公路隧道防坍塌施工技术应用的案例探讨.docx

公路隧道防坍塌施工技术应用的案例探讨[摘要]公路隧道工程在施工的过程中经常发生坍塌事故一方面是因为隧道工程本身地质的问题构成了隧道施工的安全隐患因素另一方面是因为隧道施工防坍塌技术不到位不能够全面保障施工的安全性。为此本文将以某公路隧道工程施工为例在了解该工程基本概况的基础上对该工程的防坍塌施工技术应用提出若干建议措施。[关键词]公路隧道防坍塌施工技术[中图分类号]459.2[文献码]B[文章编号]1000-405X（2013）-12-265-11案例公路隧道工程基本概况某公路隧道工程存在碳质片岩、石英云母片岩等不良地质工程地质的抗压强度在20MPa以下不利于现场试样因此对于地质的层理、节理的发育以及层理间抗剪强度的了解不充分再加上围岩整体稳定性差在地下水和降水的影响下局部出现严重的软化变形情况并伴随初期支护开裂变形和塌方的现象。经调查工程有三处严重的塌方：DZK225+079-225+94该里程采用上下台阶施工方法支护类型为钢筋网+锚杆+喷存在片帮塌方情况地质属于碳质片岩；DZK225+94-225+114该里程采用上下台阶施工方法支护类型为钢筋网+锚杆+喷+钢架+超前支护存在片帮塌方情况地质属于碳质片岩；DZK230+191-230+208该里程采用上下台阶施工方法支护类型为钢筋网+锚杆+喷+钢架+超前支护存在掉顶塌方现象地质属于石英云母片岩。以上的塌方归根到底主要是因为围岩稳定性不足、岩体抗剪强度低以及受到地下水和降水的影响亟需采用有效的防坍塌技术提高不良地质段的安全系数水平。2案例公路隧道工程防坍塌施工技术建议鉴于案例工程的基本情况以及工程的坍塌现象工程需要采取合理的施工技术手段消除公路隧道塌方对安全施工的负面影响笔者结合相关的实际工程施工经验提出以下几方面的防坍塌施工技术：2.1地质超前预报超前探孔的布置具体位置在掌子面呈“品”字形布置探孔规格为长30m并且每隔20m需要预留出10m的安全距离方可继续布置超前探孔。在布置超前探孔的时候钻孔的速度、石屑的状态等都是判断掌子面地质情况的重要依据。通过对掌子面地质情况的了解以此推断出掌子面围岩的稳定性水平。为了提高掌子面围岩的稳定性水平超前钻孔的时候需要以8°外插角环形插入的小导管每个小导管之间大约保持30cm的距离大约搭接2m的长度在布置完小导管之后再用水灰比1：1的水泥砂浆和同体积的水玻璃往导管内注浆注浆压力最大控制在2MPa以内。注浆完毕之后针对围岩的地质的情况采用不同规格的钢架配合而且钢架之间必须保持适当的间距譬如碳质片岩地质段采用I20的钢架钢架之间保持0.5m的距离再如不良地质段采用I16的钢筋钢架之间保持1.0m的距离。2.2优化施工工序案例公路隧道工程采用短台阶法施工为了避免围岩暴露的时间太长需要缩短封闭成环的时间在仰拱和边墙施工后要及时进行下台阶施工。期间需要对开挖断面的形状进行优化鉴于案例工程的碳质片岩存在地下水围岩已经出现软化和变形的情况无论是强化还是稳定性都构成了局部工程的坍塌威胁。为此工程需要对圆形断面进行优化以改善隧道围岩的受力状态以及提高水平应力的抵抗水平工程边墙开挖的深入其曲率不断增大要求将0.124的圆形断面优化成为0.149然后紧跟开挖的工作面与掌子面保持30m以内的衬砌仰拱施工。2.3弱爆破为了消除不良地质的影响需要采用弱爆破的方式彻底清除不良的地质而且保证不会影响隧道工程的稳定首先是爆破器材的选用根据隧道爆破的规范要求选用产品合格的炸药、电雷管、放炮器、爆索案例工程选用非煤矿许用炸药、电雷管和非电毫秒雷管用于岩层开挖面20m范围内而且瓦斯浓度在0.3%以内的区域而瓦斯工区选用煤矿许用炸药和专用的放炮器起爆在选用电雷管起爆的时候不能在雷管以外装药卷而且要满足电流、电压等的要求。至于爆破网络和连线采用串联连接的方式确保母线和连线与金属管、钢丝绳等导体保持非接触的距离同时保持母线的绝缘状态。其次是预防爆破事故一方面是确保瓦斯工区钻孔作业符合规定即瓦斯浓度控制在1.5%以内采用湿式钻孔的方式确保炮眼深度至少为0.6m另一方面是装药和爆破作业符合规定包括风流中瓦斯浓度、物体阻塞开挖断面、通风量、炮眼洁净程度等均符合规范要求除此之外爆破人员必须经过专业的训练并且持有爆破合格证。再次是起爆的时候采用电力起爆的方式将电雷管全部插入药卷内并在不同的网络中使用瞬发雷管和毫秒延时雷管将起爆器放置在距离隧道洞口的20m位置并暂时停电方可放炮。最后爆破的其他管理工作在爆破的前后需要及时清点雷管和炸药的数量控制好通风排烟的时间尤其是打眼和装药的时候要防止任何火源出现在现场。2.4检查