結合實例分析隧道施工技術的應用

【摘 要】近年來，隨著我國交通運輸業的不斷發展，隧道工程也隨之不斷增多，由于隧道工程的類型有所不同，致使隧道施工技術也較為繁多。基于此點，本文結合實例對隧道施工技術的應用進行分析。

【關鍵詞】隧道施工技術；支護；新奧法；三導洞法

當前，雙連拱隧道以其自身造型美觀、占地面積小、線形流暢、空間可利用律高等優點在高等級公路隧道建設中被廣泛應用。同時，雙聯拱隧道在環境保護要求較高和隧道長度較短的隧道工程中表現出較強的優越性。本文以某雙連拱隧道工程為例，對隧道施工技術進行分析。

1 工程概況及其主要特點

1.1 工程概況

某隧道工程為一座雙連拱隧道，位于廣西省宜州至河池地段，隧道長180m，凈寬11.85m，凈高8.05m，隧道為曲墻半圓拱，拱半徑為6.7m。隧道為復合式路面。兩側設有檢修專用道，進口設有明洞為7m，出口設有明洞為6m，半明半暗為15m，車速設定為90km/h。由于隧道處于高原向盆地過渡地帶，故此地貌以丘陵為主，坡度較陡，地表基巖大部分呈裸漏狀，巖體風化較為嚴重，節理呈裂隙發育。基于巖體特征，導致隧道開挖過程中巖體無自穩能力，很容易出現坍塌，并且隧道內比較潮濕，右側洞內山體較陡，此隧道屬于較為典型的淺埋、偏壓隧道。圍巖等級如下：Ⅴ級淺埋圍巖、Ⅴ級深埋圍巖、Ⅳ級深埋圍巖。

1.2 雙連拱隧道工程的主要特點

雙連拱隧道通常都是在通過山勢較低、半徑不大、橫坡較陡、縱向長度較短以及公路上下行線路無法分開的地段的前提下設置的一種雙跨連拱隧道。由于雙連拱隧道通過的地段的特殊性，決定了其設計、施工具有以下幾方面的特點：其一，長度短、埋深淺。由于這類隧道經過的地段通常山勢都不是很高，所以其最大的埋深深度基本都在50m-80m這一范圍內，并且縱向長度也在500m以下。在山勢較高及長度較長的地段一般不采用這種隧道，而是多以單拱隧道為主；其二，偏壓。因為雙連拱隧道經過的地段地勢比較陡，而且上下行線路兩側的埋深深度也基本不同，這就使得隧道在不同程度上會存在一定的偏壓，尤其是洞口段較為嚴重，從而增大了施工難度；其三，跨度較大、結構復雜。與鐵路隧道相比雙連拱隧道的跨度相當于鐵路車站的整體跨度，如此之大的跨度，勢必會導致施工困難；其四，施工工序復雜且相互之間影響較大。雙聯拱隧道設計的特點多以大跨度、偏壓為主，這就決定了其施工過程必須分為多個步驟進行，交叉作業必然造成各工序之間相互影響，因此，在進行雙聯拱隧道施工時，必須要有科學合理的施工組織設計，以此來理清各個工序的先后次序及其之間的具體關聯，從而保證整個工程的施工安全。

2 隧道施工技術的具體應用

本隧道工程主要采用的是新奧法以及光面爆破法施工，其中明洞段以明挖法施工為主，直立面開挖采用的是錨網噴注的支護方式，隧道內其他地段按照工程設計要求及圍巖具體類別采用三導洞法開挖，拱墻則采用一次襯砌。工程在施工階段采用超前物探、鉆孔以及超前預報系統等手段對實際地址狀況進行超前勘探。

2.1 隧道洞口施工

在進行隧道洞口施工時，應遵循“早進洞”的原則，以此來減少洞口仰坡擾動，確保仰拱邊坡的穩定。洞口應采取自上而下的順序進行分層開挖，利用挖掘機對土方進行開挖，石方則采用小孔爆破法進行施工，并按照設計坡率對邊坡和仰坡進行修整及地表加固，同時在進行洞口開挖前，先在洞外進行排水系統施工。對于進洞前開挖的工作面必須做好超前支護施工，然后在施以人工掘進或弱爆，當進入到洞內一定距離的時候，再對明洞采取襯砌。為了防止洞內砌體產生偏壓，導致塌落，洞口的回填及砌筑必須兩側同時對稱進行，可采用擠漿法對砌體進行砌筑，砌筑時為確保砂漿飽滿，應采用機械拌和砂漿。

2.2 主洞開挖施工

在進洞之前，先將邊坡、仰坡開挖到位，同時做好洞外排水系統施工。進洞后按照設計要求及圍巖類別采用三導洞法進行開挖施工，并根據弱爆破、強支護、短進尺和勤檢測的原則進行施工。在爆破施工時，槽眼應盡可能設置在軟弱圍巖處，并采用楔形或直眼進行掏槽，借此提高鉆爆效果。本工程主要采用光面爆破技術進行爆破，爆破效果與施工規范的相關要求相符。爆破施工時需注意以下幾點：炮眼要求在硬巖中的殘留率達到80%以上，中硬巖則需達到60%以上，對于軟弱破碎圍巖地段必須及早封閉成環，超挖量應控制在規范允許的范圍內，爆破參數可根據現場實際爆破效果進行及時調整。此外，鉆爆過程中，還應對圍巖擾動深度以及各巖柱的破壞程度進行實時監測，以此來確保巖柱穩定。

2.3 支護施工技術

開挖后必須及時進行初期支護。初期支護通常包括臨時、系統及加強這三種支護方式。對于洞口或圍巖較軟弱的地段，應采取聯合支護的方式來對圍巖進行加固。

2.3.1 洞口支護技術。為了有效地防止洞口在開挖過程中發生坍塌，對于洞口Ⅴ級淺埋圍巖可采取長管棚注漿進行支護加固。漿液可采用C30水泥漿液，水灰配合比為1:1。

2.3.2 淺埋段支護。隧道內淺埋段的初期支護施工要點如下：①淺埋段開挖后，必須立即鋪設鋼筋網，并及時噴射混凝土層；②安裝鋼拱架及錨桿，二次支護時噴射的混凝土應將鋼拱架覆蓋不小于3cm厚的防護層；③在安裝下部鋼拱架及錨桿時，應同時進行掛設鋼絲網并噴射混凝土；④及時進行仰拱封底，使之盡早形成封閉式結構。

2.3.3 巖柱加固技術。采用注漿加固技術對巖柱進行加固。在進行隧道洞口刷坡時，應暫時保留中間巖柱坡口位置上的原地面土體，借此來支擋坡面，直至洞口臨時支護完畢后，再將這部分土體挖出，然后往中間巖柱內打入小導管，進行注漿加固。注漿的初始壓力應為0.5MPa，終止時壓力表應為1.0MPa。注漿時需注意以下事項：應在安裝注漿管時用膠泥及麻絲將注漿管孔口纏繞，使其能夠充分與孔壁擠壓塞緊，以此來達到注漿管的穩定，必須待膠泥具有足夠強度后方可進行注漿，注漿完畢后，應對注漿效果進行及時檢查，確保符合設計要求，若未達到設計要求必須進行布孔再注漿，直到符合要求為止。

2.4 補砌施工技術

在施工過程中，應加強監控量測工作，做好現場記錄，并及時對支護參數做出適當地調整，選擇合理的二次補砌時間。進行二次補砌應在確定圍巖基本處于穩定條件下時方可進行，補砌應盡量采用復合式補砌，可采取整體補砌臺車進行。二次補砌的主要作用是為了使隧道成型，并且還能起到防止風化、落石、漏水和保護鋼支撐以及對圍巖進行補強的作用。

2.5 防排水施工技術

本隧道工程的防排水施工主要采用的是防、堵、導、排相結合的方式進行防排水。具體內容如下：1.在環向施工縫位置處安裝止水帶，并加防水嵌縫材料；2.在初期支護與二次補砌之間加裝復合防水板和環向軟式透水管；3.對于隧道埋深較淺以及地層較為破碎的區域進行封閉和引排地表水。

2.6 監控量測

2.6.1 監控量測的目的。對施工現場進行監控量測屬于施工組織設計中一項十分重要的內容。監控測量不僅能夠判斷出工程設計、施工的安全性及經濟性，而且還能夠驗證支護、補砌等的設計效果。

2.6.2 主要監控量測項目。本隧道工程施工過程中主要的監測項目如下：地質現狀觀測、地表沉降量測、拱頂沉降量測、周邊位移量測以以及錨桿應力、圍巖裂縫觀測等。

2.7 隧道地表沉降的控制措施

其一，在隧道開挖時應盡量采取弱爆破、短進尺的原則進行施工；其二，施工過程中應加強對隧道拱角的處理，應施工鎖腳錨桿，以此來增加拱角圍巖的實際承載能力；其三，應盡量及時對仰拱進行施工，進而使其形成封閉式結構；其四，當初期支護變形較大時，應對隧道洞內2-3m范圍內的圍巖進行注漿加固；其五，對于地質條件較差或涌水地段，應采取地表預注漿技術，使之與洞內環形注漿固結；其六，加強對地表沉降以及拱頂沉降的監控量測工作。

3 結論：

總而言之，隧道工程施工是一項復雜且系統的工程，為了確保工程能夠順利完工并保證工程質量，各種隧道施工技術的應用就顯得尤為重要。只有施工人員熟練掌握并將這些施工技術合理應用到工程當中，才能有效地保證隧道能夠按時完工。

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