公路双连拱隧道的围岩稳定与施工工艺研究

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  摘要:在现阶段的发展中,我国的公路事业取得了大幅度的进步。从全国的整体情况来看,很多的公路都在技术上获得了一定的革新,从而使得公路的质量有了很大的提高。就目前的情况而言,公路双连拱隧道的围岩稳定性是社会比较关注的问题,也是国家重点规划的环节。公路双连拱隧道的围岩稳定性对是我国公路事业的重要组成部分,对公路的发展具有非常重要的影响,需要在施工工艺方面进行系统的研究。
  关键词:公路 围岩 施工
  从客观的角度来说,公路双连拱隧道的围岩稳定与很多的因素都有一定的关系,比方说施工的地域条件,施工人员的专业素质,所用的机械设备和材料,但在现阶段的发展中,最重要的还是施工工艺,一旦在施工工艺方面出现问题,将会对整体的公路双连拱隧道的围岩稳定性,产生很大的消极影响。我国正处于社会发展的关键时期,必须将公路双连拱隧道的围岩稳定性的问题有效的解决,同时要在施工工艺方面获得一定的突破。本文就公路双连拱隧道的围岩稳定与施工工艺进行一定的研究。
  一、隧道围岩概述
  为了更好的研究公路双连拱隧道的围岩稳定性问题,在本文中,主要以安徽黄山境内的某条隧道为例。隧道位于安徽黄山境内, 为直线连拱隧道, 隧道区属于构造侵蚀中山区, 隧道轴线海拔高程介于270. 0- 339. 0m, 山体地势陡峭, 中部起伏不平, 植被发育, 进口地形坡角35b- 40b, 出口段地形坡角约45b左右。隧址区发育的地层主要有: 中元古界蓟县系大谷运组下段变砂岩, 进口段分布第四系滑坡堆积层。在修建隧道的过程中,很多的工程队伍,由于没有对隧道围岩进行一个系统的勘查,导致在修建的过程中,出现了较多的问题。使得公路双连拱隧道的围岩稳定性出现了较大的威胁,而且施工工艺也没有达到相应的标准,造成了一定的安全隐患。
  二、隧道施工中经常出现的质量问题
  (一)计算机模型不合格
  对于现阶段的发展来说,采用计算机来塑造一定的模型对于修建隧道具有很大的积极意义,但从全国的整体情况来看,很多的隧道运用的计算机模型都不是特别的合格,因此对隧道施工产生了较大的消极影响,造成了严重的质量问题。对于计算机模型而言,在任何一个方面都有严格的要求,绝对不可以出现丝毫的偏差,虽然理论上允许存在一定的误差,但对于公路双连拱隧道的围岩稳定性来说,如果能够达到没有误差,将会产生很大的积极影响。在本文实例当中,模型分别计算了建在II 类和III 类围岩中, 隧道模型埋深60m, 左右边都取其跨度的4 倍, Z 方向上原设计工艺模型取总长度25. 5m, 前面7. 5m, 中部3m 按0. 75m 间距进行细化, 后面取15m, 根据工艺参数调整, 各优化对比模型在长度和面群间距上有所不同, 但基本原则相同且长度相差不大。由此可见,采用这样的计算方式,基本上是不会出现问题的,而且能够有效的将其中的隐患和问题清除。
  (二)有限元模拟结果
  从现有研究成果来看,影响隧道质量的因素比较多,但其中一些影响力较大的因素较少,有限元模拟就是一个非常重要的方面。在现阶段的发展中,很多地区都在修建隧道,而且对公路双连拱隧道的围岩稳定性非常的在意。如果没有得到一个理想的有限元模拟结果,说明隧道存在很大的问题,会影响其质量;相反的,如果有限元模拟结果比较让工作人员满意,那就从侧面说明隧道的质量是过关的。因此,在未来的发展中,我们需要对有限元模拟进行一定的深化和加强。对于本文所讨论的实例而言,双连拱隧道施工复杂繁琐, 施工步骤分十四步开挖。隧道施工工序亦按原设计方案: 即中导洞开挖→中导洞支护→浇筑中隔墙→侧导洞开挖→侧导洞支护→主洞上断面开挖→主洞上断面支护→主洞下断面开挖。由此可见,为了有效的保证公路双连拱隧道的围岩稳定性,必须将有限元模拟做到一个相对高端的状态。
  (三)有限元模拟结果分析
  经过大量的模拟和实验,隧道在有限元模拟结果方面达到了一个较为理想的状态。本文针对上述的有限元模拟结果进行一定的分析,目前隧道施工情况是: 中导洞贯通, 中墙基本筑完, 正在开挖左右侧导洞, 从现有的监测资料看, 模拟结果是符合实际的, 当然有的断面计算结果和监测结果差距较大, 这里面当然影响因素较多, 最主要是放炮对其围岩的震动过大造成的。由此可见,对于有限元模拟来说,还是需要进行一定的深化与加强,这样才能有效的找出隧道修建过程中的问题和隐患,从而将隧道的质量提升到一个新的层次。很多的地区在修建隧道的过程中,之所以出现了较多的问题,原因之一在于没有对有限元模拟有一个足够的重视,无论是在模拟结果还是在分析方面,其工作都没有达到一个较为理想的状态,在客观上造成了隧道的质量问题。
  三、公路双连拱隧道的围岩稳定与施工工艺研究
  对于公路双连拱隧道的围岩稳定来说,要想在实际的工作中获得一个较好的结果,就需要在多方面进行努力,很多的隧道工程虽然表面上非常的坚固,但实际上却漏洞百出。原因之一在于没有加强相关技术,使得隧道的质量得不到根本性的保障。在公路双连拱隧道的围岩稳定与施工工艺方面,施工工艺是核心。本文认为,在未来的工作中,要想对隧道的质量有一个保障,就必须加强有限元模拟结果与监测结果的对比分析。这样才能制定出有效的解决问题的办法。
  (一)断面及测点布置
  在修建随到的过程中,需要对断面及测点布置方面进行一定的研究,这样才能更好的得出研究结果,从而对隧道的安全性、稳定性有一个良好的保障,之后在修建的过程中,就可以让质量提升到一个新的层次。在断面及侧面布置方面,众多的工作人员认为,必测项目应作为新奥法施工的一个必须环节, 要及时布置测点、及时测量、及时分析、及时反馈; 选测项目应根据工程施工需要, 纳入到动态设计、动态管理的范畴, 灵活机动布置。如此一来,不仅能够有效的提高隧道工程的质量,还可以加快修建隧道的进度。
  (二)中导洞有限元模拟结果与监测结果对比分析
  从现有的成果来看,隧道工程之所以在稳定性方面出现了较大的问题,原因之一在于没有对中导洞有限元模拟与监测结果进行一个有效的分析,使得很多结果达不到相应的标准,如果强行施工,将会使矛盾扩大化,对整个隧道工程产生很大的质量影响。因此,在未来的发展中,我们需要对中导洞有限元模拟结果与监测结果进行一个有效的分析,这样才能更好的将隧道的质量稳定在某一个范围之内。在本文的实例当中,由于放炮的影响, 变形突然增加, 在建模的时候没有考虑由于放炮产生的动载对围岩稳定性的影响, 在几个断面装药的时候可能量过大, 由此产生的动载过大, 使得此断面位移突然增大。
  总结:本文对公路双连拱隧道的围岩稳定于施工工艺进行了一定的研究,对隧道经常出现的质量问题及解决措施也进行了一定的阐述,从现有的情况来看,很多的地区都在不断的进行探索,力图将隧道的质量提升到一个新的高度,相信在将来的发展中,会有一个更大的建树。
  参考文献:
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  [3]魏建华,李亚利.高速公路双连拱隧道三导洞施工技术研究[J].西部探矿工程,2008(10).
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