公路土質隧道的掘進施工

周金龍

摘要：土質隧道依然是我國隧道挖掘中的重點，對其進行研究和探索有助于推動我國隧道事業的進一步發展。尤其應對于土質隧道開挖施工中的問題進行分析，并在此基礎上探究更好的發展措施。本文主要對公路土質隧道掘進施工進行了闡述，希望可以為土質隧道的開挖施工提供借鑒。

關鍵詞：土質隧道;施工;問題;措施

隨著社會的進步和發展，地下空間的應用越來越廣泛。通過土質隧道的開挖使地下空間得到拓展，可以讓地下的空間得到充分利用。這就需要對土質隧道開挖施工進行深入研究，以便于提高隧道開挖的質量和效率。

1工程概述

某公路土質隧道，設計為左右線分離式，兩洞中軸線間距30 m，長1112 m，隧道工程是本項目的關鍵和重點。

2掘進施工

2.1 洞口施工

洞口段采用分層開挖，施工機械以反鏟挖掘機為主，洞口場地用推土機整平，壓路機壓實，遇堅硬石質地層采用手風鉆鉆眼爆破，運輸采用自卸汽車，挖方棄往指定渣場。

2.2 明洞施工

明洞開挖自上而下分層進行，開挖至起拱線標高后，先根據地形修筑洞口套拱。采用大管棚超前支護，施工完畢后，立模澆筑明洞仰拱混凝土，邊頂拱的澆筑采用液壓襯砌臺車泵送混凝土灌注，保證進洞安全。

2.3 洞門修筑

本隧道進出口設計為削竹式洞門。洞門修筑在進洞口施工正常后，適時安排施工。洞門完成后及時接順端墻背后排水溝，保證洞口排水通暢。

2.4 洞身開挖

2.4.1 Ⅴ級淺埋圍巖地段（土質）

采用分部臺階開挖方法：上導坑環形開挖留核心土方法，下導坑先拉中槽、邊墻馬口開挖，上部留核心土可以支擋開挖工作面，利用及時施作拱部初期支護增強開挖工作面的穩定，核心土及下部開挖在拱部初期支護下進行，施工安全性較好。每循環進尺為0.6 m，每循環時間9 h～12 h。每循環開挖施工之前按照設計結合實際地質情況進行。

2.4.2 Ⅴ級深埋圍巖地段（土質、石質）

Ⅴ圍巖深埋地段采用d 42 mm 超前注漿小導管支護，小導管施工作業時，嚴格控制孔位及外插角，防止導管侵入開挖界限或距離開挖面過遠失去防護作用。為防止下沉，支護采用I20a 型鋼拱架整拱封閉支護（石質段支護到拱腳），系統錨桿、鎖腳錨桿同鋼拱架支護成整體，d 8 mm 鋼筋網、C25 早強混凝土進行初期支護。每循環進尺控制在0.6 m～0.8 m，臺階長度4.0 m～4.0 m，嚴格按照設計要求施作。

2.4.3 Ⅳ級深埋圍巖地段

Ⅳ級圍巖深埋地段采用d 25 mm 超前錨桿支護，錨桿施工作業時，嚴格控制孔位及外插角。支護采用12 cm×12 cm 格柵拱架整拱支護到拱腳，d 8 mm 鋼筋網、C25 早強混凝土進行初期支護。每循環進尺控制在1.0 m～1.2 m，分臺階半斷面開挖，臺階長度30 m～50 m，嚴格按照設計要求施作。

2.4.4 Ⅲ級深埋圍巖地段

Ⅲ級圍巖深埋地段支護采用掛d 8 mm，@=25 cm×25 cm 鋼筋網、C25 早強混凝土進行初期支護。每循環進尺控制在1.5 m～2.5 m，分臺階半斷面開挖，臺階長度30 m～50 m，看圍巖情況可采用全斷面開挖，以光面爆破為主，鑿巖機配合打局部欠挖，側翻式裝載機出碴，自卸車運輸。洞身開挖采用氣腿鉆和手風鉆分上下斷面開挖，人工裝藥，塑料導爆管非電起爆系統、毫秒微差有序起爆。

3隧道開挖支護施工原則分析

在隧道施工的過程當中， 要按照短開挖， 禁止爆破， 快速支護， 勤于測量， 抓緊襯砌， 早日成環的施工原則， 遵守先下管， 后進行泥漿的注入， 再進行開挖， 注漿一段距離， 開挖一段距離， 支護封閉一體的工序原則。嚴格注漿的程序， 就是在進行淺埋軟弱土層的圍巖中進行施工的時候， 要通過超前的小導管和大管棚對隧道的圍巖進行注漿和加固措施， 以更好的改善隧道圍巖的完整性能， 提高隧道的承載負荷的能力， 減少地下水的滲進以及隧道圍巖的沉降等畏難的出現。在進行灌漿加固的隧道圍巖的過程當中， 要使用開挖循環進尺控制在一米的范圍之內， 做到開挖與支護的同時或者盡短時間間隔的進行。在按照檢測數據和隧道圍巖的實際狀況，對隧道開挖的施工面以及初噴混凝土的情況， 并緊隨施工的鎖腳錨桿、格柵網進行嚴格的支護措施到位。施工過程中，初期的支護應該盡快的封閉， 從而可以改變拱頂的受力情況， 降低地面與拱頂的下沉程度。監測是檢查施工過程中圍巖結構變化情況的主要方法。監測結果需要盡快的反饋到設計與監理部門， 讓他們依據監測結果盡早采取有效的施工方案， 降低地表的下沉程度， 減少對其它建筑物的破壞。

4掘進過程中應著重注意以下幾點

4.1 開挖、鑿孔。開挖人員到達工作地點時，應首先檢查工作面是否處于安全狀態，并檢查支護是否牢固，頂板和兩幫是否穩定，應待開挖面清除浮石以及瞎炮處理完畢后方可進行鉆眼作業。機械鑿巖時，采用濕式鑿巖機。站在碴堆上作業時，應注意碴堆的穩定，防止滑坍傷人。風鉆鉆眼時，應先檢查機身、螺栓、卡套、彈簧和支架是否正常完好;管子接頭是否牢固，有無漏風;鉆桿有無不直、帶傷及鉆孔堵塞現象;鑿巖機的供水是否正常。不合要求者應予以修理或更換。帶支架的風鉆鉆眼時，必須將支架安置穩妥。風鉆卡鉆時應用板鉗松動拔出，不可敲打，未關風前不得拆除鉆桿。在工作面內不得拆卸、修理風、電鉆。嚴禁在殘眼中繼續鉆眼。

4.2 支護。隧道開挖后，除圍巖完整堅硬，以及設計文件中規定的不需支護者外，都必須根據圍巖情況、施工方法采取有效的支護。施工期間，現場施工負責人應會同有關人員對支護各部定期進行檢查。在不良地質地段每班應設專人隨時檢查，當發現支護變形或損壞時，應立即整修和加固;當變形或損壞情況嚴重時，應先將施工人員撤離現場，再行加固。洞內支護，宜隨挖隨支護，支護至開挖面的距離一般不得超過4m;如遇石質破碎、風化嚴重和土質隧道時，應盡量縮小支護工作面。當短期停工時，應將支撐直抵工作面。不得將支撐立柱置于廢碴或活動的石頭上。軟弱圍巖地段的立柱應加設墊板或墊梁，并加木楔塞緊。

噴錨支護時，危石應清除，腳手架應牢固可靠，噴射手應配帶防護用品;機械各部應完好正常，壓力應保持在0.2Mpa左右;注漿管噴嘴嚴禁對人放置。

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（作者單位：中國水利水電第五工程局有限公司國際公司）