地下隧道工程坍塌修复和预控

地下隧道工程坍塌修复和预控

摘要:在城市内隧道工程当中经常会利用浅埋暗挖法,在工程水文地质条件的影响下,再加上施工环境比较复杂,增加了城市浅埋暗挖地下隧道工程的风险,如果利用不恰当的施工技术,就会导致隧道发生坍塌问题。本文主要论述了城市浅埋暗挖地下隧道工程坍塌的修复和预控,保障城市浅埋暗挖地下隧道工程质量。

关键词:浅埋暗挖法;地下隧道工程;坍塌问题;修复措施

1引言

近些年我国大力发展了地下交通,在取得一定成绩的同时也引发很多问题,例如很容易发生安全事故,造成巨大的经济损失。在城市隧道工程当中经常利用浅埋暗挖法,但是因为城市浅埋暗挖地下隧道工程的施工环境比较复杂,增加了城市浅埋暗挖地下隧道工程的风险,尤其是坍塌问题,会造成严重的社会影响,因此需要针对城市浅埋暗挖地下隧道工程坍塌问题,提出针对性的修复措施。

2城市浅埋暗挖地下隧道工程坍塌问题

2.1工程地质和水文地质因素的影响

在长期发展过程中逐渐形成了地质条件和水文条件,因为地质条件和水文条件具有随机性和分散性等特征,地层中水活动比较频繁,导致地下工程施工受到严重的影响,这对于施工进度和安全质量等方面提出严格的要求,因为土质比较脆弱,土层之间结合不够紧密,填土层和拱顶之间具有较小的距离,很容易导致城市浅埋暗挖地下隧道出现坍塌的问题。在城市浅埋暗挖过程中,内涂层具有一定的自稳性,需要利用针对性的支护措施,但是这样也会引发风险,如果围岩条件比较差,可能会导致隧道土体发生变形问题,影响到地面交通和建筑物,如果地区含水量较大,利用人工干预回填土之后,可能会降低地层自稳性。工作面出现坍塌问题,开挖隔水层部门可能会出现涌水问题,初期支护也会因此延缓,引发严重的变形问题。

2.2地下管线的影响

在城市浅埋暗挖地下隧道工程当中,可能会影响到地面埋设的各种管线的使用,如果没有解决管线问题,就会引发严重的后果,在施工过程中要加强控制工人技术操作水平,掌握底层和地下水以及地下管线的实际情况,如果没有恰当的处理地下管线,在管线较为复杂的部位,不利于移动管线交叉部分,也加大了施工难度,降低了整体施工效率。如果损坏了燃气管道和电缆,就会引发漏电爆炸的问题,威胁到施工人员的安全性,整体施工进度也会受到影响。水管发生损坏,会留下加多积水,导致城市浅埋暗挖地下隧道坍塌,隧道整体的稳定性受到影响。上部水囊水管损坏之后,施工场地就会留下很多积水,破坏了隧道结构的稳定性,还会引发地面开裂,产生空洞和塌陷等问题。

2.3施工设备和施工人员的影响

在施工现场,没有准备齐全地质资料,没有针对工作面塌方和突涌水以及施工用电等方面做好安全措施准备工作,这样会增加施工安全隐患。在城市浅埋暗挖地下隧道施工过程中,没有灵活利用先进技术和新设备,很多施工材料质量无法保障,利用的运输设备和新材料缺乏稳定性,缺乏实质性的施工工计划,设置的施工计划缺乏可操作性。

3城市浅埋暗挖地下隧道工程坍塌的修复

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,将钢筋网片铺设在塌方区域的边坡上,结合混凝土和钢筋混凝土板,建立混凝土护坡。完成素混凝土面层之后,根据轴线方向铺设工字钢,再利用钢筋绑扎各个工字钢,设置钢筋网,浇筑钢筋混凝土板。在隧道边线放置PVC管,可以加固隧道边线。

3.2地表注浆加固技术

在地表回填区域设置注浆孔,控制注浆深度,在钢筋混凝土板和拱顶之间实施注浆加固。利用这项措施的过程中要控制注浆加固浆液的比例。

3.3加固隧道两侧

在隧道两侧设置钢管柱,打设钢管柱之后,可以将水泥单液浆液压人到钢管柱当中,使钢管柱的刚度进一步提高,同时也可以使隧道围岩的自稳性得到提升。

3.4洞内处理

预加固下半部的土体,利用双液浆刚落实加固容易。在洞内落实水平加固技术的过程中,在修复阶段开挖拱顶,利用注浆超前加固,要注意控制注浆压力。再通过地质雷达实施超前地质预报,确定土体土质特征。在修复段可以利用台阶法的支护作用,加密处理超前小导管,这样可以提高周边土体的自稳性。在开挖过程中,完成一台阶拱架之后,需要布置一台阶的临时竖撑,完成三台家左右拱架之后,再将临时中撑拆除。

4城市浅埋暗挖地下隧道工程坍塌的预控措施

4.1提高施工的安全性

优化施工方案,灵活利用全断面法和台阶法以及分布开挖法,结合实际情况确定施工方法,保证隧道建设的安全性,根据设计压强,控制地表沉降,严格控制地表沉降,如果地层的土层比较疏松,为了保障隧道的安全性,在开挖之前要做好预支护措施,选择合适的注浆材料,控制预支护的刚度,加固围岩。在二次衬砌过程中,要及时落实回填压浆巩固措施,严格控制沉降问题和变形问题,提高工作面施工速度,缩短施工时间。

4.2适当的排放地下水

通过排放地下水,可以提高工作面的强度和刚度,但是这样可能会引发地表沉降问题。因此要尽量减少抽排地下水,结合实际情况综合利用防、截、排等措施,设置防排水工程,利用针对性的防排水设施,结合地层条件,密贴防水板和初期支护围岩。4.3加强信息化施工将检测系统安装在隧道当中,这样可以实时监测地下水位和水质等,结合反馈的信息调整施工方案,进一步提高决策的科学性。在使用过程中要注重落实安全教育工作,及时将隧道中的有害气体排出,做好通风工作,避免引发爆炸事故。加强安全管理工作,避免出现漏电等事故。

5结束语

在城市浅埋暗挖地下隧道工程当中不断利用各种新技术,促进隧道工程的快速发展。但是城市浅埋暗挖地下隧道工程坍塌问题仍旧需要引起重视,需要利用针对性的修复措施和预控措施,保障工程质量,避免发生任何工程事故。

参考文献:

[1]王薇,潘文硕,卞家胜,高棱韬.城市地下公路隧道浅埋暗挖施工方法优化及应用研究[J].现代隧道技术,2017(5):209~216.

[2]邹达.浅埋暗挖法城市隧道及地下工程施工风险分析及对策研究[J].江西建材,2016(20):164+166.

[3]赵峻.城市浅埋暗挖地下隧道工程坍塌的修复和预控[J].中国市政工程,2016(3):54~57+125.

[4]张明聚,晋刘杰,周秋华,刘义.城市浅埋暗挖隧道施工诱发地面塌陷的预测模型[J].防灾减灾工程学报,2015(5):568~573.

作者:王远 单位:北京建工土木工程有限公司