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1.黃土節(jié)理對(duì)施工的影響黃土沿著各方向上的構(gòu)造節(jié)理都完全發(fā)育,多數(shù)節(jié)理為原生節(jié)理并呈X形的成對(duì)出現(xiàn),無(wú)限向外延生,產(chǎn)生危險(xiǎn)截面。在隧道開(kāi)挖的過(guò)程中,土體容易在危險(xiǎn)截面上,順著節(jié)理松弛和斷裂。水會(huì)順著裂縫流入土體,使土體的濕度發(fā)生改變,隨之產(chǎn)生相當(dāng)大的應(yīng)力,極易給隧道施工帶來(lái)預(yù)想不到的危險(xiǎn)。比如發(fā)生較大的坍塌。
2.黃土溶洞與陷穴對(duì)施工的影響黃土溶洞與陷穴,是黃土地區(qū)常見(jiàn)的不容忽視的不良地質(zhì)現(xiàn)象。如果將隧道修建在黃土地質(zhì)的上方,則會(huì)有隧道基底下沉的可能。如果將隧道修建在黃土地質(zhì)的下方,則會(huì)有冒頂?shù)目赡?。若果將隧道修建在黃土地質(zhì)的附近地區(qū),則會(huì)有偏壓受力的可能,使得圍巖與襯砌處于不利的受力狀態(tài)??傊?,若不采取相應(yīng)的措施,都將釀成無(wú)可挽回的局面。
3.水對(duì)黃土隧道施工的影響黃土在干燥環(huán)境下時(shí)十分堅(jiān)固可靠,承壓的能力較高,隧道的施工能得以順利的進(jìn)行。但是,在含地下水較豐富的黃土地層,黃土一旦遇水,就會(huì)地質(zhì)松軟、不穩(wěn)定、孔隙大,承載力急劇降低,遇水下沉產(chǎn)生凹陷。最重要的是,黃土的這種濕陷變形是相當(dāng)突然的,沒(méi)有征兆的不可挽回的。當(dāng)黃土被豐富的地下水浸濕后,土體會(huì)發(fā)生不同程度的濕陷性,從而發(fā)生突然性的不均勻沉降,因此隧道開(kāi)挖后的圍巖就會(huì)迅速的喪失自穩(wěn)能力,如果施工中的支護(hù)措施不足,就極易給隧道施工帶來(lái)預(yù)想不到的危險(xiǎn)。比如發(fā)生坍塌。
二、黃土隧道的施工方法
1.黃土地質(zhì)為隧道施工的正常進(jìn)行帶來(lái)了巨大的困難,但是對(duì)于隧道施工的建設(shè)者們,這是一個(gè)不得不克服的難題。在黃土的特性和對(duì)隧道施工的影響中,我們可以分析到,在隧道施工中,處理黃土地質(zhì)問(wèn)題應(yīng)該著重從影響其物理性質(zhì)變化的內(nèi)在因素和外在因素上共同考慮,通過(guò)改變圖的力學(xué)性質(zhì)達(dá)到處理的目的。但是對(duì)于不同的工程,具有不同的施工條件,因此還需要根據(jù)不同的情況進(jìn)行不同的處理??偠灾?,黃土地質(zhì)下隧道施工的要點(diǎn)大致如下:應(yīng)做好黃土構(gòu)造節(jié)理的產(chǎn)狀與分布的調(diào)查;根據(jù)不同地域的不同水文地質(zhì)條件選擇合理的施工方法,對(duì)圍巖進(jìn)行合理的支護(hù),宜采用復(fù)合式襯砌;做好洞頂、洞門(mén)及洞口的防排水系統(tǒng)工程,并妥善處理陷穴和裂縫;遵循“短開(kāi)挖、少擾動(dòng)、強(qiáng)支護(hù)、實(shí)回填、嚴(yán)治水、勤量測(cè)”的施工原則。在黃土地質(zhì)環(huán)境下進(jìn)行隧道施工時(shí),對(duì)于因構(gòu)造節(jié)理切割而形成的不穩(wěn)定部位,應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)措施,以保證施工能安全順利的進(jìn)行。同時(shí),開(kāi)挖方式宜采用短臺(tái)階法或分布開(kāi)挖法,初期支護(hù)必須在開(kāi)挖斷面后盡快施作。下面對(duì)施工細(xì)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明:
2.洞頂陷穴的處理針對(duì)黃土的濕陷性,為了保證隧道能安全順利的施工,在隧道開(kāi)挖前應(yīng)對(duì)洞頂周?chē)菅ㄟM(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?,防止水從陷穴和裂縫滲入到隧道內(nèi)部,侵蝕洞體周?chē)?,引起隧道的坍塌。第一步將陷穴中的雜物清除,第二部對(duì)陷穴加以加工使之成為較規(guī)則的形狀,以便于后期的回填,最后夯實(shí)陷穴底部。對(duì)于較深的陷穴可采用灌漿充填,對(duì)于較淺的陷穴可采取素土或灰土分層夯實(shí)回填。除上述處理方法之外,也可結(jié)合坡頂建筑物地基處理,采用擠密法處理黃土陷穴現(xiàn)象。
3.洞口防護(hù)及地表加固根據(jù)不同洞口的特點(diǎn)和“自然進(jìn)洞”的施工原則,借助地表注漿加固等輔助施工措施提前進(jìn)洞,這樣就能有效的解決洞口的工程危害,保護(hù)洞口邊仰坡穩(wěn)定,降低洞口的防護(hù)成本。常用的防護(hù)和加固方法有深孔注漿、地面錨桿、高壓噴射注漿等。支護(hù)措施黃土地質(zhì)的圍巖開(kāi)挖后,如果若暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng),圍巖風(fēng)化至內(nèi)部巖體加速松弛,進(jìn)而發(fā)生坍方現(xiàn)象。因此,對(duì)于支護(hù)宜采用復(fù)合式襯砌,開(kāi)挖時(shí)少擾動(dòng),開(kāi)挖后以噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)和鋼支撐作初期支護(hù),一起構(gòu)成較強(qiáng)的支護(hù)體系,防止因支護(hù)措施不當(dāng)而發(fā)生的工程事故。必要時(shí)也可采用超前錨桿、管棚支護(hù)加固圍巖。在初期支護(hù)基本穩(wěn)定后,進(jìn)行作用永久支護(hù)襯砌。襯砌背后尤其是拱頂回填要密實(shí)。監(jiān)控檢測(cè)監(jiān)控檢測(cè)是所有施工過(guò)程中不可缺少的環(huán)節(jié)。在隧道施工的過(guò)程中,應(yīng)定期對(duì)圍巖支護(hù)體系的穩(wěn)定性進(jìn)行相關(guān)的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià),為初期支護(hù)和二次襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)整提供有利的依據(jù),從而確保施工能安全順利的進(jìn)行。
三、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)黃土地質(zhì)的一般理論的探究和實(shí)際施工的方法探究,我們可以看出,黃土地質(zhì)對(duì)我們隧道施工帶來(lái)了相當(dāng)大的難度及眾多危害。但是,隨著我國(guó)科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展,在理論與實(shí)際的共同幫助下,我們也找到了解決黃土地質(zhì)隧道施工的方法。地質(zhì)條件千變?nèi)f化,黃土地質(zhì)只是其中的冰山一角,只有我們不斷的去探究和思考才能解決更多的施工問(wèn)題,提高隧道的施工質(zhì)量,保證隧道的安全可靠性。
作者:李珈瑤單位:西南交通大學(xué)峨眉校區(qū)