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铁路隧道施工工艺探索

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铁路隧道施工工艺探索

铁路隧道施工中,因为常常遇到地质条件比较繁琐的路段,针对施工单位而言,需要兼顾到多种因素方可顺利完成施工工作。围岩疏松且破碎,在修建隧道工程时,仿真软弱围岩浅埋层的施工方案,确定对该种地质环境下要采取哪种工艺来开展铁路隧道施工工作,确保铁路隧道顺利完工。

1.CRD工艺方法

CRD工艺方法采取预留核心土的手段,把大断面隧道划分为四个单独的小洞室,再对这4个小洞室进行分部建设,遵守以下操作原则:小分部,小台阶,小循环,迅速封闭,勤检测,强支撑。边挖边撑,做好早期支护。由于该种施工方法分布很多,不适合机械化施工,后期开挖与拆卸支护会干扰之前施工出现的力学平衡结构,防护调整围岩应力,可能会产生明显的变形量。通常软岩浅埋段会产生拱部围岩受拉位置连通,损坏洞身稳定性,临时支撑中钢架、锚杆、网片与喷射混凝土的强度均要根据长期性支护系统参数处理。因为原始预留1.5米的核心土,为加大未封闭之前拱脚连接面积,于两拱脚处支垫槽钢,管理拱脚的沉降速度。CRD工艺施工时临时支护的拆卸,要在全断面闭合后,洞身变形稳定之后才可处理。

2.大拱脚台阶法介绍

2.1基本特征

在铁路隧道施工中,利用大拱脚台阶法可以在软弱围岩承载性能不够的隧道施工条件下,经加大顶部钢架拱脚与垫板的范围,缩短与减小台阶长度的手段确保支护施工的顺利实现。而该种施工工艺既能够在施工项目初期就成为支护环,还可以在后期施工开挖中时时跟进与稳固整个支护结构。后期开挖施工对早期已出现的支护系统影响很小,针对软弱围岩的作用力也处于允许范围以内。在上述隧道工程开挖环节,大拱脚留下的核心土台阶法一共能分为4个部分,即上、中、下台阶与仰拱。而且,在开挖环节需要对4个规划好的不同施工面进行交叉处理,并且开挖时同步进行各个分部的支护施工,成为一个支护整体。其施工工艺的关键是通过核心土来施压掌子面,特别是在拱脚位置的特殊规划,不仅提升了钢架支护的稳定性,还提高了早期支护性能,使整个隧道的受力体系更为优化。

2.2大拱脚台阶法应用需注意的事项

在铁路隧道施工中采用大拱脚台阶施工工艺,不仅要严格维护管理与加强隧道建设,还要采用减小开挖频率的手段来达到缩短早期支护周期要求的方法,需要减少在施工环节出现不安全事故的概率。在实际施工中,需要注意相关重要技术问题。在铁路隧道工程施工中采用大拱脚台阶施工工艺,要注意施工前后顺序的交替连接问题,防止出现围岩失稳问题,降低围岩裸露部位受风化作用。并且,要严格控制在施工环节隧道垂直方位出现的变形情况,及时在顶部钢架之中安装大拱脚,增加拱脚的承载能力;而且,应在钢架拱脚下方安装锁脚锚杆,以确保整个钢架的承载能力。这种工艺方法不仅能够避免在开挖时引起较大的不均匀沉降与变形现象,还可以保障施工是根据整个工艺标准的设计来处理的。要保障超前锚杆的支撑外插角维持在10°-20°以内,保障超前支护的顺利完成。另外,在施工的隧道周围预留20-30厘米的缓冲带,防止采用机械化施工时严重影响到围岩,确保软弱围岩不会在开挖中出现坍塌情况。

3.软弱围岩浅埋段建设工艺技术重点

3.1早期准备工作

隧道工程的建设因为地质环境差异,通常在工艺技术与难点上都存在差别,软弱围岩浅埋段项目施工比其他隧道建设均难许多。所以,在其他隧道建设中极易产生的施工问题应当引起重视,在开挖工程时要严格管理施工质量,以保障施工安全高效开展。在正式施工之前,施工企业要勘察与分析施工场地,掌握与分析施工场地的情况,早期针对围岩特征、周围自然条件、隧道地质、浅埋段地下水等诸多项目施工地质条件进行研究,设计出完整的项目方案,用最科学规范的态度处理软弱围岩浅埋段施工任务。

3.2施工阶段要注意的要点

在铁路隧道建设中,因为软弱围岩的构造比较松散,所以,岩体的承载能力及强度比较低,在工程开挖之前,需要做好超前支护防备工作,避免在开挖阶段出现紧急的坍塌问题而引起停工甚至人员伤亡等事故。需要结合铁路隧道实际的穿越长度、施工现场的地质环境及隧道上覆土层等实际状况进行研究,以确定规范的支护导管尺寸与直径参数。而且,为了使支护性能更为完善稳定,要在压浆之前就对其做好压水试验检测施工的结果,还要对所采用的机械化施工设施进行检测,看是否满足施工标准,从而保障支护工作的稳定性。在支护过程,要保障超前支护工作与开挖施工工作相符合,与隧道施工初期所规划好的项目方案相匹配,同时在施工环节采用的工程材料也要满足规定标准。不同工作季节针对施工效果也有很大的影响,要特别注意的是,在冬天施工时要将喷射机内砼的粉尘含量保障在2mg/m³之下,其中最小温度不能小于5℃。方喷射砼结束后,还需对其做好养护措施。当早期支护工作结束后,要对已竣工的支护项目质量展开技术与质量评定,检查其是否满足施工标准,若不满足技术要求,则要重新加护,在符合设计要求以后方可继续开始下个环节的施工工作。在开挖工程时,采用的各种开挖方法要立即跟进支护施工。在爆破过程所用的爆破火药数量与爆破方式要严格根据初期设计方案开展爆破工作,尽量降低爆破过程对周边软弱围岩的扰动。另外,还要保障隧道工程施工工作在冬季或是雨季以前做好洞门开挖处理,将墙背回填施工与端墙的砌筑同步开始,防止由于二次衬砌所引起的偏差问题影响的施工质量。另外,为了避免在工程施工中出现拱顶坍塌问题,还要在底部项目开挖以前,在顶部支护拱脚的位置安装锁脚锚杆与纵向槽钢托梁,采取该种方法来提升对拱顶的支护力度,也能够采取添加套拱的途径来处理沉降量大的位置,降低隧道拱顶塌陷的几率。

4.结语

铁路隧道工程软弱围岩浅埋层处理中,需要采用支护阻止或是缓和处置围岩变形状况,如此方可防止在应用时出现坍塌问题。上述分析的CRD施工工艺与大拱脚台阶法,就的施工效果数值结果比较来说,大拱脚台阶施工工艺的变形数值低于CRD工艺方法的变形数值。而且,大拱脚台阶法相较于CRD工艺方法工作效率更高、安全稳定性更有保障,并且在投资费用上也低于CRD工艺方法。所以,在铁路隧道修建中,要积极采用大拱脚台阶施工工艺,并结合当下施工工艺应用状况及时修改整个工程方案,依据这种的基本特征来调整工程方案,科学分配各个施工工序,如此方可提升软弱围岩的施工质量,保障铁路隧道施工工作的顺利竣工。