【陕西方庆建设工程】分享:掘进地心——隧道施工的科技与挑战
在崇山峻岭间、江河湖海下,隧道宛如一条条隐秘的脉络,连接着地域、贯通着交通,为经济发展和社会进步注入源源不断的动力。隧道施工,作为一项集地质勘察、工程技术、机械制造等多领域知识于一体的综合性工程,既展现了人类智慧与科技的伟大力量,也面临着诸多复杂而严峻的挑战。
前期筹备:精准探秘,规划蓝图
隧道施工的起点是严谨的地质勘察。专业团队运用地质雷达、钻探等先进技术,对施工区域进行全方位“体检”,详细了解地层结构、岩性、地下水情况以及可能存在的断层、溶洞等不良地质现象。这些数据如同施工的“密码本”,为后续的设计和施工提供了关键依据。
基于地质勘察结果,工程师们开始绘制隧道的设计蓝图。他们综合考虑隧道的功能需求、地质条件、施工工艺等因素,精心规划隧道的线形、断面尺寸、支护结构等。同时,还要制定详细的环境保护方案,**减少施工对周边生态的影响。这一过程就像在一张白纸上勾勒出未来的交通动脉,每一个细节都关乎着隧道的成败。
开挖掘进:科技赋能,破土前行
钻爆法:传统与创新的融合
钻爆法是隧道开挖中常用的方法之一。施工人员先在隧道轮廓线上钻出炮孔,然后装入炸药进行爆破。随着一声巨响,岩石被炸开,隧道逐渐向前延伸。如今,钻爆法不断融入新技术,如采用数码电子雷管,能精确控制爆破时间和药量,减少对围岩的扰动;使用光面爆破技术,使隧道开挖轮廓更加平整,减少超挖和欠挖现象。
盾构法:地下巨龙的精准舞动
在城市地铁、水下隧道等工程中,盾构法大显身手。盾构机就像一条巨大的地下“蛟龙”,它集开挖、支护、出渣等功能于一体,在地下自动推进。盾构机根据地质条件的不同,分为土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机等多种类型。在施工过程中,操作人员通过监控系统实时掌握盾构机的姿态、推进速度、出土量等参数,确保施工的安全和精度。例如,在穿越复杂地层时,盾构机可以通过调整刀盘转速、推进压力等参数,顺利通过障碍。
TBM 法:高效掘进的利器
全断面岩石隧道掘进机(TBM)是隧道施工的高效装备。它能够在坚硬岩石中快速掘进,具有掘进速度快、施工质量好、对围岩扰动小等优点。TBM 的工作原理是利用刀盘上的滚刀对岩石进行破碎,同时通过出渣系统将碎石排出。在长距离、大断面的隧道工程中,TBM 法能够大大缩短施工周期,提高工程效益。
初期支护:保驾护航,稳如磐石
隧道开挖后,围岩会因应力释放而发生变形和破坏。为了确保施工安全和隧道结构的稳定,需要及时进行初期支护。常用的初期支护方式有锚杆支护、喷射混凝土支护、钢拱架支护等。
锚杆支护就像在围岩中插入的“钢筋”,将围岩连接成一个整体,增强围岩的自稳能力。喷射混凝土支护则像给隧道穿上了一层“铠甲”,能够迅速封闭围岩表面,防止围岩风化和剥落。钢拱架支护则提供了强大的支撑力,承受围岩压力,保证隧道断面形状的稳定。在实际施工中,这些支护方式往往组合使用,形成一道坚固的防线。
二次衬砌:筑牢根基,保障通行
当初期支护稳定后,就可以进行二次衬砌施工。二次衬砌是隧道的主要承载结构,一般采用钢筋混凝土浇筑而成。它不仅能够承受围岩压力和列车荷载,还能提高隧道的防水性能和耐久性。
二次衬砌施工前,需要对初期支护表面进行处理,确保其平整、干净。然后,按照设计要求绑扎钢筋、安装模板,**进行混凝土浇筑。在浇筑过程中,要严格控制混凝土的配合比、浇筑速度和振捣质量,确保二次衬砌的强度和密实度。
风险防控:未雨绸缪,守护安全
隧道施工过程中,面临着诸多风险,如塌方、涌水、突泥等。为了有效防控这些风险,施工单位采取了一系列措施。
在地质复杂区域,加强超前地质预报,提前了解前方地质情况,以便及时调整施工方案。建立完善的安全监测系统,对隧道的变形、应力、地下水等参数进行实时监测,一旦发现异常情况,立即采取措施进行处理。同时,加强施工人员的安全培训和教育,提高他们的安全意识和应急处置能力。
隧道施工是一项充满挑战与机遇的伟大工程。从前期筹备到后期维护,每一个环节都凝聚着无数建设者的智慧和汗水。随着科技的不断进步,隧道施工技术将不断创新和完善,为人类创造更加便捷、高效的交通网络,让天堑变通途的梦想不断成为现实。在未来的征程中,隧道施工将继续书写着人类挑战自然、拓展空间的壮丽篇章。
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