huán)境一旦遭到破壞,恢復(fù)難度很大,投入很大環(huán)保的成本卻達(dá)不到應(yīng)有效果,所以在施工中應(yīng)該同時(shí)注重隧道保護(hù)生態(tài)。目前,很多施工單位在施工中忽視環(huán)境問題,導(dǎo)致環(huán)境污染。這類問題的解決不能單一依靠施工單位,需業(yè)主、施工單位、監(jiān)理、政府部門共同努力。在施工中盡量采用新工藝、新材料盡可能的解決環(huán)境問題,降低隧道旋工對(duì)環(huán)境的影響。
解決現(xiàn)存隧道施工中常見問題的思路
重視施工前期工作
在隧道施工開工前,要仔細(xì)審閱設(shè)計(jì)文件,對(duì)工程的各段之間的地質(zhì)情況,填、挖情況要詳細(xì)了解。對(duì)某些技術(shù)難點(diǎn)和重點(diǎn),要重點(diǎn)勘察,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。在安排施工時(shí),要合理的安排施工工序,明確其先后。在工程開始前,要組織技術(shù)人學(xué)習(xí)相關(guān)技能,對(duì)一個(gè)工程項(xiàng)目來說,人是決定性因素。在工程開始時(shí),必須有一批有經(jīng)驗(yàn)的施工、質(zhì)檢等技術(shù)力量作為保障。在施工前,就要求質(zhì)量管理人員對(duì)所建設(shè)項(xiàng)目的施工工序方法、工藝、材料、設(shè)備、機(jī)械、配合比等進(jìn)行全面抽檢,使工程的施工質(zhì)量得到有效的監(jiān)督和管理。
選擇合適的開挖施工方法
在選擇一個(gè)合適的快挖施工方法時(shí),要根據(jù)工程的實(shí)際情況,并結(jié)合地質(zhì)條件變化,選擇最經(jīng)濟(jì)、最理想的設(shè)計(jì)和施工方案,甚至要綜合多種方案,因而這也是一個(gè)受多種因素影響的動(dòng)態(tài)的擇優(yōu)過程。
提高隧道施工機(jī)械化水平
如果隧道機(jī)械化程度低,這樣會(huì)使得施工質(zhì)量不能得到保證。需對(duì)隧道進(jìn)行機(jī)械規(guī)范施工,加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的管理,要使其發(fā)揮其最大效能。質(zhì)量管理人員要從以下幾個(gè)方面抓起:①機(jī)械施工人員要有良好的道德和過硬的專業(yè)技能,要能發(fā)揮各自的特長,管理上實(shí)行機(jī)長負(fù)責(zé)制②操作和維修人員需持證上崗,上崗前要經(jīng)過培訓(xùn),培訓(xùn)考試合格的才能領(lǐng)取上崗證;不會(huì)應(yīng)急措施的人員不能單獨(dú)操作機(jī)械設(shè)備③做好預(yù)防措施,施工前要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)維修,力求通過預(yù)防將設(shè)備事故降低到最低點(diǎn)。
施工時(shí)注意水的滲流作用對(duì)隧道施工的影響
要理解巖土體中滲流場(chǎng)的變化及地下水的作用,首先要分析巖土立面上水的作用。滲流場(chǎng)內(nèi)任意一點(diǎn)的總水頭,,為一研究點(diǎn)上的動(dòng)水壓強(qiáng);為某一基準(zhǔn)面算起的研究點(diǎn)的位置高程;為流體的容重;為透流速水頭。滲透速度與水流在孔隙或裂隙中的真實(shí)速度的關(guān)系為:,為土或巖石的孔隙率,滲透速度;為流在孔隙或裂隙中的真實(shí)速度。水的流動(dòng)會(huì)使得應(yīng)力場(chǎng)環(huán)境發(fā)生相應(yīng)變遷和巖土體的滲透變形,同時(shí)有很多附加作用如化學(xué)潛蝕作用、物理弱化效用和力學(xué)作用等。
隧道洞內(nèi)的水,要及時(shí)處理,防止發(fā)生突水、突泥的災(zāi)害。要額外注意隧道周圍的水,以堵為主,限量排放??刹捎贸般@孔和地質(zhì)雷達(dá)及紅外線探水等現(xiàn)階段先進(jìn)的儀器進(jìn)行探測(cè),采用引排的方法。注意吸收國內(nèi)外長大隧道施工的成功經(jīng)驗(yàn),注意環(huán)保和隧道內(nèi)通風(fēng)問題,施工中的廢水、廢液要經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后才能排放出去,結(jié)合實(shí)際情況制定切實(shí)可行的環(huán)境保護(hù)和水土保持措施。
提高隧道施工管理水平重視環(huán)境問題
在遵守合同期的下,有效地把人力、資金和設(shè)備配合起來,統(tǒng)一使用,達(dá)到工程周期短,設(shè)備利用好率好,戰(zhàn)勝資金少,勞動(dòng)生產(chǎn)率高,能源消耗低的目的,實(shí)現(xiàn)工程施工的最佳經(jīng)濟(jì)效益。在施工中,需加強(qiáng)工環(huán)境保護(hù)管理,改善施工工藝,優(yōu)化施工方案。要在整個(gè)施工中體現(xiàn)環(huán)境保護(hù)原則、理念、思路。
結(jié)束語
由于隧道工程中的地質(zhì)條件的復(fù)雜性、多樣性,所以在施工中要加強(qiáng)勘察與監(jiān)控,全面準(zhǔn)確的掌握隧道的施工情況。采用先進(jìn)的施工設(shè)備,合理的組織施工,使得整個(gè)隧道施工處于監(jiān)管中,確保隧道施工的安全,并取得良好經(jīng)濟(jì)效益。
【參考文獻(xiàn)】
[1] JTG F60―2009公路隧道施工技術(shù)規(guī)范
[2] 隆威,尹俊濤,尚彥軍,吳煜字.上公山隧洞TBM掘進(jìn)主要工程地質(zhì)問題及施工對(duì)策【J1.探礦工程一巖土鉆掘工程, 2004.
關(guān)鍵詞:BIM技術(shù)技術(shù);鐵路隧道;工程施工;管理應(yīng)用
1引言
我國的鐵路隧道工程一直是建設(shè)項(xiàng)目中的重點(diǎn)工程我國的鐵路隧道工程一直是建設(shè)項(xiàng)目中的重點(diǎn)工程,在我國交通運(yùn)輸中有著重要的作用我國交通運(yùn)輸中有著重要的作用。鐵路的隧道不同于普通公路的隧道路的隧道,是專供火車行駛的通道,一般修建在山嶺地區(qū),在修建之前要進(jìn)行山地的具體考察修建之前要進(jìn)行山地的具體考察,如開挖隧道是否對(duì)當(dāng)?shù)赝寥涝斐捎绊憦亩鹕绞幕氯涝斐捎绊憦亩鹕绞幕?,因此,在鐵路隧道工程施工過程中存在著一定程度的難度過程中存在著一定程度的難度。現(xiàn)階段,我國最長的隧道有6000多米多米,坐落于成都和昆明的線路之中。隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展的發(fā)展,我國在鐵路隧道的施工中加入了很多先進(jìn)的技術(shù)來保障施工過程中的安全性保障施工過程中的安全性,提高鐵路隧道的質(zhì)量。BIM技術(shù)就是其中的一種是其中的一種,現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用到鐵路隧道的施工過程中。
2什么是BIM技術(shù)
BIM技術(shù)是建設(shè)工程中的一種新型工具技術(shù)是建設(shè)工程中的一種新型工具,將建筑信息與三維模型聯(lián)系到一起維模型聯(lián)系到一起,主要是以計(jì)算機(jī)為主體的電腦輔助設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)可以完成從建設(shè)工程的初始策劃階段到整個(gè)工程結(jié)束后的維護(hù)的全程信息化處理束后的維護(hù)的全程信息化處理,實(shí)現(xiàn)信息的共享和傳遞,使施工階段的技術(shù)人員可以根據(jù)BIM技術(shù)中產(chǎn)生的信息做出準(zhǔn)確的判斷的判斷。它利用現(xiàn)代科技技術(shù),對(duì)模型實(shí)現(xiàn)完全的復(fù)刻,使建筑在設(shè)計(jì)階段可以實(shí)現(xiàn)實(shí)際化的操作筑在設(shè)計(jì)階段可以實(shí)現(xiàn)實(shí)際化的操作,所以BIM技術(shù)具有嚴(yán)密性的特點(diǎn)密性的特點(diǎn)。
3施工過程中的問題
3.1技術(shù)方面的問題
因?yàn)樗淼赖奶攸c(diǎn),所以鐵路隧道大多建在人跡罕至的深山中,這就導(dǎo)致了施工過程中技術(shù)操作方面的困難。很容易因?yàn)槭韬鰧?dǎo)致工程的塌方,在開采洞口的過程中由于對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的不了解,也會(huì)導(dǎo)致技術(shù)選擇上的不準(zhǔn)確,浪費(fèi)人力物力。
3.2安全中的問題
由于鐵路隧道大多都是半空作業(yè)由于鐵路隧道大多都是半空作業(yè),而且受當(dāng)?shù)氐乩項(xiàng)l件和土壤情況的影響和土壤情況的影響,極易發(fā)生山體滑坡,導(dǎo)致施工作業(yè)中的安全不能被保證全不能被保證。另外,在隧道挖掘的過程中,也可能受土質(zhì)或者不規(guī)范作業(yè)的影響導(dǎo)致洞穴塌方者不規(guī)范作業(yè)的影響導(dǎo)致洞穴塌方,對(duì)工作人員造成威脅。
3.3成本上的問題
由于在施工過程中存在過多的意外因素由于在施工過程中存在過多的意外因素,導(dǎo)致相關(guān)部門在對(duì)施工的成本估算上有著很大的偏差在對(duì)施工的成本估算上有著很大的偏差,實(shí)際操作中浪費(fèi)太多的資金多的資金,在施工過程中遇到任何風(fēng)險(xiǎn)都可能導(dǎo)致返工或者工程無法再進(jìn)行下去工程無法再進(jìn)行下去,在保證質(zhì)量和安全的前提下如何加強(qiáng)成本方面的管理是有關(guān)工作人員應(yīng)該抓緊研究思考的問題成本方面的管理是有關(guān)工作人員應(yīng)該抓緊研究思考的問題。
4BIM技術(shù)在鐵路隧道工程施工管理中的應(yīng)用
4.133D掃描技術(shù)
①工程的前期設(shè)計(jì)方面工程的前期設(shè)計(jì)方面:在工程前期,利用BIM技術(shù)的三維模式化優(yōu)點(diǎn)維模式化優(yōu)點(diǎn),通過3D掃描掃描,將施工現(xiàn)場(chǎng)的山體環(huán)境與比例關(guān)系完全通過計(jì)算機(jī)顯示出來系完全通過計(jì)算機(jī)顯示出來,相關(guān)技術(shù)人員對(duì)計(jì)算機(jī)上的等比例三維圖進(jìn)行工程設(shè)計(jì)比例三維圖進(jìn)行工程設(shè)計(jì),通過實(shí)際的操作來確定工程中可能出現(xiàn)的問題能出現(xiàn)的問題,再根據(jù)問題找到解決方法,優(yōu)化工程設(shè)計(jì),降低實(shí)際工程操作中可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)低實(shí)際工程操作中可能帶來的風(fēng)險(xiǎn),減少資金支出,提高鐵路隧道工程施工中的工作效率隧道工程施工中的工作效率。②隧道斷面掃描隧道斷面掃描:通過3D掃描掃描,可快速準(zhǔn)確的記錄隧道各斷面情況可快速準(zhǔn)確的記錄隧道各斷面情況,并形成數(shù)字化存檔信息,大大提高測(cè)量人員的工作效率大大提高測(cè)量人員的工作效率。③點(diǎn)云分析點(diǎn)云分析:通過3D掃描技術(shù)術(shù),記錄點(diǎn)云數(shù)據(jù)后進(jìn)行建模,并與設(shè)計(jì)模型進(jìn)行對(duì)比分析,能夠直觀的反應(yīng)隧道超欠挖情況或者成型質(zhì)量能夠直觀的反應(yīng)隧道超欠挖情況或者成型質(zhì)量,協(xié)助及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工中存在的問題現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工中存在的問題,也能夠準(zhǔn)確的得出隧道斷面的混凝土方量凝土方量,為成本控制提供數(shù)據(jù)支撐。
4.2實(shí)時(shí)跟蹤
由于BIM技術(shù)具有可視化的特點(diǎn)技術(shù)具有可視化的特點(diǎn),所以可以將此種技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際的施工過程中應(yīng)用到實(shí)際的施工過程中。例如可以通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工程數(shù)據(jù)的采集據(jù)的采集,將現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況通過BIM技術(shù)投放到三維模型中中,向工作人員全景式的展示具體操作情況,如果遇到問題,可以先在電腦上進(jìn)行虛擬操作可以先在電腦上進(jìn)行虛擬操作,查看一下操作的結(jié)果,如果對(duì)工程存在著質(zhì)量隱患工程存在著質(zhì)量隱患,就要放棄這種解決辦法,重新尋找措施施。這種應(yīng)用可以有效的對(duì)工程中遇到的困難進(jìn)行處理,減少工程的返工率少工程的返工率,提高施工的安全性和可靠性。
4.3工程風(fēng)險(xiǎn)問題管理
BIM技術(shù)同時(shí)可以對(duì)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境進(jìn)行分析和勘測(cè)技術(shù)同時(shí)可以對(duì)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境進(jìn)行分析和勘測(cè),通過對(duì)土質(zhì)和山體的研究過對(duì)土質(zhì)和山體的研究,來確定工程過程中可能遇到的風(fēng)險(xiǎn),對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警和分類對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警和分類,通過技術(shù)手段將BIM技術(shù)與風(fēng)險(xiǎn)來源結(jié)合到一起與風(fēng)險(xiǎn)來源結(jié)合到一起,為隧道中的安全管理和質(zhì)量控制提供有效的技術(shù)指導(dǎo)供有效的技術(shù)指導(dǎo)。
4.4優(yōu)化工程技術(shù)
基于BIM技術(shù)的優(yōu)化性能技術(shù)的優(yōu)化性能,可以對(duì)工程的技術(shù)模式進(jìn)行不間斷的監(jiān)測(cè)和處理不間斷的監(jiān)測(cè)和處理。事實(shí)上,影響技術(shù)的三種主要因素就是信息采集是信息采集、復(fù)雜程度和時(shí)間問題,而BIM技術(shù)可以合理的對(duì)工程中的技術(shù)進(jìn)行選擇性優(yōu)化工程中的技術(shù)進(jìn)行選擇性優(yōu)化,為實(shí)際的隧道工程提供了真實(shí)有效的信息實(shí)有效的信息,包括物理信息和化學(xué)信息等。將BIM模型用于施工過程中的巖溶處置于施工過程中的巖溶處置、盾構(gòu)安裝、盾構(gòu)掘進(jìn)、地質(zhì)剖切等關(guān)鍵技術(shù)的方案分析關(guān)鍵技術(shù)的方案分析,提升技術(shù)方案溝通效率。另外,BIM技術(shù)也可以對(duì)施工過程進(jìn)行辨別術(shù)也可以對(duì)施工過程進(jìn)行辨別,如果過于復(fù)雜,就要開發(fā)新型技術(shù)模式技術(shù)模式,不影響工程的進(jìn)度。在時(shí)間的管理上,BIM技術(shù)也可以發(fā)揮其重要的作用可以發(fā)揮其重要的作用。
關(guān)鍵詞:公路隧道洞口工程 施工 技術(shù)
中圖分類號(hào): X734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言:公路隧道施工質(zhì)量的提高,提高了公路施工技術(shù)水平,在今后更加復(fù)雜的施工環(huán)境中,不斷采用先進(jìn)工藝和施工方法,進(jìn)一步提高隧道洞口施工技術(shù)水平,可以為我國公路工程的健康快速發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1.公路隧道洞口的施工原則
公路隧道洞口施工都是在野外進(jìn)行的,與一般的建筑工程施工不同,所以在施工時(shí)要遵循一定的原則。在施工過程中應(yīng)盡量避免破壞原有的植物和土壤結(jié)構(gòu),保護(hù)水土結(jié)構(gòu)不受破壞;盡量采取少開挖的措施,減少對(duì)山體的較大的擾動(dòng);在施工時(shí)應(yīng)從下到上進(jìn)行施工,科學(xué)合理的設(shè)置支護(hù),并堅(jiān)持先支護(hù)然后再進(jìn)行開挖,從而減少高邊坡的危害;隧道的洞口如果有崩塌的危險(xiǎn),或有滑坡地層,則需要對(duì)其進(jìn)行治理后再進(jìn)行施工作業(yè)[2]。
在施工過程中要根據(jù)“自然進(jìn)洞”的原則和洞口的特點(diǎn),來進(jìn)行隧道洞口的加固技術(shù),一般采取地表加固注漿等措施提前進(jìn)洞,可以有效的解決洞口的病害問題,保護(hù)仰坡、洞口邊的穩(wěn)定,減少洞口的維護(hù)成本,一般采用的加固方法有高壓噴射注漿、深孔注漿、地面錨桿等。這些加固方式都有自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),在具體的工程中,要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況進(jìn)行全面的考慮,選取合適的加固方法。
2.公路隧道洞口工程施工的技術(shù)
2.1施工準(zhǔn)備
2.1.1 施工前,承包商應(yīng)對(duì)圖紙、材料、現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查和補(bǔ)充調(diào)查,調(diào)查檢查隧道位置、地形、地貌、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)、鉆探圖和隧道進(jìn)出口及其他相關(guān)項(xiàng)目。
2.1.2 準(zhǔn)備實(shí)施施工組織設(shè)計(jì)。承包商根據(jù)總體施工組織設(shè)計(jì),結(jié)合本項(xiàng)目具體情況。施工期間,結(jié)合施工隊(duì)伍和機(jī)械設(shè)備及其他條件正確選擇施工方案、施工順序、施工組織設(shè)計(jì)等。施工方案、施工組織設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)和必要的信息圖表應(yīng)該送監(jiān)理工程師和業(yè)主批準(zhǔn)。
2.2注意環(huán)境方面的問題
2.2.1 隧道施工我們應(yīng)該盡量減少破壞原始的自然環(huán)境,避免施工造成的破壞行為,要有工程措施,如邊坡植被保護(hù)、加強(qiáng)排水等。
2.2.2 隧道鉆洞應(yīng)采用濕法、通風(fēng)、除塵、去除有害氣體,必須考慮到洞口的環(huán)境污染。
2.2.3 檢查圖紙和隧道建設(shè),地下水徑流由于可能的形式變化會(huì)造成地表沉陷,影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳?、生產(chǎn),承包商應(yīng)采取必要的預(yù)防措施,施工前施工計(jì)劃報(bào)業(yè)主批準(zhǔn)。
2.2.4 隧道棄渣,特別是長大隧道,應(yīng)適當(dāng)放棄壓載安排,確保不破壞環(huán)境或留下隱患。
2.2.5 隧道施工廢水排放,應(yīng)確保不污染環(huán)境。在必要的時(shí)候應(yīng)該設(shè)一個(gè)沉砂池,污水排放后再重凈。
2.3洞口的工程
2.3.1 提倡邊坡破壞的范圍最小的“環(huán)境保護(hù)進(jìn)洞”,不僅能保證洞口的安全,還能減少自然坡面損失。
2.3.2 洞口部分的項(xiàng)目安排應(yīng)該根據(jù)實(shí)際施工組織設(shè)計(jì),準(zhǔn)備好所有的人、機(jī)、材料是必要條件。
2.3.3 在必要的時(shí)候應(yīng)檢查隧道入口景觀、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)數(shù)據(jù);閱讀地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)。如果有疑問應(yīng)該補(bǔ)充調(diào)查或查找問題,避免盲目施工造成的危害。
2.3.4 進(jìn)洞前必須要完成排水工程,包括截水溝邊外,后坡、排水和嘴的排水,排水系統(tǒng)的管道。
2.3.5 洞口形成滑坡、崩塌等可能發(fā)生的危險(xiǎn)時(shí),應(yīng)進(jìn)行調(diào)查,必要時(shí)填補(bǔ),找出危害,確定工程措施建設(shè)。
2.3.6 明洞、洞口堵住結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,監(jiān)理工程師檢查后才可以進(jìn)行施工。
2.3.7 為了減少干擾,應(yīng)確保隧道施工的安全進(jìn)行、基坑邊坡的范圍,確保邊坡的穩(wěn)定。環(huán)境退化明洞、洞口堵住部分建設(shè)項(xiàng)目完成后應(yīng)該先實(shí)現(xiàn)進(jìn)洞口再挖掘洞,再進(jìn)行其他項(xiàng)目。
2.3.8 明洞后墻背回填應(yīng)對(duì)稱填補(bǔ)。為了避免危害的結(jié)構(gòu),應(yīng)該保持砌體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)回填。加強(qiáng)控制的明洞回填,回填邊坡表面應(yīng)光滑,好排水;粘土膜必須確保設(shè)計(jì)的厚度,回填按照實(shí)際根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。
2.3.9 洞口(危害)部分的建設(shè)用地滑動(dòng)經(jīng)常會(huì)發(fā)生淺埋和其他問題,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件,考慮可能會(huì)導(dǎo)致地表塌陷的影響,除了實(shí)現(xiàn)根據(jù)施工圖紙的要求更要加強(qiáng)施工安全。
2.4輔助工程措施和開挖
2.4.1 輔助工程措施包括,推進(jìn)導(dǎo)管、鉆孔注漿、錨桿,表面灌漿加固提前預(yù)付等。輔助工程措施的應(yīng)用如果不是根據(jù)設(shè)計(jì)容易發(fā)生隧道坍方,因此要求必須嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)施,嚴(yán)格檢查,詳細(xì)記錄,杜絕發(fā)生以壞充好的現(xiàn)象。
2.4.2 反映地質(zhì)超前預(yù)測(cè)的地質(zhì)剖面的不良地質(zhì)區(qū)域如斷層、軟弱地層或滿足膨脹圍巖、輔助工程措施應(yīng)加強(qiáng)。
2.4.3 洞開挖爆破條件根據(jù)圍巖的設(shè)計(jì)為爆破設(shè)計(jì)。在這個(gè)過程中,開挖應(yīng)根據(jù)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)或隧道監(jiān)控測(cè)量調(diào)整反饋信息。
3.4.4 嚴(yán)格控制開挖。應(yīng)該留下足夠的變形余量,以確保隧道是清晰的結(jié)構(gòu)尺寸,并應(yīng)讓塌方控制在規(guī)范允許的范圍。
2.4.5 注意控制導(dǎo)管環(huán)提前向間距和灌漿量,以符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。
2.5初期支護(hù)
2.5.1 主要支持即是建設(shè)臨時(shí)支持復(fù)合襯里結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)的建設(shè)是隱蔽工程,施工過程檢查和記錄是非常重要的,必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求和合同文件的要求來進(jìn)行。實(shí)現(xiàn)測(cè)試和記錄,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師應(yīng)該檢查嚴(yán)格,做好監(jiān)督記錄。
2.5.2 鋼支撐的基礎(chǔ)必須設(shè)置規(guī)范,設(shè)置地腳螺栓,在必要的時(shí)候要充分發(fā)揮其對(duì)圍巖的支持效應(yīng)。鋼拱腳虛置或焊上螺栓掛空的時(shí)候必須返工。拱腳水平不足,整塊石頭墊不被使用,必須使用鋼板調(diào)整或不少于C20混凝土澆灌。鋼支架必須到位、準(zhǔn)確,垂直的支持,每個(gè)橫坡應(yīng)控制在20mm。橫向安裝偏差不超過±50mm,垂直偏差不低于設(shè)計(jì)標(biāo)高安裝,安裝間距控制在±50mm,申請(qǐng)的期限內(nèi)的性質(zhì),應(yīng)保證相應(yīng)的設(shè)計(jì)數(shù)量。嚴(yán)格控制鋼支撐防護(hù)層厚度。
2.5.3 三個(gè)徑向和環(huán)間距、錨固長度、錨桿和注漿量必須嚴(yán)格控制,符合設(shè)計(jì)要求。
2.5.4 噴混凝土材料必須滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。噴混凝土前必須清潔注入井中,解決松散和破碎的井眼,并保持一定濕度讓鉆孔順利進(jìn)行。噴涂混凝土?xí)r濕噴是必須使用的,混凝土回彈內(nèi)容不得重用,噴射混凝土強(qiáng)度和厚度應(yīng)符合施工規(guī)范要求,噴層厚度,應(yīng)保證整體是平整的。
2.6監(jiān)控測(cè)量和地質(zhì)預(yù)報(bào)
2.6.1 承包商必須考慮到隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)測(cè)量性施工組織設(shè)計(jì),并認(rèn)真組織實(shí)施,根據(jù)要求設(shè)計(jì)和完善技術(shù)規(guī)范。第三方監(jiān)控測(cè)量,承包商不得免除施工監(jiān)理的責(zé)任。
2.6.2 造成隧道監(jiān)控測(cè)量反饋信息工程設(shè)計(jì)變更,需要監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。
2.6.3 監(jiān)控、測(cè)量和操作應(yīng)根據(jù)建筑設(shè)計(jì)和合同技術(shù)規(guī)范及施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行公路隧道施工。
2.6.4 地質(zhì)預(yù)報(bào)。隧道施工的,應(yīng)由專業(yè)的地質(zhì)工作人員密切注意圍巖開挖,通過檢測(cè)手段,預(yù)測(cè)基坑開挖工作面幾米到幾十米前方,甚至數(shù)百米的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,結(jié)合圍巖地質(zhì)條件的變化,及時(shí)提出預(yù)測(cè)。
3.結(jié)語
公路隧道施工質(zhì)量的提高,提高了公路施工技術(shù)水平,在今后更加復(fù)雜的施工環(huán)境中,不斷采用先進(jìn)工藝和施工方法,進(jìn)一步提高隧道洞口施工技術(shù)水平,為我國公路工程的健康快速發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1] 徐華生.淺探隧道工程實(shí)例中的施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J].科技資訊,2008,(9):63.
關(guān)鍵詞:公路工程;隧道;施工質(zhì)量;檢測(cè)
我國正進(jìn)入公路隧道建設(shè)的黃金時(shí)期,大量公路隧道工程正在建設(shè)或者即將開始建設(shè)。公路隧道施工質(zhì)量控制是目前工程建設(shè)關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一,而在具體工程施工質(zhì)量檢測(cè)中,檢測(cè)方法的選用以及如何準(zhǔn)確進(jìn)行操作非常關(guān)鍵。
1目測(cè)法
公路隧道工程中采用的目測(cè)法是指主要通過目測(cè)的手段,對(duì)工程施工工序是否合理,工藝的外觀效果、平整度、縫隙是否符合要求等各類情況進(jìn)行目測(cè),以檢查確定其質(zhì)量是否合格。特別是隧道竣工驗(yàn)收檢測(cè)中,工程外觀表象檢查是工程合格評(píng)定的基本要求之一。目前國內(nèi)在公路隧道施工過程和竣工驗(yàn)收檢測(cè)中外觀表象方面的檢測(cè)仍然主要采用目測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)評(píng)定。
目測(cè)法在實(shí)際工程檢測(cè)應(yīng)用中,具有操作簡(jiǎn)單,方便實(shí)用的特點(diǎn),目測(cè)結(jié)果直接對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范或者設(shè)計(jì)要求即可得出結(jié)論,可快速發(fā)現(xiàn)工程質(zhì)量問題,為工程質(zhì)量判斷提供有效決策支持。如在洞口施工檢測(cè)中,施工外觀需通過目測(cè)法進(jìn)行鑒定,具體要求混凝土表面平整密實(shí)、無蜂窩麻面;砌石材料無水銹;砂漿飽滿、砌縫橫平豎直、表面平整;洞門輪廓線直順、清晰、美觀;泄水孔泄水良好,伸縮風(fēng)、沉降縫位置適當(dāng),墻背回填密實(shí)等。
目測(cè)法在工程檢測(cè)中己經(jīng)應(yīng)用多年,總結(jié)各方經(jīng)驗(yàn),其基本操作要領(lǐng)可通過“看”、“摸”、“敲”、“照”四種手段來進(jìn)行概況。
“看”,就是根據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外觀目測(cè)。如觀察防水管材外觀是否符合要求,洞口施工是否平整密實(shí)、有無蜂窩麻面等,其它如施工順序是否合理,工人操作是否正確等,也需要通過“看”在進(jìn)行檢查。
“摸”,就是手感檢查。如止水帶現(xiàn)場(chǎng)接頭是否牢固,砌體襯砌是否掉粉,地面有無起凸等,均可通過手摸加以鑒別。
“敲”,是通過敲擊方式進(jìn)行音感檢查。對(duì)石材、鋼材、襯砌空洞可通過敲擊細(xì)聽聲音,檢測(cè)是否密實(shí)和是否存在空鼓等情況。
“照”,對(duì)于難以看到或光線較暗的部位,可采用鏡子反射或燈光照射的方法輔助進(jìn)行檢測(cè)。
2量測(cè)法
量測(cè)法在施工質(zhì)量檢測(cè)中采用非常普遍,主要是借助量測(cè)工具,對(duì)各項(xiàng)施工情況根據(jù)檢測(cè)要求進(jìn)行量測(cè)檢查,通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與施工規(guī)范及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的允許偏差對(duì)照,來判別質(zhì)量是否合格。公路隧道施工質(zhì)量檢測(cè)中,洞口邊坡、高程、隧道凈空等施工具體情況,大部分的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)主要都是通過相應(yīng)的量測(cè)的手段來進(jìn)行檢查。
量測(cè)法在檢測(cè)公路隧道施工質(zhì)量實(shí)際應(yīng)用中,操作容易,實(shí)用性強(qiáng),效果明顯,部分工程僅需采用最基本、最傳統(tǒng)的量測(cè)手段,便能較準(zhǔn)確的對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行輔助控制。量測(cè)法目前在公路隧道施工質(zhì)量檢測(cè)中,被廣泛采用。實(shí)際量測(cè)中,量測(cè)值和標(biāo)準(zhǔn)值之間必然存在差異,這就是誤差理論,誤差是多方面引起的,主要可以分為儀器誤差和人為誤差。任何量測(cè)都不可避免地存在誤差,如何最大限度地減小測(cè)量誤差,避免誤差對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響,是目前誤差研究的主要方向之一。我們?cè)诹繙y(cè)的過程中,也應(yīng)嚴(yán)格按照量測(cè)規(guī)范操作儀器,避免人為誤差,盡量降低儀器誤差,以保證數(shù)據(jù)高精確度高質(zhì)量,確保質(zhì)量檢測(cè)的有效性。
結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),隧道工程施工質(zhì)量檢測(cè)中采用的量測(cè)法基本操作要領(lǐng)主也可歸納為“靠”、“吊”、“量”、“套”四種基本手段。
“靠”,是用直尺、塞尺檢查洞壁、基地、路面的平整度等。
“吊”,是用托線板以線錘吊線檢查相關(guān)垂直度。
“量”,是用測(cè)量工具和計(jì)量?jī)x表等檢查斷面尺寸、軸線、標(biāo)高、濕度、溫度等的偏差。
“套”,是以方尺套方,輔以塞尺檢查。如對(duì)預(yù)制構(gòu)件的方正檢查等。
3聲波反射法
聲波反射法主要采用波形對(duì)比分析和頻譜分析兩種基本方法,再實(shí)際檢測(cè)中通過波形及頻譜特征來確定襯砌混凝土的健康狀態(tài),從而可判定混凝土內(nèi)部缺陷范圍、襯砌體和圍巖結(jié)合情況及襯砌厚度。
聲波傳播特性是其檢測(cè)施工質(zhì)量缺陷的物理基礎(chǔ)。當(dāng)聲波垂直入射到兩種介質(zhì)的界面時(shí),一部分能量透過界面進(jìn)入第二種介質(zhì),成為透射波,波的傳播方向不變;另一部分能量則被界面反射回來,沿與入射波相反的方向傳播,成為反射波。常見的聲波法檢測(cè)襯砌混凝土質(zhì)量主要有透射波法和反射波法。
透射波法原理與CT掃描相似,它是根據(jù)超聲脈沖穿過混凝土?xí)r,在缺陷區(qū)的聲時(shí)、波形、波幅和頻率等參數(shù)所發(fā)生的變化來判斷缺陷的,要求被測(cè)物體有一對(duì)相互平行的測(cè)試面。這種方法的不足之處是其無法確定缺陷的準(zhǔn)確位置,即它只能確定缺陷在平面上的投影位置,對(duì)于深度信息則無法獲得。
聲波反射法則是根據(jù)超聲脈沖在缺陷處產(chǎn)生的反射現(xiàn)象來判斷缺陷,這種檢測(cè)方法較適用于只能獲得一個(gè)測(cè)試面的洞室或用于隧道襯砌健康狀態(tài)的檢測(cè)。聲波反射法主要用于檢測(cè)錨桿錨固質(zhì)量、襯砌混凝土內(nèi)部缺陷、襯砌厚度和襯砌混凝土與圍巖結(jié)合情況,常用的檢測(cè)方法有垂直反射法和等偏移距反射法等。
4沖擊回波法
國際上從上世紀(jì)80年代中期開始,研究出一種新的無損檢測(cè)方法一一沖擊回波法來檢測(cè)只存在單一測(cè)試面的結(jié)構(gòu)混凝土的厚度及其內(nèi)部缺陷。沖擊回波法應(yīng)用于混凝土構(gòu)筑物無損檢測(cè),具有簡(jiǎn)便、快速、設(shè)備輕便、干擾小、可重復(fù)測(cè)試等特點(diǎn)。
沖擊回波法的基本原理是利用短時(shí)的機(jī)械沖擊(用一個(gè)小鋼球或小錘輕敲混凝土表面)產(chǎn)生低頻的應(yīng)力波,當(dāng)應(yīng)力波傳播到結(jié)構(gòu)內(nèi)部,被缺陷和構(gòu)件底面反射回來,這些反射波被安裝在沖擊點(diǎn)附近的傳感器接收下來,并被送到一個(gè)內(nèi)置高速數(shù)據(jù)采集及信號(hào)處理的便攜式儀器,將所記錄的信號(hào)進(jìn)行時(shí)域和頻域分析即可得出混凝土的厚度或缺陷的深度。
沖擊回波法特別適合于單面結(jié)構(gòu),如路面、隧道底板、隧道襯砌等結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。用鋼球產(chǎn)生的超聲波和音速范圍內(nèi)的機(jī)械應(yīng)力脈沖檢測(cè)結(jié)構(gòu)時(shí),用傳感器可記錄觀察到的多次反射波,通過對(duì)其進(jìn)行頻率分析,能夠獲得有關(guān)襯砌厚度的數(shù)據(jù)及特殊反射體的重疊。目前沖擊回波法己經(jīng)能成功地應(yīng)用于檢測(cè)60cm厚的理想隧道內(nèi)殼厚度。
沖擊回波法在工程檢測(cè)應(yīng)用中也存在很大的片面性,其能達(dá)到的檢測(cè)深度對(duì)要檢測(cè)的材料結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度以及應(yīng)力脈沖的頻率依賴性很大,而材料結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度以及應(yīng)力脈沖的頻率會(huì)受到所選球尺寸的影響。另外,沖擊回波法還極大地依賴回波響應(yīng)、頻譜分析等應(yīng)力波理論,解釋較為困難,而且對(duì)混凝土表面的光潔度、藕合劑層厚要求較高。
5超聲一回彈綜合法
混凝土強(qiáng)度的綜合法檢測(cè),是采用兩種或兩種以上的單一方法或參數(shù)(力學(xué)的、物理的或聲學(xué)的等)聯(lián)合檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的方法。由于綜合法比單一法檢測(cè)誤差小和具有較寬的適用范圍,因此在混凝土的質(zhì)量控制與檢測(cè)中的應(yīng)用愈來愈多。一般來說,在合理選擇各種單一方法組合的前提下,所采用的非破損檢測(cè)方法越多,混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)精度也越高。
超聲一回彈綜合法是超聲法檢測(cè)和回彈儀測(cè)量的綜合,目前是國內(nèi)外研究最多、應(yīng)用最廣的一種混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法。
超聲法檢測(cè)的混凝土強(qiáng)度與超聲波在混凝土中傳播速度之間有相關(guān)性,混凝土強(qiáng)度越高,其傳播速度越快?;炷翉?qiáng)度與彈性模量有相關(guān)性,彈性模量高的混凝土強(qiáng)度高,而彈性模量與聲速具有定量關(guān)系,因此,混凝土強(qiáng)度和聲速亦有相關(guān)性。這給超聲檢測(cè)法提供了理論基礎(chǔ)。
回彈法測(cè)混凝土強(qiáng)度是基于強(qiáng)度與混凝土的表面硬度有相關(guān)性,而表面硬度可由回彈錘的反彈高度即回彈值反映。因此,混凝土強(qiáng)度與回彈值之間也有相關(guān)性。這樣,回彈儀測(cè)量混凝土強(qiáng)度也具備理論基礎(chǔ)。
超聲一回彈綜合法,是綜合超聲法檢測(cè)和回彈儀測(cè)量,對(duì)隧道襯砌超聲聲速(V)和回彈值(R)進(jìn)行檢測(cè),然后把強(qiáng)度值與聲速和回彈值進(jìn)行二元回歸,參考護(hù)《超聲一回彈綜合法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》推薦的公式:
式中:F是混凝土強(qiáng)度,A、B、C是待定的回歸方程系數(shù)。
若再考慮碳化層的厚度L,則可建立三元回歸方程:
中:F是混凝土強(qiáng)度,L是混凝土碳化層的厚度(mm),D是待定的回歸方程的系數(shù)。
回彈儀所測(cè)回彈值反映襯砌混凝土的表面強(qiáng)度,超聲波聲速則可以反映襯砌的內(nèi)部強(qiáng)度信息,超聲一回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度,既可內(nèi)外結(jié)合,又能在較低或較高的強(qiáng)度區(qū)間相互彌補(bǔ)各自的不足,能夠較全面地反映結(jié)果混凝土的實(shí)際質(zhì)量。超聲一回彈綜合法與單一的回彈法或超聲波法檢測(cè)強(qiáng)度相比,是一次重大的進(jìn)步,因而在隧道襯砌的強(qiáng)度檢測(cè)和隧底混凝土底板或仰拱強(qiáng)度檢測(cè)中得到了廣泛的使用。
6高密度電阻率法
高密度電阻率法是陸域或水域以小偏移距激發(fā)和接收,對(duì)其下部地層或下部目標(biāo)物進(jìn)行連續(xù)掃描的一種等偏移距地震波法。它實(shí)際上是一種陣列勘探方法,以研究地下介質(zhì)體的電阻率差異作為其物理基礎(chǔ),根據(jù)電場(chǎng)作用下地層中傳導(dǎo)電流的分布規(guī)律,推斷地下不同電阻率地質(zhì)體的存在情況。
電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí),其能量逐漸衰減,接收到的反射信息既與介質(zhì)的電性有關(guān),也取決于介質(zhì)的厚度。檢測(cè)隧道混凝土襯砌時(shí),當(dāng)雷達(dá)的正下方介質(zhì)吸收電磁波能量致使吸收損失較大,雷達(dá)接收到的目標(biāo)體有效信息不足以區(qū)分背景噪聲時(shí),則難以確定襯砌背后的狀況,此時(shí)可以采用高密度電阻率法。
高密度電阻法檢測(cè)的參數(shù)是電阻率,被檢測(cè)的介質(zhì)不同,電阻率也不同,如混凝土、道柞、巖石、土層、溶洞等;介質(zhì)的狀態(tài)不同,其電阻率也不同,如含水狀態(tài)、結(jié)構(gòu)破損與完整等。
高密度電阻法還具備點(diǎn)距密,測(cè)量精度高,算術(shù)坐標(biāo)圖件對(duì)深層表現(xiàn)比原對(duì)數(shù)坐標(biāo)清晰,成果資料直觀等特點(diǎn)。目前高密度電阻率法己被廣泛應(yīng)用于工程質(zhì)量檢測(cè)中,在隧道工程地質(zhì)勘測(cè)、隧道底充層、底板、仰拱結(jié)構(gòu)狀態(tài)、隧底病害等方面應(yīng)用尤為廣泛。
7多頻電磁法
多頻電磁法是近10年來才發(fā)展起來的一種專門探測(cè)淺層目標(biāo)物的方法。它通過發(fā)射線圈向地下發(fā)射多種頻率的電磁波,電磁波進(jìn)入介質(zhì)中要產(chǎn)生傳導(dǎo)、極化、磁化現(xiàn)象,而這些現(xiàn)象反過來又改變?cè)姶艌?chǎng)的狀態(tài),這就是電磁波和介質(zhì)的相互作用。把這種作用的結(jié)果反映到地面觀測(cè)點(diǎn),用儀器在地面觀察點(diǎn)上測(cè)出電性參數(shù)(電阻率或電導(dǎo)率),這就是多頻電磁法解決地質(zhì)問題的物理前提。
電磁法的多頻概念源于“趨膚深度”原理,即探測(cè)深度與頻率成反比,低頻信號(hào)在介質(zhì)中傳播很遠(yuǎn),可研究結(jié)構(gòu)深部構(gòu)造,而高頻信號(hào)只能傳播短距離,則用來探測(cè)淺部構(gòu)造。掃描一個(gè)頻率窗口相當(dāng)于一個(gè)探測(cè)深度,發(fā)射多個(gè)頻率做多個(gè)深度探測(cè)。多頻電磁法作不同頻率即不同深度的探測(cè)稱為“頻率測(cè)深”,提供結(jié)構(gòu)的垂向斷面圖;也可作相同頻率即相同深度的探測(cè),稱為“頻率平剖面”,提供結(jié)構(gòu)的水平剖面圖。
多頻電磁法測(cè)得的參數(shù)是電阻率或電導(dǎo)率,被測(cè)的物質(zhì)只要有電性差異,就可采用。目前多頻電磁法多應(yīng)用于隧底檢測(cè),工效較高,安全性較好,在地質(zhì)預(yù)報(bào)探測(cè)掌子面前方地質(zhì)情況也有所應(yīng)用。
8地質(zhì)雷達(dá)法
地質(zhì)雷達(dá)法主要是通過雷達(dá)發(fā)射電磁波,利用電磁波在介質(zhì)中的反射速度和反射情況,確定目的物的位置及形狀,從而對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行有效判斷。我國從1992年起,開始利用地質(zhì)雷達(dá)法檢測(cè)隧道工程質(zhì)量,主要用于隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、隧道襯砌質(zhì)量檢測(cè)、隧道基底施工質(zhì)量檢測(cè)等方面。
地質(zhì)雷達(dá)用于隧道襯砌質(zhì)量和基底施工質(zhì)量檢測(cè),是基于隧道襯砌混凝土與襯砌背后基巖,襯砌混凝土與鋼拱架、鋼格柵,襯砌背后超挖回填空隙、空洞與密實(shí)的襯砌混凝上及襯砌背后基巖之間的介電常數(shù)和電阻率都有一定的差異;同樣,隧底道柞層與混凝土鋪底,回填層與仰拱層,鋪底、仰拱層與基巖之間的介電常數(shù)和電阻率也有一定差異。地質(zhì)雷達(dá)法利用這些差異,將地質(zhì)雷達(dá)的發(fā)射和接收天線密帖在襯砌表面或者道碎表面,電磁波通過天線進(jìn)入混凝土襯砌層或者隧道底,遇到鋼筋、鋼拱架、材質(zhì)有差別的混凝土、混凝土中間的不連續(xù)面、混凝土與空氣的分界面、混凝土與巖石分界面、巖石中的裂隙面等時(shí),會(huì)產(chǎn)生反射,并傳遞到反射天線,此時(shí),可測(cè)出反射波的入射、反射雙走向,并計(jì)算出反射波走過的路程長度,從而可求出天線距反射界面的距離,根據(jù)反射信號(hào)的特征判斷襯砌背后空隙、空洞、鋼筋、鋼拱架,隧道底部仰拱、鋪底層以下的填充層等的存在、狀態(tài),且可計(jì)算出其埋深,確定其位置。