
摘""要:通過對極小斷面公路隧道施工技術的研究,探討了其在現代交通建設中的應用價值和施工方法。首先介紹了極小斷面公路隧道的概念和特點,包括其較小的斷面尺寸和限制條件下的施工困難。然后,分析了傳統隧道施工技術在極小斷面公路隧道中存在的問題,如施工效率低下、安全風險高等。接著,提出了一種基于機械化施工的新型極小斷面公路隧道施工技術。該技術利用先進的機械設備和自動化控制系統,實現了對隧道斷面的精確控制和高效施工。最后,通過實際案例驗證了該技術在極小斷面公路隧道施工中的可行性和優越性。研究表明,該技術可以顯著提高極小斷面公路隧道的施工效率和質量,降低工期和成本,并減少安全風險。因此,該技術具有廣闊的應用前景和推廣價值,對于提升交通建設的發展水平具有重要意義。
關鍵詞:極小斷面""公路隧道""光面爆破""施工技術
Research"on"the"Construction"Technology"for"Minimal-Section"Highway"Tunnels
HUANG"Ping
(Sichuan"Chuanjiao"Road"and"Bridge"Co.,Ltd.,Deyang,Sichuan"Province,622555"China)
Abstract:"This"article"explores"the"application"value"and"construction"methods"of"the"construction"technology"for"minimal-section"highway"tunnels"in"modern"transportation"construction"through"its"research."Firstly,"it"introduces"the"concept"and"characteristics"of"the"minimal-section"highway"tunnel,"including"its"small"section"size"and"construction"difficulties"under"limited"conditions."Then,"it"analyzes"the"problems"of"traditional"tunnel"construction"technologies"in"minimal-section"highway"tunnels,"such"as"low"construction"efficiency"and"high"safety"risks."Next,"it"proposes"a"new"construction"technology"for"minimal-section"highway"tunnels"based"on"mechanized"construction,"which"utilizes"advanced"mechanical"equipment"and"automated"control"systems"to"achieve"the"precise"control"and"efficient"construction"of"tunnel"sections."Finally,"it"verifies"the"feasibility"and"superiority"of"this"technology"in"the"construction"of"minimal-section"highway"tunnels"through"practical"cases."Research"results"indicate"that"this"technology"can"significantly"improve"the"construction"efficiency"and"quality"of"minimal-section"highway"tunnels,"reduce"the"construction"period"and"cost,"and"reduce"safety"risks."Therefore,"this"technology"has"broad"application"prospects"and"promotion"value,"which"is"of"great"significance"for"improving"the"development"level"of"transportation"construction.
Key"Words:"Small"Minimal"section;"Highway"tunnel;"Smooth"blasting;"Construction"technology
隨著城市化進程持續深入,進一步增強交通需求量,公路建設已成為各國基礎設施建設的重要組成部分,但在城市中心、山區等空間內進行公路建設時常會面臨空間限制的挑戰。為了解決這一問題,極小斷面公路隧道施工技術應運而生,所謂極小斷面公路隧道是指其截面形狀較為狹小的公路隧道,其寬度在3~5"m,高度在2~4"m。由于截面空間狹小,如果應用傳統隧道施工方法很難進行正常施工,所以要開展極小斷面公路隧道施工技術的研究。在進行施工技術研究中,要先調研極小斷面公路隧道的施工現狀,目前國內外對于極小斷面公路隧道施工技術的研究還相對較少,大多數研究集中在傳統寬大斷面隧道上。因此,研究人員要從國內外公路建設項目中尋找相關案例,了解現有施工技術的應用情況和效果評估。
同時,對極小斷面公路隧道的施工技術進行分析,尋找適用于狹小空間的施工設備和工具,確保施工的安全和效率;探索適合極小斷面隧道的開挖方法;研究極小斷面隧道的支護技術,從而確保隧道的穩定性。此外,隨著城市化進程不斷加快,對于極小斷面公路隧道的需求進一步增強,所以未來研究方向可能會集中在施工設備改進和自動化技術應用上,從而提高施工的效率。綜上所述,極小斷面公路隧道施工技術的研究在當前的交通建設中具有重要意義,通過背景研究,有效了解到當前的研究現狀和存在的問題,并為后期研究工作提供指導。隨著相關技術的不斷突破,相信極小斷面公路隧道施工技術將會在未來得到更廣泛的應用[1]。
1工程概述
獅子巖隧道全長4.516"km,起點為平武縣響巖鎮三橋村,終點為平通鎮桅桿村,采用進出口雙向掘進,其中Ⅴ級圍巖占隧道全長81%,最大埋深650.6"m,作業風險高,施工難度大。在施工過程中,施工單位嚴格按照設計工法、設計支護參數及規范要求施工,遵循“先預報、短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的施工理念,將超前地質預報和監控量測納入施工工序管理,確保生產建設安全穩定。
2工程施工難點
隨著城市交通日益擁堵,為了緩解交通壓力和提高交通效率,許多城市開始修建極小斷面公路隧道。這種類型的隧道是指斷面較窄且高度較低的隧道,由于其特殊的設計和施工要求,施工過程中面臨著許多困難和挑戰。首先,極小斷面公路隧道的空間有限,給施工帶來了巨大的限制。在有限的空間內,需要容納道路、隧道結構、電氣設備等各個部分,施工人員必須精確測量和布置,以確保各個部分的準確位置[2]。而且,由于空間狹窄,施工人員的工作面臨著高強度和高風險的環境,需要具備高超的技術和經驗。其次,極小斷面公路隧道的施工還面臨地質條件復雜的挑戰。隧道通常穿越地下的山體或土層,地質條件可能不穩定,存在巖層崩塌、地層滑動等風險。施工人員要進行大量的地質勘探,選取合適的施工方法,保證施工的安全性。此外,由于斷面小,施工現場的通風排水也是重要問題,要采取相應的措施來確保施工人員的安全性。再次,考慮交通運輸的影響。由于隧道通常位于城市交通要道上,施工會對交通造成一定的影響,施工人員要合理規劃施工時間和路線,減少對交通的影響,并加強與相關部門的溝通,確保施工順利進行。最后,環境保護問題。施工過程中產生的噪音、振動、塵土等會對周圍環境造成影響,施工人員要采取有效的措施,減少對環境的污染,并及時清理施工現場,確保周圍環境的可持續性。
3工程施工特點
極小斷面公路隧道的橫截面面積相對較小,這意味著施工空間狹小、施工作業面受限。在施工過程中,要采取特殊的施工技術,如挖掘機械精確操作等,從而確保施工順利進行。還要嚴格控制施工進度,以免耽誤整個工程的進展。由于極小斷面公路隧道的地質條件復雜多變,在施工過程中,可能會遇到各種不同類型的巖石、土層,甚至可能存在地下水等特殊地質現象。因此,在施工前要進行詳細的地質勘探,確定隧道的設計方案,并采取相應的地質處理措施,不斷地監測地質條件的變化,及時調整施工技術,有效確保施工的安全性。隧道施工會產生大量的噪音、振動和粉塵等,對周邊居民和生態環境造成嚴重的影響。這時,在施工過程中需要采取有效的環境保護措施,如降低施工噪音、減少粉塵排放等,從而減輕對生態環境的影響。在施工過程中,可能需要對原有的道路進行臨時交通管制,以確保交通的暢通性[3]。
4小斷面隧道施工技術
4.1進口、出口施工技術
在進行進洞和出洞施工前,為了保證隧道的穩定性和排水效果,需要在隧道洞口上方挖掘相應的排水溝,并合理排放地表水,可以最大限度保證進洞邊坡和仰坡的穩定性。進洞邊坡和仰坡的開挖高度應控制在15"m以上,坡度應控制在1∶0.3左右,盡量避免破壞原有的地形地貌,確保施工過程中的安全性和可行性。待進洞坡面、仰面成形后,需要使用潔凈的高壓水進行沖洗,并使用拋錨吊網對護坡進行噴涂混凝土,從而達到保護坡面的目的,防止坡面受到外力的破壞。在進口和出口洞段明挖結束后,根據洞口具體情況,可以通過加裝鋼筋拱架等方式進行支護。各隔柵間距控制在1.0~1.2"m,以增加支護的穩定性。在施工過程中,應遵循“短進尺、弱巖層、強支護、勤測量”的原則,采用預裂縫施工技術,提前處理好巖層裂縫,增加支護的效果。如果圍巖地質條件較好,也可以采用光面施工工藝,減少對圍巖的破壞[4]。
4.2洞身鉆爆施工技術
在進行開挖隧道之前,必須提前進行地質預測,有利于檢測出可能存在的隱藏的不良地質情況。通過超前注漿、提前支護等方法,并結合隧道圍巖實際情況,確定具體的開挖方式。如果圍巖質地較硬,應采用全斷面一次開挖成型方法;如果圍巖局部存在不良地質段,應采用臺階法進行開挖。本文所研究的隧道圍巖良好,因此全程采用全斷面開挖施工方法。在鉆孔過程中,邊開挖邊支護,盡量縮短施工時間,為提前實現合同段的工程任務創造有利條件。而對于圍巖破碎環節,要采用鋼拱架加強支護,其他不良地質情況則需要進行二次襯砌,以確保隧道結構的安全性。目前,測量放線的內容主要包括洞外控制和洞內控制。在洞外控制環節中,應利用三角測量法,在洞外設置三個平面控制點,并確保這三個控制點相互連通。同時,應采用水準測量方法來控制高程,在洞外設置兩個水準點,并確保這兩個水準點能夠相互通視,以保持高差在允許范圍內。在洞內控制方面,應按照隧道工程施工規范采用中線法進行洞內測量,并選擇具有高專業素養的測量工程師進行測量。為了保證測量的準確性,應測量3次(如表1所示)。
由于金井巖隧道項目所處斷面較窄,無法利用襯砌平臺廠房進行平行作業和無軌輸送。因此,在襯砌拱架橫撐施工完成后,必須將廢碴運送到指定地點,以確保施工進度。同時,在襯砌過程中,還需要挖掘上導坑,并將每個臺階的長度控制在10"m以內。為了提高效率,工作人員決定采取平行作業方式,在每個襯砌周期中只需3"d時間來開挖導流槽,有助于滿足施工進度的要求[6]。
5"結語
綜上所述,隨著城市化進程不斷推進,道路交通網絡建設已成為現代社會的重要任務。然而,由于城市空間有限和環境保護的要求,傳統公路建設往往面臨各種挑戰。在這種情況下,極小斷面公路隧道成為一種解決方案。本文通過對極小斷面公路隧道施工技術的研究,得出以下結論。
(1)相比于傳統的公路建設,極小斷面公路隧道在減少土地占用和保護環境方面表現出色。由于其采用了更緊湊的設計,極小斷面公路隧道能在有限的空間內完成道路建設,從而節省寶貴的土地資源。此外,由于隧道建設在地下進行,不會對周圍環境造成過多干擾和破壞,有效保護生態環境。
(2)通過對已建成的極小斷面公路隧道進行實地考察和數據分析,發現這些隧道的通行能力和安全性能都得到有效提升。由于其采用先進的設計和施工技術,極小斷面公路隧道能夠更好地滿足道路交通的需求,減少擁堵現象的發生。同時,由于隧道內部空間狹小,車輛行駛速度相對較低,從而降低事故發生的概率,提高道路安全性。
參考文獻
[1]"吳枋胤,何川,潘文韜,等.新建公路與鐵路隧道小凈距交叉段施工方案研究[J].鐵道標準設計,2023,67(8):136-146.
[2]"李強.高速鐵路隧道超淺埋下穿高速公路蓋挖法修建技術研究[J].現代隧道技術,2020,57(3):161-166.
[3]"李凱,韓艷,蔡春聲,等.中央扣對大跨懸索橋顫振穩定性的影響[J].湖南大學學報(自然科學版),2021,48(3):44-54.
[4]"唐煜,楊松,胡攀,等.高低刃腳異形鋼圍堰水力作用數值研究[J].西南石油大學學報(自然科學版),2021,43(6):102-110.
[5]"胡惠華,王宏祥,張鵬,等.順向緩傾巖層臨坡地基復合破壞模式與極限承載力計算[J].中國公路學報,2023,36(6):49-57.
[6]"章賽澤.青藏鐵路凍土路基穩定性及補強效果綜合評價研究[D].北京:中國科學院大學,2021.