對隧道開挖技術的幾點探討

1、<p>　　對隧道開挖技術的幾點探討</p><p>　　[摘 要]公路隧道開發(fā)技術是公路建設中的一項重要技術，本文對公路隧道開發(fā)技術現(xiàn)狀進行簡要介紹，并以潼湖隧道施工為例，對隧道開挖技術進行探討。 </p><p>　　[關鍵詞]隧道工程；開挖；公路；施工 </p><p>　　中圖分類號：TU355 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（201

2、5）14-0087-01 </p><p>　　1 公路隧道開挖技術現(xiàn)狀分析 </p><p>　　公路建設是我國經(jīng)濟經(jīng)濟騰飛的重要保障，只有建成遍及全國各地的發(fā)達的系統(tǒng)性公路交通網(wǎng)絡，才能進一步促進我國各地區(qū)的改革開放、經(jīng)濟發(fā)展。而我國地域?qū)拸V，山地、丘陵、河流等復雜地形分布較多，對公路建設提出了很大挑戰(zhàn)。過去的劈山開道，見河架橋等既破壞環(huán)境又影響水路交通的簡單思路已不適應如今的發(fā)展要求

3、?，F(xiàn)階段，在山區(qū)、河流地區(qū)，通常選用開挖公路隧道的途徑穿越山體或水體。這對于公路隧道開發(fā)的技術水平提出了更高的要求?，F(xiàn)階段，我國公路隧道通常采用新奧法開挖。 </p><p><b>　　2 工程概況 </b></p><p>　　本文以潼湖隧道工程標段為例，該工程計劃建成一座分離式的雙洞六車道公路隧道，左線設計里程ZK13+030-ZK13+910，隧道長880m，

4、右線設計里程YK12+962-YK13+920，隧道長958m，隧道凈高5m、洞內(nèi)行車道寬度3.75×3m。隧道最大埋深約182 m。隧道博羅端左線曲線半徑為R左=1850m，右線曲線半徑為R右=2400m，深圳端位于直線上，隧道軸線間距為31.8～52.8m。隧道區(qū)YKl3+317～+327位置有斷裂WF2通過，寬約3～5m，影響寬度可達10～20m，帶內(nèi)巖石破碎，大部呈強風化狀，隧道圍巖級別較低：隧道出口端K13+878～

5、880有斷裂WF3通過，該斷裂構(gòu)造寬度為2～3m，影響向范圍5～10m，對隧道出洞有一定影響。地下水涌水量預測為1198m3/d。 </p><p>　　該隧道為復合式襯砌設計，主要采用新奧法進行施工。在施工過程中采用超前預報系統(tǒng)進行超前地質(zhì)勘探，對不同類別的圍巖采用不同的鉆爆設計：Ⅲ級圍巖采用非電毫秒雷管光面爆破上下臺階法開挖；Ⅳ級圍巖采用上下臺階法，上臺階保留采用核心土環(huán)形開挖方法；Ⅴ級圍巖采用單側(cè)壁導坑開挖

6、方法。隧道洞口則考慮雙側(cè)壁法進行施工。 </p><p>　　下面就本工程涉及公路隧道開發(fā)技術進行具體分析。 </p><p><b>　　3 開挖技術探討 </b></p><p><b>　　3.1 全斷面法 </b></p><p>　　我國現(xiàn)階段普遍采用的新奧法隧道施工是利用山體巖石本身承受

7、載荷的能力，輔以全斷面開挖方法。如下圖1所示，全斷面法是根據(jù)設計一次爆破山體成形，然后修建支護系統(tǒng)以固定內(nèi)壁的方法。施工采用全斷面法在遇到現(xiàn)場圍巖與設計不相符時，變更其他的開挖方式進行施工。它主要適用于I～III級圍巖爆破。需要注意，在施工III級圍巖時，由于圍巖的飽和抗壓極限強度較低，爆破前需對圍巖承受壓力的能力進行判斷，避免側(cè)壁坍塌現(xiàn)象出現(xiàn)。該方法以作業(yè)臺架、裝載機、挖機和自卸車作為技術支撐。據(jù)此，施工路段不宜過短，否則施工路段技術

8、經(jīng)濟指標不達標，機械設備不能充分發(fā)揮。 </p><p>　　其施工特點為：（1）整體施工，交叉作業(yè)獨立性強；（2）技術成熟，機械化程度高；（3）作業(yè)工序簡單，易于協(xié)調(diào)；（4）一次爆破成形，圍巖抗壓程度要求較低。 </p><p><b>　　3.2 臺階法 </b></p><p>　?、蠹墖鷰r地段采用短臺階爆破開挖，網(wǎng)噴錨格柵鋼架初期支護，

9、全斷面灌注二次襯砌砼，上斷面應超前10～15m，作為上斷面鉆孔噴錨網(wǎng)工作平臺，上、下斷面同時爆破開挖。 </p><p>　　IV級圍巖采用上下臺階法，上臺階保留核心土環(huán)形開挖方法，拱部環(huán)形開挖采用光面爆破，下臺階采用左右交開挖，上下臺階控制在10～15m之間，開挖時要短進尺、弱爆破，防止對圍巖造成更大的傷害，發(fā)生山體坍塌等事故。 </p><p>　　V級及V加強級圍巖側(cè)壁導坑采用上下臺

10、階法。側(cè)壁導坑的縱向間距控制在10～15m，每個臺階開挖進尺控制在1.0m。開挖過程中，人工配合風鎬或小型鉤機對局部進行爆破。爆破時，左右導坑分別爆破，減輕對圍巖產(chǎn)生的震動波。各導坑開挖后立即噴射C20砼，然后打錨桿、架立鋼架、復噴至設計厚度。 </p><p>　　3.3 環(huán)形開挖留核心土法 </p><p>　　環(huán)形開挖預留核心土法是先在斷面上方挖好弧形導坑，再挖下方兩側(cè)圍巖，最后挖走

11、中心留下的核心土。該方法需要注意的是，核心土所占比例應超過整個斷面的一半，弧形導坑進尺宜在0.5～1.0m左右。開挖前，應采用超前支護對圍巖進行穩(wěn)固。開挖后，應及時采用噴錨支護、鋼架支撐等支護方法對圍巖進行加固。 </p><p>　　3.4 交叉中隔壁法（CRD法） </p><p>　　交叉中隔壁法適用于較軟圍巖，采用一分為二的方法先后開挖隧道兩側(cè)部分。在施工的每一環(huán)節(jié)中，應建立臨時仰

12、拱封閉斷面，待全部挖掘結(jié)束、洞身徹底穩(wěn)定后，方可挖除中壁。此外，在采用短臺階法難以穩(wěn)定掌子面時，使用CRD法可有效防止變形。 </p><p>　　3.5 雙側(cè)壁導坑法 </p><p>　　雙側(cè)壁導坑法通常將斷面分為四部分，上部為核心土，下部為臺階，左右為側(cè)壁導坑。作業(yè)順序為先后挖兩側(cè)導坑，并分別做好支護后開挖上部核心土并建造拱部初次支護，再開挖下臺階，最后挖除所有支護部分并建造內(nèi)層襯砌

13、。本隧道工程洞口采用雙側(cè)壁導坑法開挖。 </p><p><b>　　4 結(jié)語 </b></p><p>　　公路隧道開挖技術在公路建設體系中非常重要，還需研究人員在此基礎上繼續(xù)探索。除了以上介紹的公路隧道洞口和洞身開挖方法，明洞工程、排水工程對于公路隧道的建設也至關重要。此外，由于隧道工程作業(yè)復雜、施工條件較差，施工方還應做好隧道開挖安全事故的應急救援準備，明確施工

14、現(xiàn)場安全管理的崗位職責并做好施工現(xiàn)場的安全防護措施，盡最大努力保證施工安全。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 蔣樹屏.我國公路隧道工程技術的現(xiàn)狀及展望.公路交通技術.1999（02）. </p><p>　　[2] 陳東東.公路隧道施工技術探討.路橋科技.2012（05）：129. </p&g