前言:尋找寫作靈感?中文期刊網(wǎng)用心挑選的公路巖溶隧道技術(shù)管理探索,希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來(lái)靈感,歡迎大家閱讀并分享。
摘要:
通過(guò)對(duì)隧道施工超前預(yù)測(cè)方法的闡述,分析了隧道施工監(jiān)控量測(cè)管理的具體內(nèi)容與手段,介紹隧道涌水敏感區(qū)域與防排水措施等內(nèi)容,旨在為巖溶地區(qū)的隧道施工提供準(zhǔn)確的參考與指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:
公路巖溶隧道;施工技術(shù)管理;超前預(yù)測(cè);監(jiān)控量測(cè);涌水段
1超前預(yù)測(cè)
1.1隧道超前預(yù)測(cè)整體思路
某隧道工程運(yùn)用中長(zhǎng)、短距離多角度預(yù)測(cè)法。長(zhǎng)距離超前預(yù)測(cè)選取TSP203主操作平臺(tái),該平臺(tái)極限長(zhǎng)度可達(dá)100~200m;中距離超前預(yù)測(cè)選取雷達(dá)勘測(cè)法,最佳勘測(cè)長(zhǎng)度是20~30m;短距離超前預(yù)測(cè)選取鉆孔勘測(cè)法,鉆孔設(shè)備為氣腿式風(fēng)槍;地下水勘測(cè)運(yùn)用遠(yuǎn)紅外探水儀結(jié)合超前鉆探。
1.2超前預(yù)測(cè)措施
(1)TSP勘察法TSP是一項(xiàng)針對(duì)開挖面周邊地質(zhì)條件的超前預(yù)測(cè)技術(shù),主要借助地震波發(fā)射來(lái)完成探測(cè)。地震波的產(chǎn)生需要由多個(gè)爆破點(diǎn)通過(guò)人工引爆產(chǎn)生,特定的傳感裝置負(fù)責(zé)接收地震波。在地震波到達(dá)地層,尤其是不良地層時(shí),會(huì)產(chǎn)生一定反射波,被傳感器接收,再通過(guò)數(shù)字放大等一系列操作形成輸出參數(shù),最后由工作人員進(jìn)行記錄。反射波的性質(zhì)與地層的實(shí)際情況息息相關(guān),運(yùn)用這樣的方法可以將原本復(fù)雜多樣的地層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成一種直觀簡(jiǎn)便的數(shù)據(jù),以便于超前預(yù)測(cè)等工作的順利開展,提升工作效率。(2)雷達(dá)勘測(cè)法雷達(dá)勘測(cè)法主要利用巖體帶電差異特性來(lái)完成勘測(cè),是一種類似于廣譜電磁波的勘測(cè)技術(shù)。由于各區(qū)域圍巖介質(zhì)存在不同程度的帶電差異性,對(duì)于電磁波的反射情況各不相同,所以當(dāng)電磁波遇到不同界面時(shí),電磁波會(huì)根據(jù)界面的實(shí)際帶電性發(fā)生程度不一的吸收、反射或者是衰弱,致使天線等接收裝置在收到回波時(shí)的時(shí)間存在相應(yīng)差異。應(yīng)用相關(guān)軟件,即可對(duì)回波的特性進(jìn)行分析,進(jìn)而間接得出被測(cè)對(duì)象的空間狀態(tài)、位置等信息。就目前局勢(shì)來(lái)看,該方法憑借其零擾動(dòng)、成本低、準(zhǔn)確度高等特點(diǎn),在短期超前預(yù)測(cè)工作中得到了十分廣泛的應(yīng)用。(3)超前鉆孔法超前鉆孔法主要是利用鉆孔設(shè)備對(duì)隧道掌子面實(shí)施深層次的鉆探,進(jìn)而直接獲取掌子面前端地層的各項(xiàng)基本性質(zhì),如:地下水狀況、軟弱層厚度、巖性、結(jié)構(gòu)等,通過(guò)對(duì)基本性質(zhì)的分析和研究,可明確該地層是否具有可鉆性與完整性,另外還可進(jìn)行巖芯試驗(yàn)掌握巖石強(qiáng)度等重要指標(biāo),這是超前預(yù)測(cè)可運(yùn)用的最為直接有效的方法,具有準(zhǔn)確度高、操作簡(jiǎn)便、高端儀器設(shè)備依賴性低等優(yōu)勢(shì)。
2監(jiān)控量測(cè)管理
新奧法的出現(xiàn)為隧道施工管理帶來(lái)了全新的格局,它可將量測(cè)、觀察的理論與技術(shù)融入到隧道施工的過(guò)程當(dāng)中,并將其視作施工的重要環(huán)節(jié),這樣人們可以根據(jù)量測(cè)與觀察的結(jié)果對(duì)隧道掌子面的實(shí)際狀況進(jìn)行初步的了解,并將資料和建議反饋到后續(xù)施工當(dāng)中。某隧道為切實(shí)提高監(jiān)控量測(cè)管理水平,確保量測(cè)準(zhǔn)確度,監(jiān)控量測(cè)工作必須由專業(yè)的施工隊(duì)伍負(fù)責(zé),同時(shí)由科研單位對(duì)其進(jìn)行輔助和指導(dǎo),對(duì)所得數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)針對(duì)性分析。為準(zhǔn)確了解經(jīng)過(guò)襯砌之后的圍巖穩(wěn)定性,需由科研單位負(fù)責(zé)個(gè)別項(xiàng)目,以此通過(guò)完善的分析掌握圍巖變化狀況,從而進(jìn)一步了解地下水的存在可能對(duì)隧道建設(shè)與運(yùn)營(yíng)帶來(lái)的實(shí)際影響。監(jiān)控量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中提出的頻率是針對(duì)絕大多數(shù)情況的。如果隧道地下水較為豐富,即便量測(cè)結(jié)果穩(wěn)定也不能證明該隧道不含任何危險(xiǎn)。地下水變化主要受季節(jié)與天氣的影響,地質(zhì)條件隨時(shí)都有可能出現(xiàn)改變,所以在遇到暴雨等天氣或雨季時(shí)應(yīng)格外小心。該隧道結(jié)合物探資料對(duì)場(chǎng)區(qū)內(nèi)所有富水帶的監(jiān)控量測(cè)在隧道進(jìn)行二次襯砌的過(guò)程中,創(chuàng)建了相應(yīng)的管理檔案,在以上氣候條件發(fā)生時(shí),可以按照特定的頻率對(duì)地下水等情況進(jìn)行監(jiān)控量測(cè),確保不會(huì)發(fā)生意外。
3涌水段管理
隧道施工過(guò)程中,若掌子面存在涌水情況,會(huì)破壞圍巖的穩(wěn)定性,掌子面也會(huì)因?yàn)槭艿捷^大的壓力而產(chǎn)生崩塌等事故,圍巖破碎程度較大或斷層區(qū)域會(huì)使隧道掌子面發(fā)生坍塌,為避免此類事故的發(fā)生,可采取以下涌水段管理措施:(1)針對(duì)裂縫較發(fā)育、破碎四級(jí)偏差、五級(jí)圍巖、斷層以及構(gòu)造帶等區(qū)域應(yīng)重點(diǎn)考慮涌水段管理問(wèn)題,這些區(qū)域如果出現(xiàn)大范圍涌水,將造成十分嚴(yán)重的后果,掌子面坍塌、掌子面流砂等事件的發(fā)生幾率很高。為此,對(duì)于這些敏感區(qū)域,施工隊(duì)伍應(yīng)結(jié)合物探等方法對(duì)可能存在涌水的位置實(shí)施預(yù)測(cè),之后根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果采取帷幕注漿等方法進(jìn)行有效處理,從而減少涌水,防止災(zāi)害的發(fā)生。(2)對(duì)于除上述敏感區(qū)域的地段而言,可適當(dāng)運(yùn)用排放措施,但要注意排水電源與施工電力系統(tǒng)獨(dú)立,并加設(shè)備用電源。容易發(fā)生水化反應(yīng)的圍巖排水泵應(yīng)具備較大的功率與壓力。在排水的過(guò)程中,需充分考慮地下水對(duì)圍巖造成的沖刷影響,以防圍巖松軟在噴漿后出現(xiàn)空洞,危害施工安全。(3)隧道側(cè)壁出現(xiàn)少量涌水時(shí),如使用常規(guī)混凝土材料,附著力不足會(huì)發(fā)生掉落等情況,此時(shí)需增加外摻劑的用量,或加設(shè)鋼筋防護(hù)網(wǎng),以此增加附著能力。另外,還可以通過(guò)調(diào)整配合比的方式對(duì)混凝土的性能進(jìn)行改良,條件允許的情況下應(yīng)盡量采用功率較大的噴漿儀器,借助巨大的能量和壓力對(duì)涌水孔進(jìn)行填堵,以達(dá)到防水的效果。
作者:趙宗林 單位:貴州高速公路集團(tuán)有限公司
參考文獻(xiàn):
[1]孫克國(guó),李術(shù)才,張慶松,等.TSP在巖溶區(qū)山嶺隧道預(yù)報(bào)中的應(yīng)用研究[J].山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2012,38(1):74-76.
[2]李術(shù)才,李樹忱,張慶松,等.巖溶裂隙水與不良地質(zhì)情況超前預(yù)報(bào)研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2012,2(2):217-225.
[3]俞文生,劉志剛.概論隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,28(3):26-32.