分析小間距軟岩隧道施工技術
工程技術
作者:吳敵
【摘要】在一些小間距的隧道施工過程中,已經具有一些難度,在小間距的軟岩隧道施工過程中更是會遇到很多問題。本文主要通過介紹幾種軟岩施工的方法並進行比較、幾種施工時應該注意的保護措施以及施工可以達到的效果等幾個方麵來論述。
【關鍵詞】軟岩;隧道;小間距;施工技術
前言
在進行軟岩隧道的施工過程中,會遇到很多常見的問題,例如長期的風吹日曬而導致地層風化較嚴重、由於岩石較軟導致圍岩的穩定性太差、淺埋、偏壓、有裂隙水發育等,但是這些問題在施工方法和施工過程中隻要稍加注意,就能解決,因此一定要多加注意。
小間距的軟岩隧道是一種較為特殊的隧道形式,它的雙線之間的淨間距應該是在隧道與雙線分離式隧道的淨距離之間,在施工時需要非常精細。但是又由於小間距隧道有一些長隧道所沒有的獨特優點,例如小間距隧道所受的地形限製條件較小、占地麵積比較少、間距較小所以線形順暢、施工的周期相對較短、所需要的工程造價比較低等,在近些年來越來越受到隧道工程界的重視。對於小間距隧道的施工來說,必須要根據不同工程的特點首先計算其模型,然後選擇較為合適的開挖方法進行適當、合理的模擬分析,經過反複論證之後,根據哪種方法的可行性更大而選擇合適的開挖方法。本文主要分析以下幾種開挖方法,並對其各自的優缺點進行分析與比對。
一、幾種常用的開挖方法
1、中壁法
中壁法通常使用在一些掌子麵較不穩定,岩層埋深較淺,周圍岩石較軟、較差的隧道工程之中。使用這種方法可以縱向分割岩層的斷麵,所以可以確保岩層掌子麵的穩定性,這種方法開挖出的掌子麵比其他兩種方法小,在開挖時如果有及時的支護,就可以防止軟岩隧道周圍的一些軟岩、圍岩因為開挖的鬆弛而擴大。當隧道施工中部分地質情況變化較大時,可以采用CD法或者CRD法等方法進行施工的轉換[1]。
2、CD法
CD法主要用於大麵積的分割工程,這種方法的施工技術難度相對來說較低,並且施工工序也很簡單,可以減少工程施工的工期與工程造價,所以經常在許多大型水電站以及城市的地下建設工程中使用。但是這種方法由於有中壁的存在,導致施工的工作空間減少,隻能使用中小型機械進行施工。在CD這種施工方法中,中壁扮演著一個非常重要的受力構件的角色,一定要把握好中壁的拆除時機,因為中壁承受著整個洞室的重量,它的拆除將直接影響到洞室的穩定性。所以,在這種隧道施工時,應該在整個的開挖完成之後,確保洞室中的支護結構能夠形成一個整體的閉合環,最後再拆除中壁[2]。
3、CRD法
CRD的開挖方法對於一些跨度較大的地下工程、超淺埋的工程最為有效。CRD的施工方法最法的特點就是把較大的斷麵分割成小斷麵,一步一步地緊緊相扣,其每一個施工的階段都是由一個非常完整的受力體係構成,受力的結構非常明確,洞室的變形小,施工時的安全係數更高。在使用CRD的方法進行施工時,一般都會配合使用一些較為超前的支護手段,要嚴格控製好施工的每一個尺寸,並且在每一步都要及時測量,根據測量的信息和模型所設定的信息進行施工進尺的調整[2]。
4、比較法
通過大量的實際測量資料相比對,使用CRD的方法比CD的方法能夠減小地麵的沉降將近百分之五十,所以在進行CRD法的施工過程中,一定要嚴格按照施工步驟進行施工,在確定好每一個台階步距並且經過認真的測量確認過後才能施工,認真對待每一個施工細節,這樣就可以很有效地減小地表的下沉幅度與地中土體的移位。但是雖然在一些超淺埋和大跨度的工程施工中,也可以使用CRD法把地表下沉的幅度控製在三十五毫米以內,同時把水平位移控製在十毫米以內[3]。
除了上述以外,在施工中會遇到臨時中隔牆或者橫撐的情況,在遇到這類問題時,開挖的階段是一個非常重要的步驟,作為整個工程的支撐構件,使得CRD發能夠發揮其步步封閉的特性。但是當整個初期的支護封閉之後,隧道中中牆和水平橫撐並沒有很明顯的作用,把它們拆除之後對地表下沉或者地中土體以為的影響都很小,所以它們可以進行重複使用,不僅能節省工程造價,還能節約能源。