城市道路大跨徑隧道開挖施工技術初探

摘要：道路交通在目前的經濟發展中發揮著重要的作用，所以積極的進行道路建設現實意義顯著。目前的城市道路縱橫交錯，容易造成車輛的擁堵，所以為了改善城市道路現狀，在城市道路建設中，積極的采用了架橋和隧道的方式規避道路交匯口的擁堵。換言之，隧道在目前的城市道路交通體系中有著非常的地位，而且其質量對道路整體的運行有著顯著的影響，所以重視隧道的施工質量非常必要。大跨徑隧道是目前城市道路隧道建設中的重要隧道類型，對其的開挖做分析討論，這于施工的安全性、持續性而言有重要的意義，所以文章就城市道路大跨徑隧道開挖技術做具體的分析與討論，旨在為實踐提供幫助和指導。

關鍵詞：城市道路;大跨徑隧道開挖;施工技術

中圖分類號：U455.4 ???文獻標識碼：A?????文章編號：1671-2064（2019）17-0000-00

0引言

在城市化發展的過程中，城市規模在不斷的擴大，城市車輛的數量也在持續性增加，而目前的許多城市，低等級的車行道顯然已經無法滿足車輛增長的需要，所以城市道路的改造和升級和必然的趨勢。就目前的城市道路改造和升級來看，隧道能夠有效的縮短交通間距，對于交通壓力緩解有重要的意義，所以在城市道路的改造過程中積極的進行隧道的利用現實價值明顯。需要注意的是，隧道施工的安全要求更高，需要的技術專業性也更強，所以對隧道的開挖技術做全面性的討論有非常突出的現實價值。

1 工程概況

某市在不斷的城市擴張過程中，城市規模越來越大，城市人口也在顯著的增加。在人口不斷增加的過程中，城市車輛的數量逐年遞增，給交通帶來的較大的壓力。加之部分干道年久失修，城市交通狀況不樂觀。在綜合考察交通狀況的基礎上，該市交通規劃部門決定對三處道路交通情況比較差的路段進行改造升級。為了提升道路的通達性，決定利用隧道的方式。三個隧道均為大跨徑隧道，長度在500——1000米之間，為單洞三～四車道隧道。

為了安全建設三個隧道，工程部門組織的專門的人員進行了三項工作：（1）對改造區域的交通運行情況進行了統計分析，了解了具體的道路交通流量，以此為基礎進行了勘察設計并組織了施工。（2）對選線隧道區域巖體的具體特性做了詳盡分析。包括巖體的種類、受力特點、節理發育、水文情況、圍巖等級等，各方面的分析對施工安全控制提供了幫助。（3）對隧道開挖的其他阻力因素進行了分析，并討論了解決的方法。

2 開挖施工技術

城市道路隧道開挖需要注意較多的內容，因為隧道開挖的影響比較大，任何一個細節上的失誤都會造成隧道開挖質量的明顯下降，所以需要對具體的開挖做全面的分析與討論。以下是基于實踐總結的隧道開挖的相關注意事項和技術利用。

2.1 施工準備

在城市道路隧道開挖的時候，施工準備工作是必須要強調重視的，因為準備工作是施工持續、穩定和安全的重要保證，同時也是施工質量控制的重要條件，所以對施工準備工作的具體內容進行明確非常必要。就工程實踐來看，具體的施工準備如下。

（1）施工供風系統的準備。供風系統在隧道開挖實踐中能夠為人員活動提供必要的支持，如果供風系統存在問題，人員的活動持續性會大打折扣，施工的穩定性、安全性以及施工效率等均會大受影響，所以需要做好施工供風系統的準備。（2）施工供排水系統。在隧道開挖實踐中，供排水系統的作用發揮巨大，一方面，供水系統能夠為施工提供必要的水源支持，另一方面，排水系統可以實現施工過程中的多余水資源排出，這對降低安全風險有重要的意義。另外，供排水系統在施工透水問題的解決中也能發揮突出的效果。（3）施工防塵。在隧道開挖中，開挖區域會產生大量的粉塵，而部分粉塵對人員的危害是十分嚴重的，所以在施工開始之前，需要在施工區域設置粉塵監控系統，用來對粉塵種類、有害物含量等做檢測和預警，通過系統的預警與處置，施工過程可以實現防塵的目的，一線施工作業人員的職業健康安全得以保障。（4）資源準備。在隧道開挖的過程中，各種資源的利用也是必須要準備的，比如設備、人員等，只有資源準備充分，施工的穩定性和持續性才能得到保持，所以在施工準備階段，要對施工人員的身體及技能素質要求進行明確并進行挑選;然后做好儀器設備的檢測標定，保證儀器設備在實踐中的作用發揮，這于施工的穩定推進有著顯著價值。

2.2 開挖支護技術

在隧道開挖施工中，準備工作對施工的具體結果有顯著的影響，支護技術對施工同樣有著非常顯著的影響，所以重視支護技術的利用非常必要。從目前的隧道開挖來看，支護技術的具體利用需要注意五個方面。

（1）需要對隧道開挖區域的水文地質情況做詳細的勘察。水文地質情況對施工開挖支護的穩定性有顯著的影響，如果地質情況比較好，支護的標準可以相對降低，相反，支護結構的標準必須要嚴格規范。通過地質勘測技術的利用對區域巖體結構的完整性、裂縫的走向、巖石的剛度、地下水位等進行分析，這可以從綜合角度入手對區域地質情況做更全面的判斷，從而為支護實踐提供幫助和參考。（2）需要對支護結構進行確立。支護結構的科學性對于支護效果而言有重要的影響，所以需要對支護的結構進行反復的確認和優化。一方面，需要將支護結構的整體形態進行確定，另一方面，需要對結構內部的不同區域受力做計算，然后基于計算確定支護的具體參數，這樣，支護結構的利用效果會明顯的提升。（3）需要對支護穩定做評價和審核，并對支護材料進行確定。支護穩定評價和審核可以發現支護結構的具體問題，在問題的基礎上對其進行優化和改善，問題可以得到有效解決。另外，基于支護的具體要求，對材料利用進行甄選，選擇具有優良性能的材料，這樣，支護結構本身的性能會有非常明顯的提升。（4）根據施工現場實際圍巖變化情況與地下水發育情況及時進行支護參數調整，同時還需視裂隙水發育情況與巖體遇水承載力變化情況及時補強支護參數。（5）巖體開挖完成后，支護工作要緊跟開挖進行，圍巖等級較差時，要短進尺，勤支護，避免圍巖暴露時間過長失穩掉塊或坍塌。總之，支護技術在隧道開挖施工中的利用有重要的安全意義，所以做好相關的分析與討論現實價值明顯。

2.3 爆破工藝

在隧道開挖的過程中，爆破工藝的利用能夠有效的提升開挖的速度，不過爆破工藝的利用需要注意多個方面，因為其破壞力比較大，如果利用不善會造成比較大的不利影響，所以在爆破工藝的具體利用中，需要對工藝的規范使用進行強調。

就目前的爆破工藝具體利用來看，其基本步驟為：（1）孔洞的確定。孔洞主要的作用是放置炸藥，孔洞的深度、角度等均會對炸藥的具體效果產生影響，所以在孔洞開挖的時候，需要確定爆破的基本區域，同時還要對爆破區域的受力做分析，否則孔洞的確定會出現布設不科學的情況。（2）炸藥的埋置。炸藥的埋置主要是需要重視炸藥的量。從現實分析來看，炸藥量太少起不到爆破的效果，量太大會造成額外的破壞，所以為了控制爆破，需要基于爆破區域和爆破體積科學計算炸藥量，并將其放置在孔洞中。（3）爆破。爆破是隧道開挖利用的重要手段之一，在爆破的過程中為了達到安全控制的目的，需要將爆破的時間、地點以及區域范圍等做嚴格的控制。

爆破工藝在具體的利用中還需要做好兩方面的控制：（1）爆破的方式選擇要重視。在爆破實踐中，定點爆破還、連續爆破還是微差爆破需要做科學衡量，定點爆破的范維小，但是安全系數高，而連續爆破的范圍大，但是安全系數小，微差爆破是根據隧道開挖斷面按掏槽眼、輔助眼、周邊眼依次間隔起爆的方式的一種爆破方式，它可以提高爆破效果，又可以減少爆破地震效應、沖擊波和飛石危害，還有巖塊破碎程度好，對開挖輪廓外周邊圍巖擾動較小和技術經濟效益的優點。目前施工多數采用此類爆破方式。所以在爆破工藝利用的時候，需要對區域安全系數要求、經濟效益、施工效率等多方面做分析，以此來確定科學的爆破方式。（2）在爆破的過程中，爆破的規劃需要經過反復的考慮，比如炮孔的角度、間距、不同功效單孔藥量等均需要精密的計算，爆破的效果得以實現。

2.4 洞身開挖

洞身開挖是隧道施工的重要環節，對洞身開挖進行全面的分析，這于指導具體的開挖工作有重要的意義。從當前的資料分析來看，在隧道開挖的過程中，尤其是在大跨徑隧道的開挖過程中，經常會遇到隧道橫斷面上部圍巖較為軟弱的情況，而且下部的情況正好相反。為了保證施工的安全性，也為了節省施工成本消耗，使用先進的工法對隧道起拱線以上部分進行開挖十分必要。

在具體的開挖中之所以要以起拱線為分界點，主要的原因如下：（1）上下斷面的施工會更加的方便;（2）起拱線的位置一般都在拱腳的位置，而這一位置的土體壓力比較的小，受力具有單一性。（3）導坑自穩能力比較的突出。（4）拱腳位置可以利用鎖腳錨桿對支護結構的穩定性做加強，保證施工的安全性。（5）在施工安全保證的情況下，以起拱線為分界線具有非常突出的經濟效益。

在洞身開挖的過程中，還需要重視兩方面的工作：（1）機械設備的利用。機械設備的合理利用對于開挖的速度保證和質量提升有積極的意義，所以需要對開挖過程中的開挖工作面數量與距離對機械調配和利用做強化。（2）需要做好開挖過程中的人員利用分配。科學分配人員，使其價值發揮到最大，這樣，開挖的整體效果會有顯著性的提升。

3 結語

綜上所述，城市道路大跨徑隧道在目前的城市道路交通改造和升級中有著重要的利用，起對于道路通達性保證起著重要的作用。需要注意的是，隧道的質量安全影響著道路交通的運行穩定，隨意需要對隧道的質量安全做強化。隧道開挖技術對隧道的質量有重要的影響，文章基于工程實踐對隧道開挖的具體技術做分析，了解具體的內容并總結注意事項，這于道路的規范、有效利用有重要的價值，對于現實實踐也有重要指導。

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收稿日期：2019-07-24

作者簡介：龔清安（1981—），男，重慶人，本科，中級工程師，安全總監，研究方向：工程技術、安全質量管理。