本文摘要：摘要：文中分析了快速開挖方法在黃土V級圍巖隧道工程的應(yīng)用，可為相似工程施工提供參考。 關(guān)鍵詞：黃土隧道;施工技術(shù);銑挖施工 程特性是西部基礎(chǔ)建設(shè)中將要面對的主要問題之一[6]。另外，黃土隧道普遍存在變形快、應(yīng)力分布復(fù)雜、圍巖不穩(wěn)定的現(xiàn)象，各種施工
摘要：文中分析了快速開挖方法在黃土V級圍巖隧道工程的應(yīng)用，可為相似工程施工提供參考。
關(guān)鍵詞：黃土隧道;施工技術(shù);銑挖施工
程特性是西部基礎(chǔ)建設(shè)中將要面對的主要問題之一[6]。另外，黃土隧道普遍存在變形快、應(yīng)力分布復(fù)雜、圍巖不穩(wěn)定的現(xiàn)象，各種施工活動都引起施工卸載作用，對周圍土體與鄰近建筑物產(chǎn)生不同程度的擾動影響，甚至出現(xiàn)環(huán)境公害[7]。如何更高效地控制黃土隧道變形發(fā)展是黃土隧道安全施工的核心內(nèi)容之一[8-9]。本文以定西市黃土隧道工程為依托，對隧道施工技術(shù)進(jìn)行了研究，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
1 工程概況
隧道地處定西市通渭縣咀頭正西方向2km處，進(jìn)口位于黃土沖溝臺坎處，北側(cè)，出口位于錦屏鎮(zhèn)東北約500m處。隧道隧址區(qū)位于干旱區(qū)，常年干旱少雨，沖溝常年干涸，只在暴雨季節(jié)形成洪流，工程區(qū)地下水的主要來自于自然降水，其主要通過含水層孔隙、裂隙直接滲入補(bǔ)給，在斜坡段隨地形由高到低逕流運(yùn)動，排泄于溝谷，水文地質(zhì)條件相對簡單，研究區(qū)的地下水受氣象條件、巖性條件、以及其它的地質(zhì)因子所影響，分布不均勻。在黃土孔隙以及土體的微裂隙中，含有地下水。隧道進(jìn)出口溝道內(nèi)均有地下水出露，出水量較小，隧址區(qū)地下水儲水量較小。對隧道地區(qū)的水質(zhì)進(jìn)行分析，水對地下空間中的金屬結(jié)構(gòu)如鋼筋有一定程度的腐蝕作用。隧道地段分布著大量泥巖，天然抗壓強(qiáng)度大致在3.7MPa左右。
隧道施工論文范例：隧道塌方處治及預(yù)防施工技術(shù)研究
2 快速開挖施工方案
銑挖法在地下工程中發(fā)揮著十分重要的作用，在地下工程處于一些不適用劇烈擾動的地段時(shí)，銑挖機(jī)的優(yōu)點(diǎn)便顯現(xiàn)了出來[10]。
2.1主要施工方案隧道開挖過程采用了三臺階開挖法。過程中先進(jìn)行上臺階分部開挖、分部修邊，開挖完成后移機(jī)至中臺階，監(jiān)控量測小組對上臺階進(jìn)行變形量測和地質(zhì)素描工作，中開挖完成后移機(jī)至下臺階，監(jiān)控量測小組對中臺階進(jìn)行變形量測和地質(zhì)素描工作，待下臺階開挖完成，監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理后，確定掌子面圍巖穩(wěn)定、變形數(shù)據(jù)正常，然后上中下臺階進(jìn)行初期支護(hù)作業(yè)。
2.2施工順序①對上臺階核心土進(jìn)行開挖，對上臺階進(jìn)行輪廓修邊;②掘進(jìn)機(jī)移機(jī)至中臺階右側(cè)，對中臺階的右側(cè)進(jìn)行開挖;③對中臺階的右側(cè)進(jìn)行輪廓修邊;④掘進(jìn)機(jī)移機(jī)至中臺階左側(cè)，集中力量開挖中臺階左側(cè);⑤對中臺階左側(cè)進(jìn)行輪廓修邊;⑥下臺階開挖并修邊;⑦對下臺階右側(cè)進(jìn)行開挖、修邊;⑧對下臺階左側(cè)開挖、修邊。
3 銑挖機(jī)開挖隧道的優(yōu)勢
3.1銑挖機(jī)特點(diǎn)
(1)擾動更小，與鉆爆法施工不同的是，銑挖機(jī)在黃土隧道中的施工對隧道的擾動更小，這有利于保護(hù)圍巖的原有的應(yīng)力條件，避免造成大面積的圍巖變形及隧道內(nèi)的塊體塌落等事故。(2)安全性更好，黃土隧道掌子面力學(xué)性質(zhì)較差，開挖過程中極易產(chǎn)生坍塌和掉塊等問題，使用銑挖機(jī)開挖使工作人員不需要近距離接觸掌子面，保障了隧道內(nèi)施工員的安全。(3)應(yīng)用便利，黃土地層隧道內(nèi)的作業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變，尤其是巖性變化復(fù)雜時(shí)或作業(yè)持續(xù)時(shí)間較長時(shí)，可以對刀盤進(jìn)行更換。
3.2超挖量對比
黃土隧道內(nèi)的作業(yè)機(jī)械選用銑挖機(jī)和挖機(jī)，將兩種機(jī)械作業(yè)時(shí)的超挖量進(jìn)行工程實(shí)測。隧道超欠挖在隧道施工過程中的十分普遍，降低了隧道質(zhì)量、影響了工程進(jìn)度、增加了開挖費(fèi)用，從施工實(shí)測過程中可以發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)采用銑挖機(jī)做作業(yè)過程所產(chǎn)生的超挖量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于銑挖機(jī)與挖機(jī)聯(lián)合作業(yè)后的超挖量。這說明聯(lián)合作業(yè)方式具有在黃土地層的隧道的施工中具有更高的經(jīng)濟(jì)效益。
4 質(zhì)量控制方法、要求
(1)銑挖機(jī)每次開挖前，在隧道已完成初期支護(hù)端頭安設(shè)若干紅外線激光儀，利用全站儀使得激光射線與開挖輪廓平行，讓激光射到開挖工作面處，以此用來指導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)開挖作業(yè)。(2)隧道作業(yè)面的中線以及高程需要嚴(yán)格遵守給出的設(shè)計(jì)方案。檢驗(yàn)數(shù)量：每一開挖循環(huán)檢查一次。檢驗(yàn)方法：采用儀器測量。(3)把控超欠挖量。檢驗(yàn)數(shù)量：每一開挖循環(huán)檢查一次。檢驗(yàn)方法：施工過程中可以采用測量儀器來監(jiān)控隧道斷面，并且將所獲取的斷面信息與設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較。(4)洞身開挖中，需要在作業(yè)后仔細(xì)地觀察開挖后的圍巖地質(zhì)信息，包括有地層信息、巖性信息、結(jié)構(gòu)面信息、水文信息等等。檢驗(yàn)數(shù)量：每一開挖循環(huán)檢查一次。檢驗(yàn)方法：進(jìn)行現(xiàn)場的勘察以及文字描述。
(5)隧洞底部在開挖之后應(yīng)馬上獲取地質(zhì)信息，以保障施工科學(xué)、合理。如需遇到特殊情況需要加固時(shí)，應(yīng)盡量滿足原有的設(shè)計(jì)方案。檢驗(yàn)數(shù)量：每處檢查一次。檢驗(yàn)方法：施工單位進(jìn)行地質(zhì)描述。(6)開挖過程實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控量測，目的是以量測獲取的信息為基礎(chǔ)，來對整體黃土隧道工程的安全性進(jìn)行評價(jià)。判定的條件可以通過已有的工程經(jīng)驗(yàn)、學(xué)科的理論分析、以及其它的特殊要求來確定。6 結(jié)論
通過對定西市黃土隧洞銑挖機(jī)開挖施工技術(shù)的研究，發(fā)現(xiàn)銑挖機(jī)與挖機(jī)結(jié)合的開挖方式適合隧道圍巖以泥巖為主的黃土隧道，且能更好的控制施工超挖量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。該快速施工方案加快了黃土隧道的施工進(jìn)度，提高了施工效率，并通過改進(jìn)施工方法提高了經(jīng)濟(jì)效益，以科技指導(dǎo)生產(chǎn)，為黃土地層軟弱圍巖隧道工程提供了一定的借鑒意義，具有顯著的社會效益和社會進(jìn)步意義。本文只針對定西隧道黃土地層開展了該技術(shù)運(yùn)用，并且取得了較好效果，但該技術(shù)應(yīng)用到其他巖性隧道的具體效果，還有待進(jìn)一步研究。
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作者：熊子壹1，王 強(qiáng)2，王國靖2，徐帥軍2
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