硬質巖淺埋大斷面隧道施工技術的淺析

魏 慧 忠

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

現時代，經濟及建筑施工技術等均得到了發展，為各大建筑領域提供了良好的發展空間，公路隧道工程建筑領域就是在該環境下得到發展的，使公路隧道在人類社會中的作用越來越大，地位越來越高，引起了人們對公路隧道施工的重視。硬質巖是公路隧道施工中的一種地層巖，其處理難度很大，成為公路隧道施工中的一大施工難點，淺埋大斷面公路隧道施工技術作為處理硬質巖的重要技術，在硬質巖處理中加以應用是十分必要和重要的。

1 硬質巖淺埋大斷面公路隧道施工方法的確定

施工前都需要進行施工方法確認，以保證施工得以正常進行，具體確定方法如下：1)施工前對公路隧道“臺階法”“CD法”和“雙側壁導坑法”等進行適用性分析，并進行相應的模擬計算和研究，以檢測出最為安全和適用性高的施工方法，根據硬質巖實際，分析最為安全的方法是“雙側壁導坑法”，其次是“CD法”，最后是“臺階法”；2)在選擇施工方法時，還要注意在同等條件下對不同公路隧道施工方法的比較，以區分出不同施工方法在同樣條件下的不同用法，以實現施工方法的高效利用，從而提高公路隧道施工質量，減少硬質巖處理中給公路隧道施工帶來的不利影響，盡可能加快公路隧道施工進度；3)雖然“雙側壁導坑法”最優，但其技術應用條件要求高，在未注漿條件下，如果施工人員的專業技術應用能力不高，則會影響整個施工質量，對公路隧道結構造成很大的不利影響，所以一般選擇中等的臺階法進行公路隧道臺階開挖和支護工程施工，待施工完成后對公路隧道圍巖進行止水和固結注漿施工，以實現對圍巖條件的改善，最終提高公路隧道結構的安全性。臺階法施工中要對上臺階的參數進行合理設置，一般可設置為7 m～8 m，在進行左右分步開挖時的分步步長設計為3 m～5 m，循環的進尺設置為0.5 m～1 m。下臺階則分成三次進行開挖，其開挖方法及相關參數與上臺階一樣[1]。

2 掌子面超前預注漿和錨桿加強施工技術

2.1 掌子面超前預注漿

對公路隧道掌子面進行超前注漿施工的目的是加固公路隧道圍巖，以實現對公路隧道中富水層中的阻止，從而提高公路隧道掌子面的穩定性及安全性。施工時要注意以下幾點：1)超前注漿過程中所使用的材料為超細水泥形成的單液漿，并對注漿范圍進行嚴格控制，一般可控制在公路隧道上斷面及輪廓線外5 m的范圍內；2)要根據實際確定加固的長度，一般可控制在50 m～47 m；3)壓注要從匝道和第3個大斷面的兩側進行。

2.2 錨桿加強

錨桿盡量錨固于完整性較好的圍巖內，外露自由端通過“U”型鋼筋與格柵鋼架牢牢焊接在一起，以增加結構穩定性，為實現上臺階左右分部開挖提供安全保障。

3 縱向連接加固施工技術

進行縱向連接加固施工的目的在于增加支護結構穩定性，以保證公路隧道施工的安全。具體技術措施如下：1)施工中要利用短進尺進行公路隧道硬質巖開挖，并且嚴格控制每次施工的格柵數量，一般不能多于兩榀(每次)；2)相關施工人員要根據分段施工工藝要求，對縱向連接鋼筋進行分段，以實現對縱向連接剛度的降低；3)要使用焊接連接方法實現縱向鋼筋之間的相互連接。實際公路隧道工程施工中，很多鋼筋焊接的焊接結構為“十字型”交叉，所以只對少部分鋼筋進行焊接，同樣能夠削弱縱向連接鋼筋的剛度[1，2]。

4 弱爆破施工技術

1)加強對單循環爆破進尺的控制，以實現對單循環爆破炸藥總消耗量的有效控制，實際施工中應將單循環進尺控制在小于1 m的范圍內，如果遇到較大面積的斷面時，上臺階的開挖面積應控制在100 m2左右，以降低爆破振動。2)通過雷管段數量的增加來加強對震速的控制，即在固定條件下盡可能增加雷管段數，并盡可能將同段的爆炸藥量降到最低，例如可以將總炸藥量平均分到每雷管段位上，以抑制同段齊爆炸事件的發生[2]。

5 結語

硬質巖是淺埋大斷面公路隧道施工中可能會遇到的施工難點，如果處理不好，不但會影響公路隧道的施工安全性，還會給公路隧道的施工進度及質量帶來不利影響，所以必須對硬質巖進行大斷面施工技術處理。處理中應注意的是：一定要根據公路隧道圍巖總體特性，一般包括軟巖和硬巖兩種，結合施工要求，制定科學合理的施工方案并加以實施；對于變形性高的軟巖，施工人員除了要對鋼筋結構進行合閉以外，還需要加固支護結構，以提高公路隧道整體結構的穩定性及安全性；另外還要特別注意縱向連接加固、錨桿加強和弱爆破預防工作，其中縱向連接加固能夠削弱縱向連接鋼筋的剛度，降低施工難度，弱爆破則需要通過加強對單循環爆破進尺的控制和增加雷管段數量來控制。

參考文獻：

[1] 朱朝佐,謝文清.硬質巖淺埋大斷面隧道施工技術[J].現代公路隧道技術,2017,54(3):190-194.

[2] 孟慶余.京滬高速鐵路下穿高速硬巖大斷面公路隧道通過技術[J].石家莊鐵道大學學報(自然科學版),2013,26(S2):166-170.

[3] 郭繼林,張俊儒,李小剛,等.一種改進的硬質巖深豎井反井施工技術及豎井圍巖壓力取值探討[J].公路隧道建設,2016,36(5):585-591.

[4] 程月紅,張厚斌.富含水土層中深嵌硬質巖咬合樁施工技術與研究[J].施工技術,2015,44(9):102-104.

[5] 張基福.深水大傾角硬質巖鋼管樁棧橋基礎的施工工法[J].山西建筑,2017,43(11):186-187.