1 浅埋暗挖隧道简析
浅埋暗挖隧道是一种在浅埋软质地层进行开挖的隧道, 一般采用复合衬砌的结构形式, 初期支护为C20喷射混凝土+网构格栅钢架+钢筋网支护, 二衬为模筑抗渗混凝土, 二衬外包聚乙稀丙纶防水卷材, 以加强电力隧道防水效果。主要施工内容有施工测量, 监控测量, 工作竖井施工, 浅埋暗挖隧道施工, 防水层施工, 二衬模筑混凝土施工及附属构筑物施工等内容。初期施工即土方的开挖时施工的重点和难点, 施工中必须坚持“管超前, 严注浆, 短开挖, 强支护, 快封闭, 勤量测”的十八字原则。
2 土方开挖
2.1 竖井开挖
竖井开挖对隧道的开挖起着关键性的作用, 开挖竖井之前应做到的准备工作主要有以下几方面。
2.1.1 圈梁的施工
圈梁的作用主要是定位竖井的位置, 确定竖井的尺寸。施工前, 首先须用全站仪准确测定出其四角控制点坐标, 然后再用水准仪测出四控制点的高程。
2.1.2 龙门架的架立
龙门架是将开挖的土向外输送的框架, 其作用不言而喻, 在其建造的过程中, 重点就是要使其上方即挂电葫芦的横梁保持在水平位置, 保证出土过程中电葫芦的平稳。为此, 准确测出圈梁四角放工字钢处的高程就很关键, 通过高程再算出各个点所需工字钢的高度, 本着满足要求的同时尽量节省材料的原则。
各项准备工作完成之后, 竖井就可以开挖了, 其开挖方式为先外后中间, 外边实行对角开挖, 严禁违规开挖, 向下开挖的尺寸也应控制在设计要求的范围之内, 不许超挖。为防止工人不遵守以上两点, 技术人员须时刻在场予以监督。
2.2 隧道主体开挖
隧道主体开挖是当竖井开挖到符合要求时进行的, 竖井开挖的空间已经达到开挖马头门的要求其有以下两种情况。
(1) 如果土质较好, 承载能力比较大, 即不需要等到竖井封底后才开马头门, 可边进行竖井开挖边开挖马头门。这样可适当加快工程的进度, 但要保证绝对的安全, 各种安全措施须提前做好准备。
(2) 如果土质稳定性不好, 或在开挖的时候有滞水或地下水等, 承载力不能达到马头门开挖要求, 须等竖井封底后方可进行马头门开挖, 切忌盲目开挖, 或为赶工期, 明知不能为而为之, 对这样的情况, 要严力阻止。
马头门是隧道的开始, 为第一榀格栅, 须将竖井井壁的钢格栅剪断, 为避免因竖井井壁压力过大发生塌落, 第一榀向前尺寸应和格栅尺寸差不多, 剪断竖井井壁钢格栅后, 应立即安装拱架, 锚喷混凝土, 在隧道上拱开挖至5m~6m左右, 方可开挖下台阶, 确保开挖的正常进行。
开挖进行中, 须时刻注意各种危险点, 像核心土的预留, 超前小导管的打设, 上台阶预留的尺寸是否足够等, 这些在开挖过程中有时会疏忽的环节, 但它们的作用却非常重要。例如核心土, 有时土质比较好时, 土体开挖的工人们就有可能比较大意的认为核心土可以减少到几乎没有, 总以为土质好, 不会发生什么大问题的, 但大多数的时候, 事故的发生往往就是这样的大意造成的。
另外在开挖中, 技术员要时刻注意隧道的开挖进度, 注意调整隧道中激光的指向是否有偏移, 如有偏移, 应立即调整过来, 避免进度过大之后而出现较大的偏差, 导致费时费工。
最后就是对地面的监控测量工作, 隧道的开挖, 就会有沉降, 严格控制沉降在一定的范围之内, 是开挖工作的重点;沿线布设控制点, 随时监控测量。同时, 布设的点必须要稳定, 且基本上能保证在隧道开挖期间不会丢失或不是因为隧道沉降出现不明的重大沉降。从隧道开挖起, 测量就须时刻跟进, 每天两次, 直至隧道开挖完毕, 中间如出现重大沉降, 须上报有关领导, 及时做好相关处理工作, 以免出现重大塌方事故。
3 开挖中注意事项
3.1 竖井开挖
(1) 开挖至一定深度, 如遇地下水, 必须立即采取降排水措施, 使开挖的环境保持无水状态。
(2) 对竖井四周的开挖, 要把握好尺寸, 有时工人因粗心大意而超挖或少挖, 都是不允许的, 因为多挖不但浪费材料, 且会导致土体多挖而没有足够的承载力而使井壁塌方;而少挖则导致钢格栅须往外移而使混凝土保护层厚度达不到设计要求, 所以开挖的时候须特别注意。
(3) 竖井开挖过程中, 技术员应随时观察井壁和支护结构的稳定状况, 发现井壁土体出现裂缝、位移或支护结构出现变形时, 必须立刻停止作业, 人员撤离至安全地带, 经处理确认安全后方可继续作业。
(4) 开挖过程中随时注意地下管线等构筑物和文物, 以免破坏管线和文物, 造成重大损失。
(5) 开挖的土体用5t电葫芦吊运而出, 在吊土的过程中, 不准人员站在土罐下面, 土罐的装土量不得超过电葫芦的承载量。
(6) 竖井的周边须先打好围栏, 用网丝网好, 防止土块、石块等落入, 砸伤井下工作人员。
3.2 隧道开挖
(1) 上层滞水时, 也应立即采取排水措施。
(2) 在开挖过程中, 应加强地质的超前预报工作, 在上台阶开挖掌子面正中位置, 向前掏挖5m深的一个探测洞, 用于探测前方土质及土层含水率的变化, 根据探知的变化情况, 提前做好相应的施工准备工作。
(3) 隧道开挖过程中, 施工人员应随时观察隧道侧壁和支护结构的稳定状况, 发现有异常, 应及时撤离有关人员, 处理确认安全后方可继续施工。
(4) 开挖过程中应该随时注意地下管线, 构筑物, 文物等, 以免破坏。
(5) 隧道每挖完一榀, 施工人员须进行检验。检验是一项比较细致的工作, 各方面都要严格检查到, 拱架是否平稳, 连接筋是否焊牢, 还有最容易被遗忘的就是锁脚锚杆和回填注浆管的打设, 因为这两项不起眼, 但很重要。如何做到“短开挖”是检验的重点, 工人为赶工, 常常会出现超挖的时候, 所以, 在其开挖的时候就要多注意, 勤测量, 以防止超挖。
(6) 隧道转弯时, 要做好以下两点:第一, 转弯前, 算好转弯那一榀两边相应开挖的尺寸, 用开挖的尺寸来控制转弯的角度。第二, 计算出转弯那一榀格栅的中线与前一榀中线偏移的距离具体为多少。隧道有时的挖偏, 往往就是因为在转弯的地方没有挖好。因此, 在转弯时对隧道中线应该时刻进行调整。
3.3 喷射混凝土
(1) 喷射混凝土的疏松现象主要出现在墙角, 仰拱, 拱顶, 格栅钢架连接处, 施工缝等位置。喷射混凝土前应将施工缝进行清理, 剔除疏松部分, 拱顶喷射中出现的掉块应清除后方可继续喷射。对格栅钢架连接位置, 墙角等钢筋密集处应采取不同的喷射角度以保证连接钢板或主筋后面的混凝土密实。
(2) 必须严格控制混合料的质量, 严禁使用回弹料。
(3) 喷射混凝土应有专人负责, 没有特殊情况不允许随意更换人。
(4) 在喷射前, 应检查各种机器的运转情况, 相应机具要有备用, 切忌在喷射的过程中因机器的原因而导致喷射中断。
3.4 对可能的危险点进行辨识
浅埋暗挖修建隧道必须对施工过程中的可能危险点进行辨识评价, 确定危险级别, 根据现场条件, 工程特点制定相应的安全技术措施, 保证施工安全。在城区浅埋暗挖隧道主要的危险点有:竖井马头门的施工, 穿越地下管线, 穿越民房、道路, 穿越地下构筑物, 穿越河流、地下破除桩, 穿越铁路, 隧道连接施工等方面。
另外, 土质的检测也是施工中的重点, 在开挖的时候, 首先应对要开挖的地段进行土质检测, 初步判断其土的性质。然后在不同土质的地方采取不同的施工方法与进度计划表。不要不以为然, 有时为了省工该加固的土体忽略了, 这是非常危险的。
4 结语
城市的高速发展, 使得越来越多的地下资源被开发利用与各个领域, 地下电力隧道只是其中的一种, 还有像地下街、地下室、地下车库等各类地下工程, 已经成为现代城市功能转入地下的重要载体。但是, 地下工程建设一般都在市区内, 在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应, 对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害, 因此, 研究地下工程的早期建设的各种安全措施, 对以后城市的整体发展非常重要。
摘要：随着城市的各种工程建设的发展, 地下工程也日渐增多, 浅埋暗挖隧道作为其中的一种, 其将城市中高架电线埋入地下, 增大了城市的可利用空间, 也变得越来越重要。而在隧道的开挖中, 开挖又是其中的重点和难点, 固对隧道的开挖进行分析并注意在开挖中的各种安全保护措施。
关键词：地下工程,隧道,施工