穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)

關(guān) 曉 理

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

人們的日常出行離不開交通工具，這也就意味著我國(guó)要想真正地提高人們的生活質(zhì)量，提高人們的出行效率，就必須要加強(qiáng)交通建設(shè)，給人們的日常出行帶來更大的便利。近年來在交通建設(shè)過程中，對(duì)既有采空區(qū)隧道的施工工作逐步開展，既有采空區(qū)隧道施工質(zhì)量的高低直接關(guān)系著交通整體建設(shè)質(zhì)量，決定著我國(guó)人民能否正常出行。那么如何加強(qiáng)我國(guó)交通建設(shè)過程中既有采空區(qū)隧道施工工作的開展、優(yōu)化穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)的應(yīng)用就成為了我國(guó)交通建設(shè)相關(guān)工作人員所著重研究的課題之一。

1 穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)應(yīng)用過程中存在的問題

1.1 對(duì)于穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)認(rèn)識(shí)不足

穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)指的是在進(jìn)行交通線路建設(shè)工作過程中，當(dāng)遇到地下礦產(chǎn)被開采后留下的空洞區(qū)時(shí)，需要根據(jù)空洞區(qū)的不同特點(diǎn)，設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的施工方案，達(dá)到安全穿越既有采空區(qū)的效果，即在合理地建設(shè)出能夠穿越既有采空區(qū)的一條隧道的過程中所應(yīng)用到的一種控制技術(shù)。穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)的高效應(yīng)用，不僅僅能夠提高交通建設(shè)質(zhì)量，還能夠保障隧道施工質(zhì)量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而確保人們的安全出行。然而我國(guó)大多數(shù)的交通線路建設(shè)人員對(duì)穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)的認(rèn)識(shí)不足，以至于他們不能夠加大對(duì)應(yīng)用既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)的重視度，導(dǎo)致無法真正地落實(shí)穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)應(yīng)用工作，也就對(duì)交通整體建設(shè)質(zhì)量造成了一定程度的影響。

1.2 穿越既有采空區(qū)隧道的施工方法選用極其不合理

目前我國(guó)一些交通建設(shè)企業(yè)對(duì)于既有采空區(qū)隧道的施工仍采用的是傳統(tǒng)的施工方法，而傳統(tǒng)的施工方法單一落后，已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)今我國(guó)快速發(fā)展的交通建設(shè)需求。這樣導(dǎo)致我國(guó)在穿越既有采空區(qū)隧道施工方法的選用方面表現(xiàn)得極其不合理，這也在一定程度上阻礙了交通建設(shè)工作的順利開展。

1.3 既有采空區(qū)隧道施工場(chǎng)地地下結(jié)構(gòu)勘察技術(shù)落后

在既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)應(yīng)用之前，需要對(duì)相應(yīng)的隧道施工場(chǎng)地的地下進(jìn)行比較嚴(yán)格的地下結(jié)構(gòu)勘察工作，使得工作人員能夠準(zhǔn)確掌握地質(zhì)地形結(jié)構(gòu)，進(jìn)而確保既有采空區(qū)檢測(cè)技術(shù)的高效應(yīng)用。然而我國(guó)應(yīng)用的既有采空區(qū)隧道施工場(chǎng)地地下結(jié)構(gòu)勘察技術(shù)比較落后，不能夠得到較為準(zhǔn)確的地質(zhì)勘察結(jié)果，嚴(yán)重影響了地質(zhì)地形結(jié)構(gòu)的分析，以致于既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)應(yīng)用效果一直不夠顯著。

2 優(yōu)化穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)應(yīng)用的措施

2.1 深入了解穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)

正是由于我國(guó)大多數(shù)交通建設(shè)工作人員對(duì)于穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)的認(rèn)識(shí)不足，才導(dǎo)致他們不能夠加大對(duì)穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)應(yīng)用的重視度，也就不能夠發(fā)揮穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。因此我國(guó)要想優(yōu)化穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)的應(yīng)用，首先要做的就是深入了解穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)，進(jìn)而更加科學(xué)合理地應(yīng)用穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)于交通建設(shè)工程開展過程中，提高我國(guó)交通建設(shè)能力水平。

2.2 不斷地創(chuàng)新既有采空區(qū)隧道施工的控制技術(shù)

現(xiàn)今我國(guó)社會(huì)不斷進(jìn)步，那么為了交通建設(shè)行業(yè)更好地發(fā)展，需要不斷地創(chuàng)新既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)，充分應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)于采空區(qū)隧道施工中，達(dá)到信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合利用，進(jìn)而使得既有采空區(qū)隧道施工質(zhì)量能夠得到大幅度提高。采空區(qū)探測(cè)技術(shù)有很多種，主要應(yīng)用的為鉆探法、瞬間電磁法、地震映像法等，每一種都有它獨(dú)特的特點(diǎn)，這也需要工作人員對(duì)此進(jìn)行一定的劃分，正確認(rèn)識(shí)它們的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍，以便于更好地應(yīng)用穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)。

2.3 采空區(qū)注漿處治技術(shù)

2.3.1注漿材料的選取

在采空區(qū)注漿處治過程中，注漿材料主要包括漿液、原材料和結(jié)石體。助劑可根據(jù)漿液作用劃分為催化劑、緩凝劑、固化劑、速凝劑、懸浮劑等；原材料包括主劑和助劑。漿液通常是原材料用溶劑或水混合而成的液體，是注漿過程中經(jīng)常使用的材料。然而，結(jié)石體是漿液通過一系列物理或化學(xué)反應(yīng)而得的固體，其能夠?qū)Φ貙又械牧严痘蚩紫哆M(jìn)行有效的填充、堵塞，從而達(dá)到堵水或加固的效果。

根據(jù)注漿材料的分類和特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)不同的注漿材料所存在的適用條件不同。因此，在穿越既有采空區(qū)隧道施工過程中，一般會(huì)選擇粒狀漿液進(jìn)行采空區(qū)注漿處理，嚴(yán)禁選擇化學(xué)漿液，主要是因?yàn)榛瘜W(xué)漿液不僅工程造價(jià)高，而且施工難度比較大。純水泥漿具有非常好的可灌性，而且結(jié)石體抗壓強(qiáng)度高，具有非常短的初、終凝固時(shí)間，加固效果比較理想。而水泥粉煤灰漿液具有非常長(zhǎng)的初、終凝固時(shí)間，具有非常低的結(jié)石體抗壓強(qiáng)度，一般用作填充物。因此，在沉降量較大或構(gòu)造物下的路段最好選擇純水泥注漿進(jìn)行施工，對(duì)于沉降量較小的路段需要選擇水泥粉煤灰漿液，其可以實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道圍巖的有效加固，進(jìn)而提高圍巖強(qiáng)度，確保采空區(qū)隧道施工的順利進(jìn)行。

2.3.2采空區(qū)注漿參數(shù)

1)孔口注漿壓力。一直以來注漿壓力的確定是比較難的一類問題，而且不同的地質(zhì)條件所需要的注漿壓力存在一定的差異，注漿壓力大會(huì)對(duì)原有地層強(qiáng)度造成破壞，并使原有注漿范圍或地層結(jié)構(gòu)破壞范圍加大，反之如果注漿壓力小則無法達(dá)到預(yù)期的注漿效果，同時(shí)會(huì)破壞地層結(jié)構(gòu)。此時(shí)就需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來確定注漿壓力；

2)漿液擴(kuò)散半徑。對(duì)于穿越既有采空區(qū)隧道施工過程中，計(jì)算漿液擴(kuò)散半徑的方法包括柱形擴(kuò)散理論、牛頓流體擴(kuò)散理論的球形擴(kuò)散理論、賓汗流體滲透擴(kuò)散原理和袖閥管理論，但是在具體施工過程中，還處于理論研究階段。由于采空區(qū)形態(tài)多樣性、地質(zhì)條件的復(fù)雜性、注漿工藝差異性等，將會(huì)導(dǎo)致漿液擴(kuò)散半徑有效性不同，此時(shí)還需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來確定漿液擴(kuò)散半徑，并根據(jù)不同的采空區(qū)形態(tài)、地質(zhì)條件和受注層情況來明確擴(kuò)散距離；

3)注漿方法。a.在注漿過程中，應(yīng)遵循先稀后稠的原則來確定漿液配合比，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)來確定注漿方法；b.注漿時(shí)，還需要對(duì)泵的吸漿量和泵壓給予定時(shí)觀測(cè)，對(duì)冒漿、漏漿、串漿等不良情況給予記錄，并對(duì)漿液濃度作出及時(shí)的調(diào)整，避免地面變形或漿液的大量流失；c.如果注漿量較大時(shí)，要對(duì)漿液的漏漿、串漿、凝固時(shí)間等因素給予綜合考慮，可選擇間歇式注漿法進(jìn)行施工；d.為確保注漿施工的有效性，一旦遇到松散圍巖，可選擇梅花管注漿施工。

3 結(jié)語

既有采空區(qū)隧道的施工工作是交通建設(shè)過程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是否能夠高效應(yīng)用穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)可能會(huì)對(duì)交通整體建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生不同程度上的影響。然而現(xiàn)今我國(guó)對(duì)于穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)應(yīng)用過程中仍存在上述的一些問題，針對(duì)這些問題，提出以下幾點(diǎn)相對(duì)應(yīng)優(yōu)化穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)應(yīng)用的有效措施，分別為深入了解穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)；不斷地創(chuàng)新既有采空區(qū)隧道施工的控制技術(shù)等。我國(guó)必須盡快意識(shí)到加強(qiáng)穿越既有采空區(qū)隧道施工控制技術(shù)的應(yīng)用對(duì)整個(gè)交通建設(shè)過程所產(chǎn)生的積極促進(jìn)作用，進(jìn)而不斷地創(chuàng)新穿越既有采空區(qū)隧道施工控制方法，提高既有采空區(qū)隧道施工質(zhì)量，確保其能夠達(dá)到國(guó)家交通建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，滿足我國(guó)人民的日常出行需求。