隧道工程地質環(huán)境論文

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1當前隧道施工的現(xiàn)狀

目前的隧道施工技術，普遍都是采用的全斷面開挖法，臺階開挖法，分布開挖法。

1.1全斷面開挖法全斷面開挖法又被叫做全斷面掘進法。在隧道設計中開挖斷面，從而可以在一次施工中完成開挖斷面的方法。一共有三種方式開挖:新奧地利全斷面開挖法、護板全斷面開挖法和掘進機護板全斷面開挖法。這種施工方法的操作相對簡單，一般常規(guī)的工作順序有:使用移動式鉆井臺車，先全斷面一次鉆探并進行裝藥，然后鉆進小車返回到50m安全位置外，然后引爆，一次爆破成型，將鉆孔車開往開挖面推入到位，開始鉆探及爆破作業(yè)的下一個步驟。與此同時，在施工前的防水隔離層作為初期的支護，進行第二次的堆砌。這個步驟主要有兩個點比較重要:一是增加了機械施工用具進行二次噴作業(yè)，通過兩次的噴，可以穩(wěn)定地基并且可以加速隧道施工的進度;第二是必須提前進行混凝土的鋪設，并且不滯后200m。這是確保安全質量的一個重要的方法。全斷面開挖法主要使用在Ⅰ～Ⅲ級圍巖。全斷面開挖法的工作特點:優(yōu)點在于，在一個開放的地點施工，可以相對多一點的使用大型機械;只需要一次開挖，就可以進行工作，加快了工作速度，降低了工作中產(chǎn)生的不必要的干擾。缺點在于，施工連續(xù)性很強，需要高度的機械化用具的支持，若某部分出現(xiàn)問題，整體進度都會被影響。

1.2臺階法臺階法又分為正臺階和反臺階法。施工在穩(wěn)定性差的巖石，整個隧道斷面分為若干層，由上到下段開挖，前后各從一個小一些積極步驟形成開挖面。上部臺階的鉆研作業(yè)和下部臺階的出渣可以同時進行，而使效率可以改善。之后，整個斷面開挖出來后，然后由邊墻到拱頂襯砌。在隧道的第一層頂部的第一個挖掘是一個彎曲的導坑，需要鉆更多的井眼，以防止倒塌。導坑超前距離很短，使石碴爆破直接拋落到范圍以外的坑，以減少扒碴的工作量，提高施工速度。如果巖石隧道頂部松動，應立即用臨時支撐螺栓或鋼拱坑，以防止倒塌。臺階法作為目前的最廣泛的應用方法，缺點在于上部作業(yè)和下部作業(yè)有相互的干擾，這時候技術人員和施工人員就應該注意下部作業(yè)對上部結構的穩(wěn)定性的影響。

1.3分部開挖法較為軟弱的圍巖不能大斷面的開挖，應該采取分部開挖的方法。當前的分部開挖法有三個主要形式:預留核心土法，雙側壁導坑法，交叉中隔壁法和中隔壁法。預留核心土法主要用于五到六級的圍巖隧道的施工。施工順序主要分為:初期的人力和機械相結合的施工，在開挖拱部土體的支撐;在初期的支撐保護下，進行第二次的挖掘，這次主要是挖核心土體和下半部的土體，并且進行封底;根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，再次進行二次襯砌。這類方法的施工穩(wěn)定性好，施工安全。雙側壁坑導法也稱為“眼鏡工法”，此方法現(xiàn)在兩遍進行挖掘，再挖掘剩下的部分。這種方法大多用在第四到五級的圍巖，也是能夠在大斷面土質隧道的施工方法。由于這方法先是在兩邊施工，初期的支護由下到上，很好的解決了土體承載力的不足，這樣也保護了施工的安全，控制可能到來的危險，避免出現(xiàn)地表下稱的問題。但是這種方法實施起來很復雜，因為在這種方法的應用過程中有太多的工序，讓技術人員和管理人員的工作變的復雜，會拖慢施工的進度，也會讓隧道施工的成本有不必要的增加。交叉中隔壁及中隔壁法，一般都是沿著一邊從上到下分兩到三步完成，每當完成一部分工作時，都要進行專門的保護措施，例如安裝腳手架，中隔墻的建立，支護的搭建，中隔墻需要分布完成，然后再進行另一邊的隔墻的挖掘，他們的分步次數(shù)和支護形成與開挖的次數(shù)是相同的。交叉中隔壁及中隔壁法先進行開挖的那一邊要及時的受到保護，完成相應的幾步之后，可以開始另一邊的施工，這樣兩邊的交叉工作可以同時進行并且減少工作時間。

2復雜環(huán)境下隧道開挖施工原則

我們所知道的隧道施工，是將山體內的巖石進行挖除，與此同時，也要保持在施工過程中巖石的穩(wěn)定性。在隧道施工的過程中，最最關鍵的一步是第一步，開挖。因為在開始施工的過程中，對于圍巖的判斷很重要，不僅需要因地制宜，還要擁有正確的開挖方法和過硬的技術支持。這對接下來的工作有著重要的影響。在進行隧道開挖的過程的工作中，我們遵循的基本原則就是:我們要保證首要前提是圍巖一定要穩(wěn)定，并且不能對圍巖進行進行大規(guī)模的擾動。在這種情況下，我們才能進一步的選擇挖掘方法，也能從速度方面得到突破。再考慮如何進行施工的時候，技術人員需要考慮圍巖的地質條件還有變化的情況，這樣的選擇能夠適應地質條件的變化，能夠保證安全，也要考慮威嚴的穩(wěn)定性;另一點需要考慮的就是在我們挖掘的過程中出現(xiàn)的意想不到的情況，要能夠及時的應付，并保證部隊施工進度產(chǎn)生影響，不會降低施工的安全性。隧道施工中，影響圍巖穩(wěn)定的最重要的一個因素是施工人員選擇的開挖方法。所以，技術人員一般在選擇前，都會進行專業(yè)性的分析，施工是否安全，是否有難度，穩(wěn)定性怎么樣，施工時間是多少，經(jīng)濟問題都會被考慮進去，這樣字選擇出來的開挖方法才是最恰當?shù)摹蛩砉こ?922014年7期(總第115期)只有有原則的分析和綜合選擇的相結合，才能在如何進行隧道施工的方法上選出最佳方案，而這也是每次隧道施工都要遵守的，也是方案選擇和正確解決問題的正確方向。

3結語

本文在對隧道施工方法的選擇上進行了優(yōu)化的選擇，并且文章從多方面進行分析，通過模擬現(xiàn)場可能出現(xiàn)的情況，施工檢測相結合，重點探索了在隧道施工時，圍巖和支護結構的關系，應力場可能會產(chǎn)生的變化的規(guī)律的研究，驗證了選擇隧道施工方法的可行性:隧道施工過程中，相關人員測量出的數(shù)據(jù)都是對施工的一種反射，他們之間是有著相互聯(lián)系的，并且他們的變化也是有規(guī)律的。對于測量的結果，我們做要做的分析就是聯(lián)系實際，通過當?shù)氐臅r間，空間的變化的發(fā)展來分析，只有將我們所收集到的不同的數(shù)據(jù)進行一定的分析，不考慮偶然因素，就能在隧道的施工和建設中取得更好的進步。

在進行復雜地質條件下的隧道施工過程中，利用不同的分析方法，對施工所要選擇的方法進行優(yōu)化，這樣就可以確定施工的最合適，最安全的方案。復雜的地形的存在，是施工道路上的一個很大的阻礙。通過立體的分析和研究，能夠研究出所要開挖的隧道的實際情況和特點，也可以更加客觀的，真實的還原施工過程中可能遇見的問題。在對施工方法進行取舍的過程中，可以通過方案的結合來優(yōu)化我們的選擇。死板永遠不可能取得好的結果。通過層次分析和綜合模糊評判評價隧道施工，是現(xiàn)在和未來在選擇隧道施工方法的一個很好的發(fā)展的大方向。

在復雜的隧道環(huán)境下，我國的隧道施工技術已經(jīng)在最近幾年隨著科學技術的發(fā)展取得了很大的進步。隧道施工會遇到各種不同的情況，而我們的技術人員也會找到最合適的解決方法。比如，在面對各種不同的巖石層時，甚至是面對極為復雜的地形，技術人員總會找到科學的方法來應付。無論是何種技術，都已經(jīng)處于一種成熟的時期。在從事此方面的專業(yè)人員，也需要找到方法減少危險的發(fā)生，同時降低成本。通過合理分析開挖方法，超前想到可能遇到的問題，大力投入人力和物力，加強施工現(xiàn)場的管理，保證預期的工程質量。方法加應變能力才是在復雜隧道環(huán)境下隧道施工的重中之重。

作者：童高友單位：貴州陸通公路工程監(jiān)理有限責任公司