摘 要:社会快速发展,逐渐涌现出更多高质量的地下建筑,与地上建筑不同,地下建筑建设所需时间以及资金更多,在进行设计与施工时必须要认真考虑各项条件,而隧道的建设还应充分考虑设计本身特征,避免工程施工对环境带来的影响。深埋隧道开挖施工控制要点为爆破开挖技术,降低各种因素对隧道爆破开挖造成的影响,本文对深埋隧道开挖施工进行了分析。
关键词:深埋隧道;开挖施工;爆破施工
深埋隧道工程开挖施工时,最常使用的就是爆破开挖技术,但是在爆破过程中经常会受到各种因素的影响,并且地下开挖时,洞室围岩会产生拉压交替变化区,一旦地应力过大,就会出现分区破裂化现象。因此,在进行深埋隧道开挖施工时,一方面要做好爆破开挖施工的管理,另一方面还需要结合开挖卸荷动力学特征,建立隧道开挖过程中动态分析力学模型与计算模型,避免分区破裂化现象的发生。
一、深埋隧道开挖施工风险管理
1.隧道开挖风险管理
深埋隧道开挖施工,很多都是选择用爆破开挖技术,存在一定的施工风险,为确保开挖施工顺利进行,必须要做好对各项风险的管理。施工风险管理主要包括风险管理规划、风险识别、风险分析、风险检测以及风险控制几个阶段。
(1)风险管理规划
风险管理规划即确定开挖施工中哪个阶段会存在风险,分为战略性风险管理与运营风险管理,其中战略性风险管理是对整个项目阶段进行项目管理,运营风险管理则是集中对某特定范围或者某一阶段存在的风险进行管理。爆破开挖中影响施工安全的因素很多,其中岩石在爆破荷载下动力响应破碎机理是一个重要的问题,爆破时炸药在岩体内爆炸所释放出的能量一高温高压气体的形式作用于岩体,并以冲击波的形式向四周传播,整个过程极短的时间内完成。在对其进行风险管理时,就需要控制好炸药用量以及爆破点的设置,控制好爆破影响范围以及规模。
(2)风险辨识与分析
风险辨识即对可能影响施工安全的不良因素进行收集分析,确定开挖施工中存在的潜在风险与新风险,将其添加到风险管理中。然后从影响效果以及发生的概率等方面对其进行分析,常用的分析方法有定向与定量风险评估。爆破施工风险对隧道开挖施工造成的最大影响是项目成本、施工进度,以及施工质量与范围等,在进行分析时应从实际情况来确定,结合以往爆破开挖常见事故,对此次施工所存在的风险进行辨识与分析。
(3)风险控制
风险控制即对已经确定的风险采取相应的措施进行处理,争取降低风险对施工质量以及安全等方面造成的影响。对于深埋隧道爆破开挖施工风险的控制,除了要做好炸药量与爆破点设置的管理,同时还应重视地质风险管理,对于可能存在软弱与不稳定岩石的开挖地点,可以通过钻孔探测进行确定,然后结合实际情况来制定解决方案,减小开挖施工风险。
2.隧道开挖安全管理
安全管理是深埋隧道开挖管理工作的重要内容,是降低施工风险,提高施工成本利用率的主要措施。在隧道开挖时,结合服务功能的主要应用方式来确定隧道系统,并制定紧急事故处理等级方案。同时,还应做好防火管理,制定完善防火安全系统体系,为保证施工人员安全,应向每个员工提供一个专用自救装置,保证在发生事故时,人员生命体征满足达到最近安全集装箱要求。防火增压空气供给系统可以为安全集装箱提供超压,并且集装箱内设置有专业自救装置,保证可以顺利撤离隧道。
二、深埋隧道开挖动态分析
1.基本方程
假设分析模型满目平面应变问题,因为存在地应力,则可以确定开挖区围岩体力学模型如图1所示。其中,σ的虚线表示预开挖线,隧道开挖时在半径σ周边以约束反力f(t)表示,则可以得到开挖卸荷过程的力学模型,如图2所示。
结束语:
深埋隧道开挖施工时,为保证开挖质量以及安全性,需要对开挖地点岩层结构进行详细分析,并以此为依据来选择合适的开挖方式,做好对开挖施工所存风险的控制,提高隧道开挖的安全性,推动我国隧道建设行业的进一步发展。
参考文献:
[1] 尤哲敏,陈建平,徐颖,李涛.大坪山隧道初始地应力场有限元回归分析[J].公路交通科技.2012(08):32-33.
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