地下隧道工程坍塌修復和預控

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地下隧道工程坍塌修復和預控

摘要:在城市內隧道工程當中經常會利用淺埋暗挖法,在工程水文地質條件的影響下,再加上施工環境比較復雜,增加了城市淺埋暗挖地下隧道工程的風險,如果利用不恰當的施工技術,就會導致隧道發生坍塌問題。本文主要論述了城市淺埋暗挖地下隧道工程坍塌的修復和預控,保障城市淺埋暗挖地下隧道工程質量。

關鍵詞:淺埋暗挖法;地下隧道工程;坍塌問題;修復措施

1引言

近些年我國大力發展了地下交通,在取得一定成績的同時也引發很多問題,例如很容易發生安全事故,造成巨大的經濟損失。在城市隧道工程當中經常利用淺埋暗挖法,但是因為城市淺埋暗挖地下隧道工程的施工環境比較復雜,增加了城市淺埋暗挖地下隧道工程的風險,尤其是坍塌問題,會造成嚴重的社會影響,因此需要針對城市淺埋暗挖地下隧道工程坍塌問題,提出針對性的修復措施。

2城市淺埋暗挖地下隧道工程坍塌問題

2.1工程地質和水文地質因素的影響

在長期發展過程中逐漸形成了地質條件和水文條件,因為地質條件和水文條件具有隨機性和分散性等特征,地層中水活動比較頻繁,導致地下工程施工受到嚴重的影響,這對于施工進度和安全質量等方面提出嚴格的要求,因為土質比較脆弱,土層之間結合不夠緊密,填土層和拱頂之間具有較小的距離,很容易導致城市淺埋暗挖地下隧道出現坍塌的問題。在城市淺埋暗挖過程中,內涂層具有一定的自穩性,需要利用針對性的支護措施,但是這樣也會引發風險,如果圍巖條件比較差,可能會導致隧道土體發生變形問題,影響到地面交通和建筑物,如果地區含水量較大,利用人工干預回填土之后,可能會降低地層自穩性。工作面出現坍塌問題,開挖隔水層部門可能會出現涌水問題,初期支護也會因此延緩,引發嚴重的變形問題。

2.2地下管線的影響

在城市淺埋暗挖地下隧道工程當中,可能會影響到地面埋設的各種管線的使用,如果沒有解決管線問題,就會引發嚴重的后果,在施工過程中要加強控制工人技術操作水平,掌握底層和地下水以及地下管線的實際情況,如果沒有恰當的處理地下管線,在管線較為復雜的部位,不利于移動管線交叉部分,也加大了施工難度,降低了整體施工效率。如果損壞了燃氣管道和電纜,就會引發漏電爆炸的問題,威脅到施工人員的安全性,整體施工進度也會受到影響。水管發生損壞,會留下加多積水,導致城市淺埋暗挖地下隧道坍塌,隧道整體的穩定性受到影響。上部水囊水管損壞之后,施工場地就會留下很多積水,破壞了隧道結構的穩定性,還會引發地面開裂,產生空洞和塌陷等問題。

2.3施工設備和施工人員的影響

在施工現場,沒有準備齊全地質資料,沒有針對工作面塌方和突涌水以及施工用電等方面做好安全措施準備工作,這樣會增加施工安全隱患。在城市淺埋暗挖地下隧道施工過程中,沒有靈活利用先進技術和新設備,很多施工材料質量無法保障,利用的運輸設備和新材料缺乏穩定性,缺乏實質性的施工工計劃,設置的施工計劃缺乏可操作性。

3城市淺埋暗挖地下隧道工程坍塌的修復

3.1混凝土回填

在坍塌部位可以利用素混凝土回填,控制混凝土高度和距地面高度,將鋼筋網片鋪設在塌方區域的邊坡上,結合混凝土和鋼筋混凝土板,建立混凝土護坡。完成素混凝土面層之后,根據軸線方向鋪設工字鋼,再利用鋼筋綁扎各個工字鋼,設置鋼筋網,澆筑鋼筋混凝土板。在隧道邊線放置PVC管,可以加固隧道邊線。

3.2地表注漿加固技術

在地表回填區域設置注漿孔,控制注漿深度,在鋼筋混凝土板和拱頂之間實施注漿加固。利用這項措施的過程中要控制注漿加固漿液的比例。

3.3加固隧道兩側

在隧道兩側設置鋼管柱,打設鋼管柱之后,可以將水泥單液漿液壓人到鋼管柱當中,使鋼管柱的剛度進一步提高,同時也可以使隧道圍巖的自穩性得到提升。

3.4洞內處理

預加固下半部的土體,利用雙液漿剛落實加固容易。在洞內落實水平加固技術的過程中,在修復階段開挖拱頂,利用注漿超前加固,要注意控制注漿壓力。再通過地質雷達實施超前地質預報,確定土體土質特征。在修復段可以利用臺階法的支護作用,加密處理超前小導管,這樣可以提高周邊土體的自穩性。在開挖過程中,完成一臺階拱架之后,需要布置一臺階的臨時豎撐,完成三臺家左右拱架之后,再將臨時中撐拆除。

4城市淺埋暗挖地下隧道工程坍塌的預控措施

4.1提高施工的安全性

優化施工方案,靈活利用全斷面法和臺階法以及分布開挖法,結合實際情況確定施工方法,保證隧道建設的安全性,根據設計壓強,控制地表沉降,嚴格控制地表沉降,如果地層的土層比較疏松,為了保障隧道的安全性,在開挖之前要做好預支護措施,選擇合適的注漿材料,控制預支護的剛度,加固圍巖。在二次襯砌過程中,要及時落實回填壓漿鞏固措施,嚴格控制沉降問題和變形問題,提高工作面施工速度,縮短施工時間。

4.2適當的排放地下水

通過排放地下水,可以提高工作面的強度和剛度,但是這樣可能會引發地表沉降問題。因此要盡量減少抽排地下水,結合實際情況綜合利用防、截、排等措施,設置防排水工程,利用針對性的防排水設施,結合地層條件,密貼防水板和初期支護圍巖。4.3加強信息化施工將檢測系統安裝在隧道當中,這樣可以實時監測地下水位和水質等,結合反饋的信息調整施工方案,進一步提高決策的科學性。在使用過程中要注重落實安全教育工作,及時將隧道中的有害氣體排出,做好通風工作,避免引發爆炸事故。加強安全管理工作,避免出現漏電等事故。

5結束語

在城市淺埋暗挖地下隧道工程當中不斷利用各種新技術,促進隧道工程的快速發展。但是城市淺埋暗挖地下隧道工程坍塌問題仍舊需要引起重視,需要利用針對性的修復措施和預控措施,保障工程質量,避免發生任何工程事故。

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作者:王遠 單位:北京建工土木工程有限公司

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