某隧道洞內(nèi)開挖方法分析與作業(yè)進(jìn)度比較

郭 波,申鐵軍

（1.山西路橋橋隧工程有限公司,山西 朔州 036000; 2.山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 太原 030006）

0 引言

山西省對(duì)王只隧道從施工場(chǎng)地規(guī)劃開始，以打造優(yōu)美、舒適、合理、適用的隧道洞口及駐地布置為基礎(chǔ)，編制場(chǎng)地規(guī)劃方案；通過優(yōu)選進(jìn)洞方案，實(shí)現(xiàn)洞口零開挖理念；加強(qiáng)環(huán)保實(shí)施的投入，控制“三廢”排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，投入先進(jìn)的機(jī)械化設(shè)備，提高質(zhì)量品質(zhì)，最后加強(qiáng)日常施工管理實(shí)行亮點(diǎn)常態(tài)化。

1 隧道概況

國(guó)道338山西盂縣境內(nèi)梁家寨至閆家莊段改線公路工程，起訖樁號(hào)K0+000~K9+585，全長(zhǎng)9.585 km。對(duì)王只隧道為左右線分離式長(zhǎng)隧道，左線長(zhǎng)1 268.0 m，右線長(zhǎng)1 278.0 m，隧道建筑限界為凈寬9.75 m×凈高5.0 m。見表1、表2、圖1、圖2。

表1 對(duì)王只隧道右線圍巖級(jí)別分級(jí)表

表2 對(duì)王只隧道左線圍巖級(jí)別分級(jí)表

續(xù)表2 對(duì)王只隧道左線圍巖級(jí)別分級(jí)表

圖1 隧道主洞建筑限界（cm）

圖2 隧道緊急停車帶建筑限界（cm）

2 洞內(nèi)開挖方法分析

經(jīng)過認(rèn)真細(xì)致的方案比選，洞身為分離式長(zhǎng)隧道，在隧道出口各設(shè)一個(gè)工作面進(jìn)行施工。根據(jù)巖層分布及巖層等級(jí)[1-3]，需埋設(shè)炸藥爆破，炸藥由供貨商24 h不間斷供應(yīng)，炸藥、雷管等爆破材料均由供貨商進(jìn)行保管、配送[4-6]。

2.1 Ta級(jí)圍巖CRD法開挖

巖質(zhì)隧道Ta級(jí)圍巖采用CRD法開挖。開挖前采用超前小導(dǎo)管超前支護(hù)，先開挖右側(cè)上臺(tái)階部分[7-9]，以控制圍巖變形，Ta的設(shè)計(jì)預(yù)留變形量為12 cm。見圖3。

圖3 CRD法施工工藝流程圖

2.2 Ⅴa、Ⅴb、Ⅳa型襯砌上下斷面法開挖

巖質(zhì)隧道Ⅴa、Ⅴb、Ⅳa型襯砌采用上下斷面法開挖。隧道開挖后應(yīng)及時(shí)施作初期支護(hù)[10-11]，以控制圍巖變形，Ⅴa的設(shè)計(jì)預(yù)留變形量為12 cm，開挖前采用超前小導(dǎo)管超前支護(hù)[12-15]，同時(shí)預(yù)留變形需根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果適當(dāng)調(diào)整。拱部超前支護(hù)完成后開挖上斷面，當(dāng)上斷面初期支護(hù)強(qiáng)度達(dá)到70%后開挖隧道下斷面[16-19]。

3 施工準(zhǔn)備及部署

3.1 工期進(jìn)度計(jì)劃

計(jì)劃從隧道出口端開始施工管棚，在具備條件時(shí)施工進(jìn)口端管棚，保證順利進(jìn)洞。根據(jù)施工工序劃分以下6個(gè)階段進(jìn)行施工進(jìn)度控制。

（1）第一階段：2021年3月1日至2021年8月31日，原材料的試驗(yàn)檢測(cè)和混凝土配合比的試驗(yàn)，組織機(jī)械設(shè)備、人員、材料進(jìn)場(chǎng)，解決通訊等工作。

（2）第二階段：2021年9月1日至2021年9月30日，完成進(jìn)口洞口邊仰坡開挖、防護(hù)、洞頂截水天溝以及長(zhǎng)管棚的施工為隧道進(jìn)洞掘進(jìn)創(chuàng)造條件。

（3）第三階段：2021年10月1日至2023年5月31日，完成包括仰拱和二次襯砌混凝土澆筑在內(nèi)的主洞開挖與支護(hù)。

（4）第四階段：2023年5月1日至2023年5月31日，完成隧道邊溝和電纜溝施工。

（5）第五階段：2023年6月1日至2023年7月31日，完成隧道路面、洞內(nèi)收尾工程。

（6）第六階段：2023年8月1日至2023年8月31日，隧道的收尾移交階段。

3.2 圍巖作業(yè)進(jìn)度計(jì)劃

隧道施工中地質(zhì)超前預(yù)報(bào)根據(jù)不同隧道地質(zhì)情況采用瑞典MALA型探地雷達(dá)超前預(yù)報(bào)、超前水平鉆探、全斷面地質(zhì)素描、放射性取樣分析等不同手段進(jìn)行檢測(cè)，隧道工程施工進(jìn)度安排見表3、表4、表5。

表3 Ⅲ級(jí)圍巖全斷面法掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間圖

表4 Ⅳ級(jí)圍巖兩臺(tái)階法掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間圖

表5 Ⅴ級(jí)圍巖環(huán)形開挖法掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間圖

續(xù)表4 Ⅳ級(jí)圍巖兩臺(tái)階法掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間圖

3.3 機(jī)械設(shè)備配置

施工設(shè)備配置數(shù)量見表6。

表6 機(jī)械設(shè)備配置表

4 結(jié)語

綜上所述，穩(wěn)定性較好的Ⅴ級(jí)圍巖深埋段及 Ⅳ 級(jí)圍巖軟弱破碎段采用上下臺(tái)階弧形導(dǎo)坑法施工，下臺(tái)階一次性開挖；緊急停車帶處斷面寬度較大，單側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖則適用于Ⅴ級(jí)、Ⅳ 級(jí)停車帶，Ⅲ級(jí)緊急停車帶采用上、下臺(tái)階法開挖。