工程论文:超浅埋市政隧道下穿快速路施工沉降分析
来源:未知 2020-11-27 13:53
引言:由于我国目前仍在不断地拓展城市交通路线网络,所以市政隧道工程仍有较大的发展空。而由于每个地区的自然环境条件存在差异,所以在市政隧道工程中难免会出现施工沉降问
工程论文:超浅埋市政隧道下穿快速路施工沉降分析
引言:由于我国目前仍在不断地拓展城市交通路线网络,所以市政隧道工程仍有较大的发展空。而由于每个地区的自然环境条件存在差异,所以在市政隧道工程中难免会出现施工沉降问题。所以,这就需要施工企业利用科学合理的方法,降低施工沉降对工程质量的影响程度。因此,以下先分析产生施工沉降的因素,然后从预先勘测、处置地下水、超前支护三个方面进行阐述。
1、导致超浅埋市政隧道下穿快速路施工沉降的因素
1.1市政隧道的开挖面积
在市政隧道的施工工程中,由于市政隧道的开挖面积与市政隧道支护工程有着密不可分的关系,当市政隧道的开挖面积不断拓展时,使得在市政隧道工程中使用的隧道支护也越来越多,反之就会越来越少。并且,如果需要提升市政隧道的顶部建筑结构性能,通常都是将利用将市政隧道的横截面的面积增大的方法。但是,由于市政隧道周边的岩体本身就具有一定范围内的强度变化,如果市政隧道顶部的机构质量越来越高,这就会使得市政隧道周边的岩体压力骤然增加,并且如果一旦超过岩体可承受的强度极限,就可能会导致隧道沉降的情况,这样就会使得市政隧洞工程产生一定程度的风险。比如,在某项市政隧道工程中,隧道周边的岩体强度最多可以允许9米以下的隧道跨度,如果市政隧道的跨度一旦超过9米,这就会对市政隧道的顶部结构产生影响,使其不能保持稳定状态。同时,如果在市政隧道的上方还建设有高速公路,这就使得原本近乎崩溃边缘的隧道顶层结构更加不稳定,从而加剧市政隧道的沉降情况。
1.2施工地点土壤岩性的影响
众所周知,市政隧道工程中的土体与岩体的性质是市政隧道工程的质量关键,如果市政隧道周边的岩体和土体的条件较好,这就使得在隧道顶层结构需要用到的防沉降支护设施较少。而如果市政隧道周边的岩体和土体条件较差,这就需要在隧道顶层结构中使用的防沉降支护设施较多,同时这也意味着对于市政隧道的施工难度更高。另外,不仅仅地上的岩体和土体会影响到市政隧道的防沉降工艺质量,而且在地下的地层厚度也会影响启智楼,当地下地层的上层地层厚度较高时,就会使得地表的市政隧道工程较为稳定。反之,如厚度较薄时,这就使得表层的市政隧道工程常常处于不稳定的状态,最终会由于土体释放潜在应力,导致出现市政隧道崩塌现象,从而威胁到施工人员的人身安全,也为企业带来巨大的工程损失。
1.3地下水的影响
在市政隧道工程中,常常会发现某些地区的表层土属于软土性质,这就说明在该片区域下富含丰富的地下水资源,因为在该片区域下的地下水水位已超过正常的地下水水位,使得该片区域的地下地层突然长时间地处于地下水中,这就会由于地下水的冲蚀作用,导致该片地域的土壤慢慢被地下水软化。那么,相应地该片区域的土体的结合力也会逐渐下降,从而导致产生工程问题,如部分土体发生坍落现象。不过,有些施工人员会使用排水方法,将软土中的水分引排到其他区域。但是,就算将该片区域的地下水全部被排完,但是由于该片软土长时间处于浸泡状态,其原有的内部应力早已发生变化,并且当地下水一旦被抽净时,软土中的内部应力又会发生改变,这样就会影响软土上层市政隧道结构的稳定性。另外,如果在市政隧道工程中还设有地基,如果地基的承载力也无法满足市政隧道的支撑需求,那么也会造成隧道沉降问题。
2、控制超浅埋市政隧道下穿快速路施工沉降的有效措施
2.1做好市政隧道工程前期的地质勘测工作
首先,在市政隧道工程施工前,施工企业需要先派遣有经验的勘测人员到施工现场采集工程信息数据,主要包括地质、水文、岩体等要素信息,这样就可以基本掌握本次市政隧道工程的施工条件,从而可以较为精确地制定出沉降事故时采取的补救措施。并且,还要对市政隧道工程上层已经建成使用的高速公路路基进行勘测,这样也是为了提高对市政隧道顶层结构承载力的估算准确度。其次,勘测工作不能仅做在表面,还要对市政隧道中的关键位置的地质条件进行勘测,如市政隧道中的拐弯处、与高速公路的交叉处等位置。还有,需要对高速公路中的路基、边坡等市政建设的稳定性进行勘测,从而在最大程度上降低市政隧道出现沉浮的概率。
2.2合理处置施工地点的地下水
如果市政隧道施工过程中出现渗水情况,那么需要及时使用架设支护的方法进行补救。但是,由于地下水具有冲蚀作用,如果一旦引入地上,那么势必会对引入地区的土质产生影响。那么,这就需要施工人员采取一定的防护手段,避免地下水可以渗透到地上层。比如,如果市政隧道工程的某区域内发生渗水问题,施工人员可以采用挖掘排水沟的方式,将渗出的地下水引流到该排水沟内,既提升了市政隧道内部施工现场的干燥度,又提高了市政隧道工程周边的围岩硬度。
2.3对隧道进行超前支护
在市政隧道的施工过程中,通常将超前支护设施放置在市政隧道周边区域,这样就可以提升周边岩体的硬度,从而避免市政隧道工程出现沉降问题。但是,尤其是在市政隧道工程周边的某些地区,由于这些地区本身的围岩的稳定性不足,使得易发生沉降事故。那么,施工人员可以利利用注浆加固的方式,通过导管将浆液注入到市政隧道工程周边的岩体中,这样就可以逐渐地提升岩体的固结能力,从而有利于开展市政隧道的开挖面工程。同时,在进行注浆加固的过程中,还可以借用大管棚超前支护技术的优越性,这就又可以提升市政隧道周边围岩岩体的稳定性,从而避免出现隧道沉降问题。
结束语
综上所述,虽然支护结构可以在一定程度上提升市政隧道顶部结构的稳定性,但是由于市政隧道会受到周边岩体和土体的影响,使得市政隧道工程的沉降情况也存在差异。那么,施工企业可以采用做好前期勘测、处置地下水、超前支护等方法,这就可以提升市政隧道的围岩等物质结构的稳定性,从而改善市政隧道工程的沉降情况。