隧道洞口施工技術總結范文

導語：如何才能寫好一篇隧道洞口施工技術總結，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關鍵詞】隧道洞門；大管棚技術；施工要點

0.引言

大管棚技術能滿足不同隧道洞口對其的要求，在提升施工質量方面起著重要的作用。首先，大管棚加固技術通過直接利用隧道的開挖空間進行支護施工，在施工過程中，能滿足各種地質對其的要求。其次，大管棚技術利用管棚推進器，能減少施工的開挖工作，節約工程的成本，具有不錯的經濟效益，在降低軟弱底層的同時，還能夠降低管棚工作間的施工風險，實現隧道洞口開挖的切割問題。

1.工程概況

該工程位于云貴高原和滇池盆地交接的過渡地帶，隧道通過地帶隨未見明顯的斷層。但是由于地質狀況復雜，施工巖體較為破碎，巖體的層理變化大。該隧道為單洞雙線鐵路隧道，全長4000m-4200m.隧道進出口均連接路基，設計為5‰的單面下坡，其標準斷面的開挖高度為10m，寬度為11m。隧道洞口的埋度淺，因此，通過各種綜合因素的考量，設計采用大管棚對隧道洞口進行超前支護，保證進洞施工的安全性。

2.提升隧道洞門口大管棚施工技術質量控制的要點

2.1完善施工技術參數

該工程隧道洞口的厚度為90mm，縱向長度為1m。在隧道洞口設置C20混凝土澆筑的導向墻，并將導向墻設置在混凝土上面。在大管棚的技術參數考量上，通過選用直徑為108mm，厚度為6mm，管距為40cm的無縫鋼管進行參數設計。在導管上鉆上直徑為10mm的注漿孔，兩孔之間的間距為20cm，鉆孔呈梅花形分布，在鋼管的尾部預留大于100cm的止漿端。管棚的長度為6m和3m，首尾采用3m管棚，中間采用6m，奇數孔和偶數孔之間相互錯開。最后，采用C20混凝土進行一次性注漿[1]。

2.2嚴格施工工藝選擇

大管棚支護技術由于工程地質條件的不同，有管靴帶管棚跟進工藝、內套管焊接管棚頂進工藝、絲扣連接管棚推進工藝三種工藝形式。

管靴帶管棚跟進工藝，通過采用外直徑為108mm的無縫鋼管進行加工，在鋼管的兩端設置7CM的內外連接絲扣，利用直徑為125mm的錘頭設計孔深，利用108mm的管靴帶進行跟進成功，采用一次性注漿的方式進行大管棚注漿。在內套管焊接管棚頂進工藝中，采用外直徑為76mm，壁厚為9mm的無縫鋼管進行加工，通過內套管的焊接和管棚前端的尖頭加工，采用90mm的鉆頭鉆孔，進行錘頭的頂進和內套管的焊接，完成后采用一次性注漿的方式進行管棚注漿。最后一種絲扣連接管棚工藝的無縫鋼管規格選用與管靴帶管棚跟進工藝相同。但是，在工藝上，它是通過管棚絲扣和連接件的連接，通過鉆機的沖擊力進行管棚鉆孔的逐級深入，最后，同樣采用一次性注漿的方式進行管棚注漿。

在以上三種工藝中，管靴帶工藝易發生絲扣斷裂的現象，而且鉆孔的速度較慢，在隧道洞口施工中應用程度不高。內套管焊接管棚頂進工藝因需焊接連接，管棚的直徑不能過大。絲扣鏈接管棚推進工藝的鉆孔速度快，而且操作簡單。經比較，本隧道洞口采用絲扣連接管棚推進工藝。

2.3嚴格施工流程

2.3.1導向管定位及套拱施工要點

首先，要按照施工的材質要求選擇適當的套管。將套管將工程罐形，運用長度為15cm的絲扣進行連接，為了防止漿液外流的情況發生，在每節接管的尾部采用焊接紙漿板，一般來講，紙漿板由厚度為2cm的鋼板制作而成，在絲扣的連接中，做好注漿止漿工作。另外，在套拱的制作中，套拱一般不能隨意地切割，只能在大管棚施工完成后，進行擴充和挖建。在管棚的施工中，通過采用套拱，能夠有效保證隧道洞口施工的安全性，保證管棚洞口切割位置的準確[2]。

2.3.2鉆孔施工和管棚頂進施工

鉆孔的機器選用KR50412-3型鉆機進行鉆孔定位。在鉆孔施工前，施工人員要嚴格按照施工圖紙要求標注出鉆孔的位置，通過鉆孔角度的控制，保準鉆孔位置的準確性。首先，鉆孔的施工平臺必須要搭建牢固，防止作業中產生下沉、擺動和位移的現象。按照實現標準的鉆孔位置，利用導向管進行施鉆，在由高到低、隔空鉆孔的過程中，保證鉆孔數量和方向的準確性。

在管棚的頂進中，鋼管事先在專用的管床上加工好了絲扣，因此，通過利用專用的機器，在強力作用下，將鋼管導進巖層內部。連接套管時，通過人工裝接鋼管，套管之間進行適當的對正，在鉆機緩慢的鉆進過程中，嚴格控制前后兩節套管之間的角度。當角度不正確時，通過及時的調整，再在鑿巖機和推進機的作用下，確保鋼管進入巖層的深度不超過50%。在鋼管插入完成后，立即將套管取出，而鉆孔和鋼管之間的縫隙用水泥密封。最后，還要利用巖芯鉆桿配合鉆頭進行掃空，在空壓機送風清除浮渣的合力下，進行清孔工作。

2.3.3注漿施工工藝

在注漿開始之前，首先要檢查注漿設備運轉的正常性，大棚管理是否暢通。在現場進行合理實驗，通過演示裂縫情況和施工半徑的情況，選擇合適的漿液配合比例進行施工。將水泥漿攪拌均勻。

注漿工作是在管棚順利安裝的前提下進行的，當管棚順利安裝完成后，通過安裝孔口止漿閥、出氣閥以及連接注漿管線道路，在注漿泵壓水實驗下，檢查設備是否處于正常運行狀態。另外，還應當通過增加漿液的密實性和擴大漿液的暢通道路，對破碎巖層的滲透性進行核實。在此過程中，通過對巖石裂縫的沖洗，實現這一目標。在單根鋼管的安裝上，采用由下到上，先偶數后奇數的方式進行注漿。的那個注漿量達到設計標準后，停止注漿工作[3]。

2.4進行施工經驗總結

在大管棚支護施工完成后，發現在洞口出現部分管棚掉管的現象。在及時的檢測中，通過在導向墻上設置 的外插角解決這一問題。這是由于管棚上存在著線路曲折的現象，在施工中應當及時按照實際情況進行外插角度的調整。另外，由于掉管上出現質地較為松軟的填土，在填土和原土交融的過程中，發生土質變硬的情況，應根據實際地質情況，進行鉆頭的變更。最后，由于管棚鉆桿較長，管棚在重力的作用下發生傾斜而偏向隧道內側。為了減少因下垂引起的技術偏差，要嚴格控制鉆孔的偏斜度，并進行及時的糾正。

3.工程效果檢驗

大管棚支護技術不僅能夠改善破碎圍巖的力學性質，通過在開挖段上方形成具有承載力的拱圈，在各種破隊巖體和殘積層中具有廣闊的應用前景。通過大管棚在隧道洞口的支護，在洞口形成了良好的拱梁效應和圍巖效應，在提升拱梁支撐度的同時，提升了圍巖的彈性，在該工程施工中提升了隧道洞口施工的安全性。

4.結語

該工程施工中，由于隧道洞口施工非常困難，采用大管棚技術對洞口進行注漿支護，能有效保證洞口坡度的安全性。該洞口在采用了大管棚技術后，不僅提升了圍巖的穩定性，形成了有效的支護體系，防止圍巖的下沉、變形和坍塌，而且提升了圍巖的支護能力。通過對施工技術要點的完善，提升了施工質量，保證了工程施工的安全進行，對于隧道洞口施工技術的改進，具有重要意義。

【參考文獻】

[1]李小龍.長大管棚在隧道淺埋段的施工技術和質量控制[J].施工技術，2010，4（25）：13-16.

篇2

關鍵詞：鐵路隧道；進口段；施工方法；主要技術

中圖分類號：U459.1 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著鐵路施工技術的高速發展，在鐵路隧道的建設迎來新曙光的同時，也面臨著嚴峻的考驗。由于地質地貌的不同，鐵路隧道進口段的施工方案以及關鍵技術也各不相同。鐵路隧道進口段處于開端，風化相對嚴重，容易引起坍塌，危及人們的生命安全。

隧道進口段施工方案

進口段的特點及注意問題

隧道進口段，處于施工地段的外端，常年經歷風吹日曬等環境的考驗，變得異常脆弱，地表水的匯集以及各種地形地質條件的影響，進口段的施工十分困難。若是施工方法以及關鍵技術采用不當，若不經常維護，很容易產生坍塌。

在修建隧道口時，一定要注意洞口仰坡的成片滑落以及周邊邊坡的坍塌；時刻注意隧道頂板交叉處是否會產生塌方以及頂板冒頂和洞口段下沉。在洞口段采取爆破時，要根據當地的地形地貌等因素控制爆破震動、范圍，要時刻監控量測和超前地質預報。

進口段的主要施工方案

進口段的施工方案，主要基于進口段的關鍵問題而采用的。

在施工前，要認真的對隧道進口的地形、地貌以及地質情況進行勘察、核對。排除一切會引起坍塌、滑落等安全隱患。當塹頂斜坡存在松散的土體，易松動的石塊時，必須要及時的清理，無法或不易清除的應該采取加固的方法，保證洞口、仰坡、邊坡的穩定安全，避免意外事故發生。在施工的過程中，要嚴格的遵守“管超前、短進尺、弱爆破、強支護、勤測量、速反饋”的施工原則。特別在洞口挖開后，為了保障進洞的安全，及時的支護是十分必要的。

施工過程中，要利用監控量測，實施動態施工，將所得到的數據及時準確的進行分析計算，從而調整支護參數，引導施工快速、安全的進行。

洞口施工的關鍵技術

根據各地的地形地貌等因素的不同，在洞口施工時，就要選擇適合當地的施工方法以及進洞方法。

進洞技術

1.洞口長管棚技術

長管棚主要施工工序為：施工準備、混凝土導向墻施工、利用預留核心土為鉆孔作業平臺、管棚鉆機就位、鉆奇數孔、頂進Φ108mm花鋼管、清孔、管棚注漿、鉆偶數孔、頂進鋼管、鋼管填充以及孔口封堵。

長管棚施工，起超前支護剛度大，你能夠有效的承受住上方以及側向土體的壓力，具有棚架、錨固、固結地層的的三種主要功能。在松軟、風化的的地質處，采用長管棚注漿固結土體，可以增強進口段上方土體的穩定性，從而保證進洞施工的安全。

貴廣鐵路工程隧道施工，洞口便采用地長管棚施工技術。該項技術在新建貴廣鐵路隧道口得到了廣泛的應用，特別是在進洞口淺埋、偏壓地段應用的次數較多。該種施工技術，為作業人員在隧道口的安全提供了全面的保障，確保了對道口處的安全，有效的防止了進洞口處的拱頂下沉以及淺埋段的坍塌冒頂。

2.小導坑進洞法

面對復雜的地形，我們可以選取小導坑進洞法。小導坑的大小要根據所修建的通道大小進行選取，不可盲目采用。

小導坑進洞法要堅持“管超前、嚴注漿、短進尺、少擾動、強支護、快加固、早成環、勤測量” 的原則。 其工序為： 超前小導管—工字鋼架設—錨桿安裝—鋼筋網鋪設—噴射混凝土。

例如，湖北滬蓉西高速公路第二特長隧道夾活巖隧道便采用的小導坑的進洞方法。夾活巖隧道屬于巖溶地貌，高山峻嶺，地形險峻復雜，且隧道進口又位于沿線的河流左岸，周圍的巖石穩定性很差，巖質疏松，風化嚴重。為了避免破壞生態環境，該地作業人員便采用了小導坑的進洞方法，先采用小導坑形式出洞，再反向擴大隧洞。

該施工方法，先采用增加側墻的方法來阻擋來自土體的壓力，然后采用小導坑出洞，為施工人員創造了可以施工的頁面，然后在利用小導坑反向擴大隧洞，從而完整地保留了該處山體原來的面貌，減少了開挖量，很好的保護了自然環境的同時，還保障了作業人員的人身安全。這種方法要選擇適當的地形地貌，不可盲目的采用，否則只會弄巧成拙，適得其反。

3.加固地層進洞法

在構建鐵路隧道進洞口時，若洞口處所處的地層較差，地形不利于進洞時，可采用加固地層的進洞方法。我們可將加固地層進洞法分為兩種，一種是注漿加固地層，一種是接長明洞保持洞口穩定，之后再采用填土反壓法。

注漿方法可以采用地表垂直注漿，也可以采用從坡面水平注漿。在這里，漿液的采用一定要與當地的土體狀況，地質好壞相適合。經過認真考察核對后，可選擇水泥漿、水泥、水玻璃雙漿液，還可以選擇超細水泥漿以及其他適合當地土體的漿液。在注漿方式的選擇上，我們可以采用單孔注漿、旋噴注漿等方法。當漿液凝結，形成硬化的固體后，會形成一道堅硬的防護墻。這種墻可以加固周圍疏松的巖石，截斷水流，減少施工時出現的圖層坍塌，為作業人員提供良好的工作環境。

當地地形出現偏壓或者覆土層面較淺時，為了保證更快更安全的施工，作業人員可采用長明洞的方法將洞口保持穩定。完成這項技術后，切不可急于進洞施工，因為當地的地質疏松，明洞開挖便會引起周圍邊坡圖層的不穩定，容易出現危險。所以，在完成長明洞后，再采用填土反壓的方法，穩定邊坡的坡腳，加大洞頂填土的厚度。完成后，作業人員便可采用明洞暗做的方法進洞，或者采用蓋挖法施工明洞，然后進洞施工。

采用爆破技術

在洞口施工時，會采用爆破技術，然而，爆破技術的采用也要與根據當地的地形地貌，土質情況相結合，所以，在采用爆破技術的時候，一定要控制爆破的震動。在構建隧道時，采用爆破技術，往往會產生巨大的震動力，從而造成周邊的巖石松動，破壞周邊圖層的平衡，進而會導致滑坡以及巖體解體，在開挖的時候，易造成洞口地表下沉、塌穴等現象。也就是說，在采用爆破技術的時候，要嚴格控制爆破的震動幅度，這樣才可能減少圍巖松動、掉落乃至塌方。在爆破技術當中，微震控制爆破技術就是一個非常好的選擇，既可以讓作業人員快速的進洞，還可以減少圍巖的松動，保障作業人員的安全。

（三）加強監控

天有不測風云，人有旦夕禍福，計劃永遠沒有變化快。在鐵路隧道進口段施工時，往往會發生一些我們始料不及的事情。所以，為了盡量避免意外的發生，作業人員就要時時刻刻的做好監控的任務，做好測量工作，始終堅持動態設計、施工、管理。只有時時刻刻的監控、測量，及時匯報情況，才能夠減少意外的發生次數。

為了做到實時監控、測量，作業人員要布置好隧道洞口、洞頂的觀測點，做到全方位監控，及時作好隧道洞口段圍巖監控量測、地表的沉降觀測和地質超前預報工作，及時構建隧道洞門和二次襯砌。

注意初期支護與二次襯砌

隧洞口所承受的荷載很大，且隨著不斷的開挖，其荷載仍會繼續增加，這就要求作業人員要注意初期支護以及二次襯砌，從而減少圍巖暴露時間，增加作業時的安全。

總結：打蛇打七寸，擒賊先擒王，這些諺語都在告訴我們做事要抓關鍵。而鐵路隧道進口段就是整條隧道的關鍵，只有進洞口段的穩固安全，后續任務才可以快速、安全的完成。所以，在構建進洞口段時，一定要結合實際，選擇適當的施工方案與施工技術，做好實時監控。

參考文獻：

[l]關寶樹.隧道工程設計要點集[M].北京：人民交通出版社，2003

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關鍵詞：隧道工程；小凈距；施工技術；預應力錨桿；監控量測

Abstract: in recent years, China's rapid development of highway construction and road transportation construction is one of the most important hub project, tunnel project in the process of highway construction in increases gradually, and the little interval tunnel because suitable for restraint, topography condition is relatively low cost and difficulty in construction and cycle are higher than the ordinary double double hole tunnel, already receiving more and more attention and application. Based on a project as an example, this paper analyzes the small interval tunnel construction and the key points of the technical difficulties, and summarizes the small interval tunnel key working procedure, the construction methods and the technical method and construction technology measures of small interval tunnel in urban backbone of application promotion provide a solid theoretical basis and reliable practice experience.

Keywords: tunnel project; Small interval; Construction technology; Prestressed anchor; Monitoring measurement

中圖分類號：U45文獻標識碼：A 文章編號：

0 引言

現行《公路隧道設計規范》（JTGD70－2004）規定，兩條平行隧道的凈距不宜小于隧道外輪廓直徑，在設計階段，小凈距隧道方案應盡量避免。但是，由于線路周圍的既有建筑物基礎、既有構筑物、既有隧道和其他條件約束，有時不可避免地采用小凈距隧道方案。隨著道路建設的發展，小凈距隧道工程不斷出現。小凈距隧道施工技術無成熟的“工法”參照，因此，研究小凈距隧道的施工技術具有重要意義。本文根據某小凈距隧道工程實踐，分析了小凈距隧道圍巖力學特征，以及小凈距隧道的技術難點和對策，總結了小凈距隧道的施工方法、施工工藝和技術措施。

1 工程概況

該工程全長約5.8 km，為雙向4車道城市主干路，設計行車速度60 km /h,主要由隧道組成，其中的壩光隧道全長4 600m，左、右線隧道為分修的兩條單洞隧道，中線間距一般為40m，出口地段線位間距變小，最小僅為6 m，尤其是該段為淺埋段，圍巖風化嚴重，自穩性差，極易產生塌方。

出口洞口處微地貌為一低山丘陵，隧道左線出洞口處里程樁號K5+541，隧道左線軸中心線與山體等高線大致正交出洞；隧道右線進洞口處里程樁號為K5+538，隧道軸中心線與山體等高線成30°小角度斜交進洞，會有一定的偏壓產生，均采用削竹式洞門。

隧道洞身圍巖大部分為第四系覆蓋層，下部局部為強風化凝灰巖，結構較為松散，自穩能力差，圍巖級別均為Ⅴ級圍巖，圍巖極不穩定，極易坍塌。隧道洞口段ZK5+181～ZK5+541段、YK5+201～YK 5+538段均為淺埋隧道，經現場測量，洞頂埋深4～20m左右，隧道頂板上覆土層為強風化凝灰巖及第四系覆蓋層。第四系覆蓋層結構松散，圍巖穩定性差，一般無自穩能力，容易發生松動變形、小塌方，進而發展成為大塌方。

調查現場地表為山體崩塌坡積層，土夾孤石、漂石，結構松散，溝系縱橫，植被茂密，水量充沛。隧道于該段穿越某高速公路C段高架橋4#、5#、6#墩樁基和泄洪渠。隧道下穿某高速公路高架橋段，山體邊坡地表被第四系覆蓋，履蓋層厚度較大，基巖受風化作用強烈，巖石較破碎，巖芯呈塊狀。隧道穿越地層巖性主要為殘坡積亞粘土、強風化凝灰巖等。

2 小凈距隧道圍巖力學特征

該小凈距隧道左右線均采用上下臺階法施工，左線隧道先掘。施工過程中的監測結果表明，右線隧道開挖引起先掘的左線隧道圍巖應力劇烈變化，隧道偏壓顯著。

2.1 圍巖應力狀態復雜，施工中變化劇烈

監測表明，右線隧道開挖引起先掘的左線隧道圍巖應力劇烈變化。左線隧道ZK5+520斷面，由于右線上臺階開挖，兩隧道間土體從較大的拉應力狀態快速增大為很大的拉應力狀態，再快速下降成為較小的拉應力，直至壓應力。

右線隧道開挖引起兩隧道間圍巖內存在拉應力狀態。土體和風化巖體的抗拉強度極低，拉應力狀態的存在使隧道圍巖處于極為不利的應力狀態。因此，施工中保證支護與圍巖的密實接觸是十分重要的。

2.2 偏壓顯著

小凈距隧道施工過程中隧道偏壓顯著，左線隧道ZK5+520斷面，在右線隧道開挖后，靠右線拱腰圍巖應力遠小于另一側拱腰，靠右線幫腳和底板存在較大的拉應力，而另一側應力很小。

左線隧道ZS5+490斷面，在右線隧道開挖后，靠右線拱腰圍巖應力遠小于另一側拱腰。靠右線幫腳處圍巖應力持續增加，遠大于另一側幫腳，形成顯著偏壓。隨著隧道開挖過程進行，格柵鋼筋應力和圍巖應力變化明顯，分布復雜;特別是兩隧道之間的T型土體和相鄰的兩側初期支護應力變化劇烈，狀態復雜。

圖 1 ZK5+520中夾巖柱加固圖（單位：㎝）

3小凈距隧道施工

3.1 施工難點

根據該隧道小凈距隧道工程和其他小凈距隧道工程實踐，小凈距隧道施工必須妥善解決以下技術難點：

（1）先掘隧道對后掘隧道的偏壓影響。

（2）后掘隧道對先掘隧道的擾動影響。

（3）兩隧道中間T型土體在兩次開挖擾動情況下的穩定。

（4）兩條隧道先后開挖引起的地面沉降等圍巖變形控制。

（5）軟弱巖土體問題:隧道出口處于風化巖體內，強度低，性質軟弱，易受水的影響。

（6）淺埋問題:隧道出口段一般埋深較淺，屬淺埋隧道。兩條隧道先后開挖，容易引起地面沉降量過大等問題。

3.2 施工方法與技術措施

根據上述小凈距隧道的圍巖變形特點和技術難點，洞口開挖遵循“早進晚出”原則， 減少洞口仰坡擾動，維持仰坡穩定，及時施作防護及排水系統，盡量減少爆破開挖，必要時采取弱爆破方法進行，洞身設計、施工中必須盡可能減少對圍巖的擾動，特別是對中間土(巖)體的擾動。同時，支護強度和剛度要大，支護結構的整體性要強，以限制圍巖變形，保持圍巖自身強度和承載力，促使圍巖初期支護系統及時達到長期穩定。而且，要減少和控制先掘和后掘隧道開挖時的相互影響?？傮w目標是，合理利用圍巖自承能力，保證圍巖與支護結構共同作用。

因此，小凈距隧道施工中，采用單一的、單方面的或局部的方法、措施難以達到上述目標和要求，而應在施工方法、施工工藝、支護形式與參數、特殊施工方法的應用等方面采用綜合性技術、措施。其要點如下:

（1）施工方法主要采用臺階法、單側壁導坑法或兩者組合，并控制循環進尺;

（2）控制和減小開挖對圍巖的擾動;

（3）左、右線隧道開挖面錯開一定距離;

（4）提高支護的強度、剛度和整體性，控制圍巖變形;

（5）兩隧道前方土體和兩隧道間T型土體預加固;

（6）加強先掘隧道支護，及時施作先掘隧道的二次襯砌，促使圍巖支護系統及時達到長期穩定;

（7）及時施作仰拱，形成封閉支護結構;

（8）監控量測，信息化施工。

3.3 小凈距隧道施工

小凈距隧道工程，一次支護為噴錨網與格柵鋼架，二次襯砌為鋼筋混凝土。為防止該小凈距隧道出口段中夾巖柱的巖體不均勻沉降、松動、垮塌等，進而對隧道上方運營的鹽壩高速高架橋造成不利影響，在隧道里程K5+480～K5+520的中夾巖施作對拉錨桿進行加固。對拉錨桿采用Φ32精軋螺紋鋼，間距為（縱向）1.2 m ×(環向)1.2 m；高強螺栓螺帽加墊板鎖定；兩端同時張拉，張拉力不少于100kN，張拉過程中要注意同一斷面要間隔進行，避免局部壓應力集中現象，張拉采用雙控法，油壓值的誤差不得超過±2%，伸長量誤差不得超過±5%（量測伸長量時注意巖體壓縮，參照點不得采用墊板），施工中千斤頂端部不得站人，并加設防護措施。張拉后的鋼筋在未灌漿前嚴禁觸碰。張拉后及時按照設計灌注M25水泥砂漿，注漿設備采用雙液漿機，在孔口處設置止漿閥，按照設計壓力及時間進行嚴格控制。

3.4 施工工藝流程及操作要點

（1）當洞口長管棚施作完畢，管棚強度達80%以上，即可進行洞口施工，洞口首次開挖頂部弧形導坑( 型鋼鋼架基腳約在最大跨以上2.8m，以保證二臺階施工高度的可操作性)弧形槽挖高度為2.0m，縱向槽挖長度達L=0.8H（例×××隧道進口，泥盆系強風化粉砂巖，V級圍巖，雙向4車道，單洞開挖總高度：H=11.77m，總寬度B=18.06m）則頂部弧形槽挖縱向長度可達L=0.8×11.77+6.0=15.4（m），按L=16 m計。

（2）因其洞口段埋深很薄，敷設環狀徑向錨桿作用不大，且鋼架距長管棚鋼管很近，可掏現長管棚，用Φ22 螺紋鋼筋將鋼架與長管棚鋼管牢固焊接，掛網噴混凝土，使初支和長管棚構成組合受力結構，增強管棚整體承載能力。

（3）采取一榀一挖，緊跟型鋼、網噴混凝土，及時封閉，但必須注意型鋼支撐基底地層的承載力，其基底必須硬實，不得松軟、虛空。應作擴大基礎處理，（如初支厚度為30㎝應擴大至45㎝，1.5

倍初支厚度），增大基底承載受力面積，清底時用風鎬清挖，防止挖深、掏松.一般基底地層承載力大于0.25 M Pa。如軟弱、有水應作注漿錨管加固。

（4）應加強鎖腳錨桿的鎖定作用，設對應扣拉錨桿，確保拱腳型鋼架處應力分散在周邊圍巖內，強化噴混凝土質量，確保所噴混凝土與圍巖緊密咬合，初支與圍巖不得有空隙和空洞，否則作注漿處理。

（5）當頂部弧形導坑開挖達到0.8H +6.0m長度后，停止上一臺階施工，對稱進行二臺階開挖，直達一臺階開挖面2.5～3.0m (兩臺階之間步距)，寬度為2.0～2.5m，側導底達洞身最大寬度處(起拱線位置)。同樣作擴大拱墻腳，加強錨腳錨桿。注意核心土邊坡的穩定。

（6）對稱開挖第三臺階，側壁導洞寬度為2.0m，基底達仰拱底標高面，加強鎖腳錨桿錨鎖。

（7）平行清挖核心土，注意核心土縱向邊坡的穩定性，確保施工安全。

（8）進行仰拱基底清挖，及時施作仰拱初期支護3～6m，形成初支閉合環。

（9）隨即進行洞口處3～6m，仰拱鋼筋混凝土和填充混凝土，形成洞口結構，鎖定洞口。為洞身施工作為堅強依托支撐點，防止洞口變形，為施工提供安全保證。

篇4

（中國中鐵一局集團有限公司，西安 710054）

摘要： 偏壓淺埋V級圍巖級巖石隧道施工具有風險大、地質情況復雜、施工難度大等特點。本文結合銅九鐵路蛤蟆嶺偏壓隧道施工，總結出開挖施工技術、軟弱圍巖施工技術措施、初期支護及襯砌施工技術措施、防滲漏技術措施、高風險偏壓、隧道施工技術保證措施、淺埋隧道施工注意事項等施工要點，為同類工程提供借鑒。

關鍵詞 ： 偏壓淺埋隧道；高風險；施工技術措施

中圖分類號：U455.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）17-0096-03

作者簡介：張學進（1979-），男，陜西旬陽人，本科，畢業于西安建筑科技大學，工程師，主要研究方向為施工技術、安全質量管理。

0 引言

山區鐵路建設沿線隧道多存在一定的偏壓效應。特別是在隧道進出口處和沿山傍河處淺埋偏壓隧道圍巖多為Ⅳ級以上軟弱圍巖，力學性質復雜，而且受偏壓影響，地應力分布不均，這就使淺埋偏壓隧道穩定性分析變得很困難，使得在隧道進洞施工中很難實現施工質量、安全控制。淺埋偏壓隧道施工的傳統方法有明挖法和暗挖法，傳統的防偏壓方法一般注重采用設計措施，如增設錨桿與管棚、在偏壓較小的一側增設重力式擋墻或加大襯砌的厚度等，而對施工方法則只簡單地提及而沒有進行對比研究，這樣無形中會加大施工成本，造成施工中不安全因素的增加。在淺埋、偏壓及軟弱圍巖隧道施工中，由于施工技術運用或處理不當，經常會造成較大面積的坍方，由此帶來人身傷害、財產損失及工期延誤等是無法估量的。為了保證施工安全質量、工期、成本，應結合現場的實際情況選用合理的施工方法。

1 工程概況

銅九鐵路蛤蟆嶺隧道位于銅陵縣天門鎮與青陽縣新河鎮的交界處，為單線隧道，進口位于西垅村兆嶺（移民新村）的南側，屬越嶺隧道，進口傍山；出口位于方家村東北側，隧道進口里程為DK24+975，出口里程為DK25+775，全長800m。進口位于R=2500m的曲線上，隧道內坡度為3‰下坡，最大埋深46m，最小埋深10.77m，屬淺埋偏壓隧道。按照新奧法原理施工，采用復合式襯砌，進出口洞門采用翼墻式。

2 工程地質

隧道區上覆第四系上更新統坡殘積（Q3dl+el）角礫土，碎石成分以砂巖為主，一般粒徑為2～20mm，最大40mm，充填黏性土，厚度為1.0m，分布于丘陵表層。下覆志留系下統（S1）粉砂巖，為薄～中厚層狀構造，節理裂隙較發育，全風化～弱風化，巖層產狀：隧道進口20°∠29°；隧道出口160°∠9°，隧道洞體范圍均有分布；由于安徽省銅湯高速公路在蛤蟆嶺隧道左側采取深挖路塹的方式通過，對蛤蟆嶺整體山脈的穩定進行了破壞使山體產生偏壓；同時蛤蟆嶺山脈內還存在多處由于開挖金礦后廢棄的礦坑，地質情況特別復雜。隧道圍巖級別為V級，巖石施工工程為級。

3 主要施工技術

3.1 技術方案選擇

①由于隧道處于圍巖巖性極差的地質上，開挖方式不能單一采用傳統的礦山法施工，要按照圍巖變化情況，結合地質超前預報，采用相適應的施工方法，按照新奧法原理施工，采用復合式襯砌。

②對軟弱圍巖進行注漿加固，超前大管棚穿越淺埋體。

③由于隧道洞體周圍處于粉砂巖，節理裂隙較發育，全風化、弱風化均有分布。地下水類型主要為松散巖類孔隙潛水和基巖裂隙水。水量增大，破碎帶局部水量集中，為了加固邊、仰坡穩定，確保安全施工及運營安全，要對隧道支護類型及襯砌形式在施工過程中進行方案改進，采用自制簡易多功能作業臺架配合人工分次施作初期支護，風動鑿巖機鉆孔施作超前小導管進行超前支護。

④采用小導管超前注漿、帷幕注漿等注漿固結阻水措施進行防水處理。

⑤強化現場施工安全保證措施，確保隧道施工及運營安全。

3.2 隧道開挖施工技術

根據TSP203超前預報檢測情況，隧道處于圍巖巖性極差地質上，施工現場要求根據圍巖變化，施工方法隨之而變的原則施工。

①洞口部分土方開挖采用挖掘機挖裝，自卸汽車運輸，石方開挖采用電動空壓機供風，Y—27風鉆鑿眼，小炮爆破松動部分軟石。與此同時，及時做好洞口排水工作。

②進出口洞口段15米Ⅴ級加強，采用帶臨時仰拱封閉的弧形法開挖，氣腿風鉆鑿巖機打眼，長臂挖掘機扒碴。

③Ⅴ級圍巖采用臺階法開挖，臺階長3～5m，氣腿風鉆鑿巖機打眼，長臂挖掘機扒碴。裝藥用多功能作業平臺裝藥，爆破采用非電導爆毫秒雷管光爆技術。

④光面爆破施工工藝框圖見圖1。

3.3 軟弱圍巖施工技術措施

3.3.1 注漿固結軟弱圍巖

①向圍巖巖性較差的6.0m范圍內打入小導管，確保施工安全。其形式按1.5×1.5m梅花狀布設，小導管長4.5m，管內注射體積比為1：0.8的水泥水玻璃雙液漿。每環搭接長度不小于1.0m。

②拱部打入兩排長4.5m的超前小導管，每排間距為0.3m，交錯角度為15°和30°，管內注射體積比為1：0.8的水泥水玻璃雙液漿。

3.3.2 施工參數

采用Φ108mm、t－5.0mm大管棚穿越淺埋體，管棚長度為25.0m，環向間距33cm，每環35根，外插角為5°43´，管棚內填充水泥砂漿。

3.3.3 主要施工工序技術要求

超前大管棚采用兩臺YG-50管棚機進行施工，其中35根管棚從左至右編號為1—35#，一臺按1—17#順序進行施工，另一臺從18—35#順序施工。

① 鉆孔：鉆孔直徑比鋼管直徑大20～30mm，鉆進過程中，每鉆進2m，應檢查鉆桿軸線，以便與線路軸線吻合。

② 安裝管棚鋼管：管節采用2m長Φ89無縫鋼管連接。采用潛孔鉆、挖掘機或倒鏈進行頂進。

③ 填充：管棚內注填充水泥砂漿，配比為1：2。

3.3.4 質量控制措施

①嚴格控制鉆孔最大下沉量及左右偏移量在5～10cm范圍內。

② 管棚不得侵入隧道開挖線內，相鄰的鋼管不得相撞和交叉。

③ 管棚鉆孔時每鉆進2m進行一次鉆桿軸線檢查，誤差超限及時糾偏。

3.4 初期支護及襯砌施工技術措施

由于隧道洞體周圍處于粉砂巖，節理裂隙較發育，全風化、弱風化均有分布。地下水類型主要為松散巖類孔隙潛水和基巖裂隙水。水量增大，破碎帶局部水量集中。在施工過程中，根據圍巖特點及分布情況，為了加固邊、仰坡穩定，確保安全施工及運營安全，并加快施工進度，本文對蛤蟆嶺隧道支護類型及襯砌形式在施工過程中進行方案改進。

3.4.1 初期支護

初期支護施工緊跟開挖進行，利用自制多功能平臺輔助施工，見圖2。錨桿利用集打眼、注漿及安裝一體化的錨桿臺車進行施做。邊墻利用人力風鉆打眼，注漿機注漿、人力安設錨桿。鋼筋網在洞外加工成網片，洞內人工安裝焊接。噴砼一律采用濕噴，用自制簡易多功能作業臺架配合人工分次施作。

3.4.2 超前小導管施工

小導管施工采用風動鑿巖機鉆孔，專用頂頭頂入。頂管時注意保護鋼管尾部不被損壞，以便與高壓注漿管連接。超前支護小導管施工工藝框圖見圖3。

小導管注漿：漿液選用雙液漿，水灰比1：1，水泥與水玻璃體積比1:0.8；水玻璃濃度35Be，模數2.4。注漿壓力是影響注漿效果的關鍵因素，施工中必須認真對待。常規條件下，注漿壓力主要與涌水壓力（靜水壓力及動水壓力）、裂隙大小和粗糙程度、漿液的性質和濃度、要求的擴散半徑等有關，可按巖層裂隙與注漿壓力關系或涌水壓力與注漿壓力關系確定。

注漿量：為了獲得良好的固結及堵水效果，必須注入足夠的漿液量，確保一定的有效擴散范圍。但注漿量過大，擴散范圍太遠，將造成漿液的浪費，給開挖造成新的難度。

漿液注入量Q根據擴散半徑及巖層的裂隙進行估算，其值為：Q=?仔·r2·H·η·ρ（m3）

式中：r——漿液擴散半徑（m）；H——壓漿段長度（m）；η——巖層裂隙率，一般取1～5%，斷層帶為基巖孔隙率，可根據吸水率大小經試驗確定；ρ——漿液充填系數，約為0.3～0.9。

為了保證注漿效果，注漿采用一次升壓法施工，即從注漿一開始就在短時間內將壓力升高到設計規定值，并一直保持到注漿結束。在規定的壓力下，根據進漿量情況分級調整漿液濃度，直至裂隙逐漸被填充，單位吸漿量逐漸減小，達到結束標準即結束注漿。

注漿順序根據降水漏斗原理，從拱部開始從上而下壓注，先壓注無水孔，后壓注有水孔。如遇串漿或跑漿，可間隔一孔或幾孔灌壓。

3.5 防滲漏技術措施

襯砌環節縫處防水板在施工時最易遭到破壞，一般環節縫止水帶安裝質量不佳，而且環節縫處混凝土不夠密實，很容易發生滲漏。因此可在襯砌內邊緣沉降縫處加設0.5毫米厚的鋼板，同時加強止水帶的安裝質量及混凝土的施工質量。做好小導管超前注漿、帷幕注漿等注漿固結阻水措施，減少水壓對防水層及襯砌的工作壓力。做好光面爆破，減少對圍巖擾動，減少圍巖內裂隙貫穿，減弱地下水的流動。當掌子面附近有集中出水點時，用直徑為8毫米盤條將彈簧盲管從出水點沿開挖輪廓固定在圍巖上，盲管與墻腳縱向彈簧盲管通過三通管相連，用防水層將盲管覆蓋，最后噴射混凝土。當出水點不集中時，采用防水板代替彈簧盲管。

3.6 隧道施工技術保證措施

①按隧道工程地質及時做好光面爆破設計，確定周邊眼、輔助眼、掏槽眼等設計參數，在每次爆破后，根據圍巖石質、爆破效果等因素的變化，及時調整爆破參數，不斷完善爆破設計。

②嚴格按鉆爆設計布眼、鉆孔，不合格的眼孔要重新鉆，檢查合格后方可按設計要求裝藥爆破，使開挖輪廓線達到設計要求，以得到理想的光爆效果，為噴錨工序創造良好的施工條件。

③噴混凝土的各項材料要準確計量，各項材料拌合均勻，顏色一致，隨拌隨用，拌合后的材料存放時間不超過20分鐘，噴射時噴頭與受噴面盡量垂直。噴射距離與風壓協調，初噴厚度5厘米，第二遍噴射要在初噴混凝土終凝后1小時進行。

④錨桿按設計間距、長度設置，方向要與巖石的層理盡可能垂直，在弧形導坑中沿徑向布置，其安裝程序為：清除危石檢查開挖凈空尺寸噴射混凝土選擇孔徑布置眼孔鉆眼檢查眼孔吹洗清理（灌注砂漿）送入藥包安裝錨桿檢查安裝質量及圍巖錨固情況檢查坑道變形并做好記錄。

⑤隧道超欠挖和坍塌在允許值范圍內的采用同級砼回填，超出部分采用漿砌片石回填，對塌方地段大的空洞用干片回填后，再進行壓漿。

⑥隧道預埋件及預留孔洞應在模筑混凝土施工前按設計要求的位置在初期支護表面上，用明顯的標志標定，防止遺漏，預留孔洞先開挖到設計尺寸，而后立模與襯砌混凝土連在一起澆筑，對于部分要求十分準確的預留孔洞，利用模具放樣，以確保相對位置正確。

3.7 高風險偏壓、淺埋隧道施工注意事項

3.7.1 加強地質超前預報

隨著隧道施工水平的提高和經驗的成熟，隧道在今后的規劃設計中逐漸成為社會發展的趨勢。一般對隧道設計的地質勘探，網度較大，僅有的幾個勘探鉆孔很難準確地掌握隧道巖體的巖性、斷裂情況和裂隙節理的發育情況，巖石的類型也很難判斷清楚。因此在隧道施工中，必須加強對圍巖的觀察，掌握地質構造變化的規律，做好地質超前預報。對圍巖較弱地段、斷裂地段，嚴格按照“短進尺、強支護、早封閉”的施工工藝進行施工。為了較準確地掌握實際施工中的隧道前方的圍巖變化，地質超前預報尤為重要。通過超前地質預報，可以掌握前方圍巖的變化，及時調整施工方法和采取合理的施工措施，預防突發事件的發生。

3.7.2 動態施工

隧道施工過程中，由于時間緊，任務重，巖體巖性差，為了提高工程進度，項目部商議決定隧道進出口同時開挖，增加其工作面，根據各個工作面的圍巖地質情況，按“石變我變”的原則，圍巖差的工作面穩步施工，穩中求快，圍巖好的工作面實行快速施工。根據各個施工區的施工條件統一協調施工工序、進行人員、機械設備的調配。確保施工總進度超前，實現均衡、快速的施工。

3.7.3 應急措施

在隧道施工中，對水的潛蝕作用切不可忽視。凡要穿過沖溝、峽谷時，必須提前做好防排水和防止塌方的一切準備。只要發現巖體有潛蝕情況，就要抓緊對地表水進行引導疏排，盡可能將滲入地層的水源切斷，同時進行強化支護，以確保隧道順利通過軟弱帶。在隧道施工中，必須加強監控量測。

3.7.4 施工工藝的合理性

在隧道施工中，必須采用正確的施工工藝。遇到巖體破碎軟弱、地下潛水較大時，必須嚴格控制放炮藥量，減少對圍巖的擾動。開挖斷面要小，并且加強超前支護。

4 結語

通過以上技術措施，此高風險偏壓、淺埋隧道按期安全順利通車，說明采用的開挖施工技術、軟弱圍巖施工技術措施、初期支護及襯砌施工技術措施、防滲漏技術措施、高風險偏壓、隧道施工技術保證措施、淺埋隧道施工注意事項等施工要點是科學合理的，解決了傳統施工方法存在的安全和質量隱患，保證了隧道的施工安全和質量，為同類地質、水文條件高風險隧道施工積累了寶貴的經驗。

參考文獻：

[1]任尚強.大跨度隧道洞口淺埋段工法探討及應用[J].地下空間與工程學報，2008（05）.

[2]陳小勇，陳緒文，劉旸，李向平.淺埋偏壓隧道進洞施工技術[J].現代隧道技術，2009（03）.

[3]劉會.偏壓淺埋隧道洞口施工技術[J].現代隧道技術，2008（04）.

[4]孫良倩.淺埋、偏壓、軟弱圍巖隧道進洞施工技術[J].山西建筑，2004（11）.

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關鍵詞：鐵路隧道;開挖安全;施工技術

中圖分類號： U45 文獻標識碼： A 文章編號：

引言

現代鐵路隧道必須加強施工管理，強化資源配置，堅決貫徹“短進尺、弱爆破、強支護、勤量測、早襯砌”的施工原則，統籌安排、科學施工。高度重視爆破方案與施工通風方案設計、加強支護、進行地質分析與監控量測工作，做好各項施工預案，正確選擇施工方法，為安全、優質、快速施工創造條件。

1.隧道力學特征和施工特點

1.1 力學特征 較之前的建設單線和雙線鐵路隧道，客運專線鐵路大斷面隧道，開挖的跨度較大、高度較高，下面是力學特征。拱頂巖塊崩塌的可能會更嚴重，隧道拱頂不是很穩定，拱頂圍巖存在拉應力區；標準有較高的圍巖強度或良好的地基承載力，隧道拱腳和邊墻腳處的應力集中更嚴重；輔助施工措施要求更強，松弛壓力更大，淺埋隧道的埋深范圍較大，產生拱作用要求的埋深較深；開挖之后，圍巖自穩的要求標準圍巖強度更高一些，隧道周圍圍巖呈現出更多范圍的塑性化和更大的變形。

1.2 施工特點 鐵路大斷面隧道施工非常的復雜， “勤量測、緊支護”更為關鍵；應堅持“斷面化大為小、強支護、早封閉、短進尺、勤量測，來對待堆積體、破碎地帶、淺埋處、洞口處、黃土隧道；對鐵路大斷面隧道建筑辦法的確認、隧道的穩固與安全有很大的干擾的，不僅包括圍巖的全面性，還有圍巖本身強度性。

2.優化爆破設計方案、減小圍巖擾動、確保開挖質量

2.1在鉆爆設計時要充分考慮爆破對地質條件的影響：(1)巖體層厚

2.2一般雙線隧道采用臺階法分次松動爆破開挖，宜采用楔形陶槽，在對稱的陶槽眼中間加一排預裂空眼，先起爆預裂孔，預裂孔裝藥量少，可有效降低震速;爆破雷管跳段時差控制100ms左右，避免爆破地震疊加;為了減少上半斷面掏槽爆破對拱部圍巖的影響，拱部周邊布置密空眼,將上半斷面掏槽區盡量放在底部，減小主掏槽眼之間的間距，同時對上半斷面周邊炮眼采用密孔布置，隔孔裝藥的技術措施，以減輕爆破振動對圍巖的擾動。對下半斷面爆破，重視底板眼外插角、間距及裝藥量的控制，將地板眼分成3～4個段位起爆，減小爆破效應對底板圍巖的擾動，嚴格控制底板的超挖，邊墻周邊密空眼布置，可以靠改變炮眼的起爆順序來提高側邊墻的爆破效果，達到設計輪廓與減小砼回填量。

2.3爆破施工技術要點： (1)對隧道現場光面爆破進行試驗，根據不同圍巖巖性進行優化爆破設計，不斷調整爆破設計參數，使光面爆破設計更符合實際情況，施工過程中要嚴格操作規程。(2)嚴控周邊眼的間距，控制在35～40cm，并采用空氣間隔裝藥，提高光爆效果。(3)現場工程技術人員負責指導監督鉆眼質量，確保鉆眼的深度、方向、角度、間距按光面爆破設計的要求實施，特別對周邊眼應嚴格控制。出碴時，準確控制好開挖底部標高，使下一循環放樣、鉆孔準確無誤。⑷嚴格控制裝藥量，并用炮泥堵塞嚴密，封堵長度不得小30cm。(5)發現瞎炮，應首先查明原因，如果是孔外的導爆管損壞引起的瞎炮，則切去損壞部分重新連接導爆管即可，但此時的接頭應盡量靠近炮眼，如因孔內導爆管損壞或其本身存在問題造成瞎炮，則應參照《爆破安全規程》有關條款處理。

3.確保隧道施工安全的主要技術措施和其它保證措施

3.1主要技術措施

3.1.1監控量測

監控量測的主要目的在于了解圍巖穩定狀態和支護、襯砌可靠程度，獲取二次襯砌及仰拱施作時機，確保施工安全及結構的長期穩定性。在隧道施工期間實施監測，提供及時、可靠的信息用以評定隧道工程在施工期間的安全性，并對可能發生危及安全的隱患或事故及時、準確地預報，以便及時采取有效措施，避免事故發生的同時指導設計和施工，實現“動態設計、動態施工”的根本目的。

監控量測主要做好這幾個方面的工作：一是和產權單位簽定安全監控協議，由他們委托浙江逸欣天然氣公司負責管線的調查（包括：管道的材質、管壁的防護、焊縫情況）和監控管道位置的變化（包括：管道的下沉和擾動）等。二是，由我們自己做好隧道內、外的監控量測工作，及時掌握隧道拱頂變化、凈空變化、地表沉降情況，為安全施工起到指導作用。

具體操作流程為：

3.1.1.1監控量測斷面及測點設計

凈空變化、拱頂下沉和地表下沉（淺埋地段、管道頂部及前后5m斷面）等必測項目設置在同一斷面，其量測斷面間距及測點數量根據圍巖級別、隧道埋深、開挖方法等按表1進行，洞口及淺埋段量測斷面間距取小值。

必測項目量測斷面間距和每斷面測點數量表1

沉降觀測按圍巖級別確定，本隧道Ⅴ級按5m、Ⅳ級按10m布設一個監測斷面。隧道洞口里程、隧線分界里程、明暗分界里程、有仰拱和無仰拱陳其變化歷程及隧道襯砌沉降縫兩側均設置一個斷面。除變形縫外每斷面布置2個沉降觀測點，分別布置在隧道中線兩側各4.6m處，變形縫處每個觀測斷面布置4個沉降觀測點，分別布置在隧道中線兩側各4.6m和變形縫前后各0.5m處。

3.1.1.2.主要監測項目測點布置

①水平收斂

測方法采用水準抄平方法，基準點分別設置在洞內和洞外（用于校核），視線長度一般不大于30m，監測誤差控制在1.0mm以內（高程誤差0.7mm），必要時采用冗余觀測方法來提高監測精度。測點布置如圖1、2所示。

②拱頂下沉

在確定監測的斷面隧道開挖或初噴后24小時內，在隧道拱頂部位埋設1個帶掛鉤的測樁（測樁埋設深度約15cm，鉆孔直徑約20cm，用早強錨固劑固定），并進行初始讀數。監測儀器采用水準儀和水準尺。

③地表沉降

隧道淺埋地段地表下沉的量測與洞內凈空變化和拱頂下沉量測在同一橫斷面內。監測斷面垂直于隧道軸向布置，監測斷面橫斷面方向應在隧道

中線兩側每隔2～5m布設地表下沉測點，每個斷面設5點，中心點在隧道拱頂正上方，直到拱腳與水平方向45度夾角的地層滑動線與地表交點，在最外測點以外至少5m設兩個不動點作為參照基點，通過精密水準儀量測不同時刻測點的高程即可得到測點在不同時間段內的下沉值，如圖三所示。另外，在沿著管道縱向每5米懸吊點的桁架上做好標記，測好桁架完全受力時的初始讀數，之后開挖至管道下方前后20m范圍每天測兩次，根據鐵四院的設計參數，地表沉降按最大值2cm來考慮加固管道。

3.1.2地質超前預報

TSP203探測系統可預報施工隧道掌子面前方以下不良（或特殊）地質問題：1）軟弱巖層的分布，2）斷層及其破碎帶，3）節理裂隙發育帶，4）含水情況，5）空洞，6）圍巖類別，即可以預測即將開挖隧道相關地質結構及其周圍地質狀況，同時也可以對力學參數（動態彈性摸量、剪切摸量、泊松比、密度、彈性縱波速度、彈性橫波速度等）進行評估，有利于及時預報隧道掌子面前方的地質狀況，以便正確指導隧道施工。

4.結束語

經過對鐵路隧道施工技術的總結，體會到鐵路隧道施工必須按照“預報超前、短進尺、弱爆破、強支護、勤量測、早襯砌”的原則施工;正確選擇爆破參數、合理控制開挖進尺、加強支護是隧道施工的核心工作;地質分析、強化資源配置、認真執行各項技術規范隧道施工安全的重要保障

參考文獻:

[1]郝金印，劉楊.淺埋暗挖雙聯拱大跨隧道下穿既有線綜合施工技術[J].價值工程，2012，（14）.

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【關鍵詞】隧道工程；正洞；施工技術

0 引言

淺埋破碎巖層隧道施工方法的選擇是決定隧道施工安全和進度的關鍵性因素，因此在施工方法選擇上一般較為慎重，合理的施工方法可有效控制初期支護的沉降變形量，確保支護結構整體的穩定性。一般情況下，隧道施工方法的劃分因素有：高度、跨度、高度與跨度綜合考慮三種。主要考慮開挖高度對圍巖影響的施工方法有全斷面法、臺階法、三臺階法等；主要考慮開挖跨度對圍巖影響的施工方法有側壁導坑法、雙側壁導坑法等；開挖高度、跨度綜合考慮的施工方法有 CD 法、CRD 法等。

1 工程概況

某隧道建設工程位于該地區高速公路3標段的第3KM以南約450m處，設計為左右線分離式的短隧道。右線端洞口里程樁號LC26+805-LC27+320，洞體長515.0m，最大埋深42.06m，位于LC26+930處。左線端洞口里程樁號LC26+810-LC27+330，洞體長520.0m，最大埋深 41.12m，位于LC26+940處。隧道總體走向呈105-80°，左右線均屬短隧道，隧道圍巖主要由煤層、泥巖及薄層灰巖組成，洞體范圍內存在煤礦采空區。地質條件極為復雜，存在淺埋、軟弱破碎巖層、煤系地層、采空區、滑塌體等各種不良地質現象。

2 隧道工程中正洞的施工技術

在對淺埋破碎巖層隧道一般施工方法分析總結的基礎上，針對該隧道淺埋，圍巖軟弱破碎，且隧道穿越煤系地層和采空區等工程特征，隧道在選擇隧道施工方法時，主要考慮開挖尺寸、支護結構穩定性及工程造價等因素的影響。該隧道在采用三臺階法施工時，施工基本原則：“預判斷，管超前，嚴注漿，短臺階，弱爆破，短進尺，交錯挖，強鎖腳，大拱腳，早封閉，勤量測，緊襯砌”。

2.1 臺階劃分施工

開挖高度過高不利于圍巖的自穩，開挖高度太低不利于初期支護的受力。因此，一般上臺階開挖高度取3.0-3.5m，階取2.5-3.0m，下臺階取2.0-2.5m。

臺階長度選擇時考慮到圍巖自穩和臺階長度對施工的影響，一般上臺階開挖長度取3.0-5.0m，階長度取5.0-7.0m，下臺階以施工方便為主，但不宜超過15.0m。

2.2 短進尺施工

三臺階法施工時必須采用短進尺，嚴格控制每次的開挖長度。上臺階每次進尺為 1-2 榀鋼拱架距離，且距掌子面最近一榀鋼拱架的距離不得超過 20cm；階和下臺階每次進尺為 2-4 榀鋼拱架距離，且在中、下臺階開挖時，各臺階均左右錯開施工，同臺階間左右錯開至少 3.0m，以避免上層初期支護兩腳同時懸空。

2.3 核心土施工

（1）上臺階核心土長度可取1.5m-2.0m，在確保掌子面穩定的前提下，為拱架架設和超前支護施工提供工作平臺；核心土頂面距拱頂約1.8m-2.0m，在圍巖穩定性極差時，可適當增加核心土高度，核心土左右腳部離開挖輪廓線2.0m-3.0m。

（2）階施工時不留核心土，直接落底至階，為上臺階開挖時提供方便，利于車輛通行。

（3）下臺階預留部分核心土，做成行車斜坡，從而滿足道路放坡需要，確保車輛行駛安全，兩側交錯拉槽施工。

2.4 弱爆破、緊支護施工

破碎巖層隧道在施工過程中若需爆破，應嚴格控制爆破強度，降低對圍巖的擾動，應采用機械開挖，并注意開挖進尺和速度。在隧道掌子面開挖后一兩個小時是圍巖穩定的關鍵時期，破碎巖層隧道圍巖暴露時間過長，受到環境影響，圍巖應力釋放變形后極易發生失穩，因此必須立即支護。

2.5 超前支護施工

淺埋破巖層隧道必須采用超前支護，加強掌子面前方圍巖的自穩能力，保證隧道掌子面施工的安全。超前小導管注漿能夠對前方未開挖部分巖土體起到縱向梁作用，同時通過對導管內注漿，漿液將進入巖土體的裂隙中，形成剛度較大的土層加固圈，提高了巖土體的穩定性。

2.6 鎖腳錨桿、大拱腳施工

上中下臺階在鋼拱架架設完成后均須打設鎖腳錨桿，每個拱腳不少于兩根，鎖腳錨桿采用3.5-4.0m長Φ22藥卷錨桿或Φ42mm的注漿小導管，鎖腳錨桿必須與鋼拱架焊接牢固，圍巖破碎情況下，鎖腳錨桿應注漿，增加與圍巖間的握裹力，鎖腳錨桿的施作質量是初期支護穩定性的關鍵。

大拱腳是通過擴大初期支護結構縱橫向支撐面積，以提高地基承載力的方法。各臺階開挖后，拱腳處應清除虛渣，將鋼拱架直接落于堅實的基底上，在基礎情況較差時，可采用混凝土墊塊墊于拱腳下，避免拱腳懸空，造成初期支護失穩。

3 隧道工程中仰拱三幅施工技術

仰拱三幅施工法通過減小仰拱開挖跨度，以控制初期支護的沉降變形量、提高隧道整體穩定性，同時在仰拱施工時，采取措施而不影響施工車輛正常通行，順利完成軟弱破碎圍巖隧道初期支護仰拱的閉合。

3.1 第一幅仰拱的施工

開挖隧道右側圍巖，開挖深度為1.2-2.0m，橫向開挖寬度為隧道開挖寬度的1/8-1/6，縱向開挖長度為3.0-4.0m，架設右側鋼拱架，鋼拱架右端與右側拱腳處鋼拱架下端用螺栓聯接，焊接縱向連接筋，在右側鋼拱架上噴射砼，筑成第一幅仰拱。

3.2 第二幅仰拱的施工

待第一幅仰拱施工6-8小時后，在隧道左側用同樣的方法進行第二幅仰拱施工，筑成第二幅仰拱。

3.3 第三幅仰拱的施工

待第二幅仰拱施工10-12小時后，開挖隧道中部圍巖，架設中部鋼拱架，中部鋼拱架的左端與第二幅仰拱的鋼拱架右端用螺栓連接、右端與第一幅仰拱的鋼拱架左端用鋼筋焊接連接，在中部鋼拱架上噴射混凝土，筑成第三幅仰拱，第一幅仰拱、第二幅仰拱、第三幅仰拱聯接構成縱向深度為3.0-4.0m的仰拱。

3.4 后續隧道仰拱施工

當隧道第三幅仰拱開挖時，仰拱兩側已施工完成，類似大拱腳作用的第一、二幅仰拱能夠有效地承擔上部初期支護作用，降低了隧道大幅開挖而產生的圍巖變形量，同時第三幅仰拱施工簡便可快速成環，且弧度較小易于鋼拱架的加工與連接，避免出現應力集中。

在進行仰拱第三幅仰拱施工時，由于仰拱中間部位的開挖，會對車輛通行帶來一定影響，為了發揮三幅施工法的優勢，不致影響隧道掌子面的正常施工，在第三幅仰拱開挖時，在其上方架設臨時棧橋，以利于施工車輛的通行，保證各工序間相互協調，互不影響。

4 結語

本文依托工程的實際情況，對該隧道工程中的正洞開挖及仰拱施工的主要技術做了分析，找到了適于淺埋破碎巖層隧道正洞開挖施工的方法，通過對施工現場監測數據的分析，提出了選擇使用仰拱三幅施工法的施工技術流程，施工后，現場監測數據顯示，采用仰拱三幅施工法替代半幅施工法后，仰拱開挖引起的拱頂沉降值和最大沉降速率均減少25%左右，充分體現了仰拱三幅施工法在淺埋破碎巖層隧道工程中良好的應用效果。

【參考文獻】

[1]范永慧.淺埋破碎巖層隧道小導管預支護技術研究[D].西安科技大學，2011.

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關鍵詞：小間距；隧道；施工技術

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A

0前言

小凈距隧道雙洞的中間巖柱寬度介于連拱隧道和分離隧道之間，一般小于1.5倍隧道開挖斷面的寬度。隧址區為山嶺重丘區，受地形的限制路線分幅展線十分困難，在這種情況下，小凈距隧道顯示出了優勢，與分離式隧道型式相比，隧道兩端接線的長度大大縮短，與雙連拱隧道相比，簡化了施工工序，節約了工程工期和造價。

1工程概況

1.1地理位置

水澗山隧道位于廣東博深高速公路珠海段第四合同段內，設計為雙洞六車道，隧道左線起訖樁號ZK29+471～ZK32+400,長2929m，右線起訖樁號YK29+495～YK32+401，長2906m。

1.2工程地質及水文地質

水澗山隧道位于低山地貌區。地層巖性主要由坡殘積土層、白堊系下統白云嶂組熔結凝灰巖及其風化層組成。隧址區巖性單一，未發現區域性斷裂構造通過，未發現有毒有害氣體、放射性等不良地質存在，屬較穩定地塊；但局部存在淺埋、偏壓、波速異常帶等。地下水主要為基巖裂隙水，以潛水為主，局部為承壓水，水量較豐富。

1.3結構類型

按新奧法原理采用復合式襯砌，初期支護采用錨噴支護，在洞口段輔以型鋼拱架、鋼格柵和超前小導管（鋼插管）超前支護，二次襯砌采用曲墻式、防水等級S6混凝土模筑襯砌，在初期支護和二次襯砌之間鋪設無紡布+PVC防水板作防水層。

1.4工程特點

隧道為雙洞六車道，隧道單洞最大開挖寬度16.78m，左、右線隧道（面向路線前進方向分左右）的線間距最小處約20m，最大處約30m，最小開挖凈距為7m，隧道開挖后的凈距小于隧道1倍開挖寬度。洞口段均存在不同程度的淺埋偏壓現象，其中隧道右線洞口端尤為突出。

1.5施工重點、難點

隧道進出口洞口段地形呈南高北低走向，坡率約為50°～70°，右線進口段30m范圍埋深僅有2～13m，出口段40m范圍內埋深約為3.5～15m洞頂覆蓋層為松散欠密實粘土、亞粘土和節理裂隙極發育、風化程度高軟質巖層，綜合以上情況，洞口段存在明顯的淺埋、偏壓；斷裂寬約2～3m的斷層，隧道中部軸線存在350m左右近似平行展布、南北水平走向、斷裂寬約0.5～0.8m的巖性接觸帶引起的構造破碎帶；同時，左右線隧道線間距過小、同步掘進施工干擾大也是控制隧道施工的不利因素；另外，防大變形、防坍方、冒頂也是本工程的難點。

2隧道施工總體安排

水澗山隧道采用由博羅端向深圳端單向順坡掘進方式進行施工，反坡排水，采用鉆爆法獨頭施工，汽車運輸，壓入式通風，掘進長度超過2km后采用巷道式通風。原則上右線先行施工，左右線掌子面錯開1～2倍洞徑后，平行作業。

進場后立即進行便道拉通、場區平整工作，洞頂邊仰坡、反壓護拱、偏壓擋墻、地表加固、截排水設施及模擬洞門完成后在洞門處施作一臨時洞門，即沿開挖輪廓線開挖一槽口，嵌入鋼拱架，并與洞外所立的鋼拱架連成一體，噴混凝土使之成為一個整體，臨時洞門的施作可以保證掛洞成功，做到早進晚出。

總體施工順序：洞頂邊仰坡錨噴支護（反壓護拱、偏壓擋墻及鋼花管注漿地表加固處理）洞口施工洞身開挖、支護防排水施工洞身二次襯砌洞內附屬工程。

3小凈距隧道洞身開挖及支護

水澗山隧道根據圍巖地質情況和施工條件采用不同的施工方法和作業方式。水澗山隧道Ⅱ～Ⅴ級圍巖施工方法對照表如表1所示。

表1水澗山隧道Ⅱ～Ⅴ級圍巖施工方法對照表

3.1Ⅴ級圍巖段

3.1.1施工方法及施工順序

水澗山隧道按“小斷面、短進尺、強支護、弱爆破、早封閉、勤量測”的方式掘進，Ⅴ級圍巖洞身開挖雙側壁導坑法施工，每次開挖循環進尺控制在50cm，先開挖隧道兩側導坑，并及時施作導坑四周錨網噴初期支護，導坑超前長度根據現場地質情況并結合具體施工情況確定，控制在30～50m。正洞上部開挖要比導坑滯后15～20米，開挖完成后及時施作初期支護，使其封閉成環，確保結構的穩定。土層段采用人工輔助風鎬開挖，石層段采用松動爆破開挖。

施工方法見圖1。

雙側壁導坑法開挖、支護施工順序：Ⅰ主洞拱部超前管棚或小導管注漿Ⅱ側導洞超前小導管注漿1、3側導洞上斷面開挖Ⅳ側導洞上斷面初支2、4側導洞下斷面開挖Ⅵ側導洞下斷面初支5主洞上部開挖Ⅲ主洞上部初支6主洞下部開挖Ⅴ主洞下部初支ⅤⅡ澆筑主洞仰拱ⅤⅢ模筑二次襯砌。

對于軟弱圍巖、淺埋偏壓地段及斷層破碎帶地段，開挖前先作好長管棚、小導管注漿或鋼插管措施，開挖過程中加強超前地質預報，提前掌握掌子面前方的地質、水文條件，便于及時采用應對的技術措施。

圖1雙側壁導坑法施工方法示意圖

3.1.2洞口段Ⅴ級圍巖開挖輔助措施

(1)控制爆破用藥量，減少對洞身周圍圍巖的擾動。

(2)對暴露圍巖及早封閉，洞身開挖后進行找頂清除洞頂危石，并用噴射混凝土進行初噴，初噴厚度為4cm。然后立拱架、施打錨桿、掛網后進行復噴。

(3)為了防止下部開挖時出現拱部崩塌，在上部支撐的拱腳處設置縱向槽鋼托梁，并設鎖腳錨桿鎖定。

(4)仰拱及填充混凝土施工：在進行洞下部開挖完后，每10m澆筑一次仰拱混凝土。

3.2Ⅳ級圍巖

Ⅳ級圍巖段采用臺階法開挖，開挖前先作好φ42超前小導管，然后在小導管的掩護下開始洞身半斷面開挖。利用半斷面多功能作業臺架，人工鉆爆開挖，采用弱爆破，反鏟配合裝載機裝渣，自卸汽車出渣。開挖后立即初噴混凝土，出完渣及時施作初期支護。

循環進尺控制在0.75～1.0m，臺階長度25～40m，上半部高度為6m。開挖輪廓測量放樣時按8～12cm預留開挖沉降變形量，具體按實際圍巖作適當調整。洞身開挖后立即進行找頂清除洞頂危石，并進行初噴，初噴混凝土厚度為3～5cm。出碴完畢后進行打錨桿、掛網和復噴。

施工步驟：上半斷面拱部開挖上半斷面初支下半斷面開挖下半斷面初支澆筑仰拱二次襯砌。

3.3Ⅱ、Ⅲ級圍巖

Ⅱ、Ⅲ級圍巖洞身開挖采用全斷面光面爆破施工，一次鉆孔，一次爆破成型。采用全站儀導向，鑿巖機鉆孔，非電毫秒雷管引爆，乳膠炸藥爆破，每循環炮眼深度為3.5m，循環進尺為3.0m。洞身開挖后立即進行鑿頂清除洞頂危石，并進行初噴，初噴混凝土厚度為3～5cm，出碴完畢后進行打錨桿、局部掛網和復噴至設計厚度。Ⅲ級圍巖開挖輪廓測量放樣時按8cm預留開挖沉降變形量，Ⅱ級圍巖因圍巖完整性（RQD＞90%）及圍巖基本質量指標（BQ＞450）不作預留。

4隧道監控量測

因水澗山隧道具有明顯的淺埋、偏壓、小間距特點，施工難度及復雜性也比一般隧道要大，因此在施工監測中采用信息化技術。根據監測結果，及時修改施工方案，調整支護參數，采取補強加固措施，以保證整個隧道監測工作始終處于監控狀態。

5小凈距隧道淺埋、偏壓地段施工的幾點看法

水澗山隧道因其凈距小，先行洞室與后行洞室相互影響關系密切、如何保證后行施工洞室對先行洞室的施工影響以及維持圍巖的穩定狀態與結構安全構成水澗山隧道工程施工技術的核心部分，也是隧道施工的重點和難點。

（1）選用小凈距隧道施工工法，保證單個隧道的施工安全，后行隧道開挖、支護在先行隧道掌子面距離后行隧道暗洞口35m后組織施工。

（2）針對小間距隧道的圍巖條件及凈距變化情況，選取合適的進洞方案和施工方法，確定科學、切實可行的安全距離，發揮信息化技術的優勢和作用，及時有效調整和修改施工方案和作業程序。特選取水澗山隧道左、右線三組典型斷面施工影響及處理方法進行分析(見表2)。

表2水澗山隧道左右線施工影響斷面分析表

（3）隧道進洞施工前先完成洞口的地層作加固處理、臨時支護及其他承載結構，提高圍巖自身承載能力，增強巖體對結構的彈性抗力，改善結構的受力條件，為隧道掘進創造有利條件，保證隧道日后營運安全。

（4）按短進尺、早封閉、強支護、弱爆破的原則進行施工，做好隧道的初期支護工作，采取低預應力對穿式鋼錨管、全斷面注漿、雙層超前短管棚和架設鋼構支撐等加強支護措施，保證施工及結構安全。

（5）應依靠信息化技術支持平臺，采用地質雷達、TPS等超前地質預報先進設備，傳統的監控量測手段與信息化技術結合應用，采用縱波傳遞測速儀、傳感應變片等儀器設備和先進可靠的計算軟件，及時、快速、準確地反饋信息，改善施工安全狀態，指導施工。

6結束語

水澗山隧道在參考借鑒既有相對成熟的小凈距隧道施工經驗的基礎上，結合本隧道的自身特點及圍巖實際，總結出適合本隧道施工的施工方法和工藝，采用了低預應力對穿式鋼錨管加固巖柱，傳統監測方法與信息化技術相結合，貫穿于小凈距隧道施工的始終，解決了水澗山隧道凈距小、不良地質地段、洞口段淺埋偏壓較嚴重的復雜綜合性的技術難題，保證隧道全線施工零事故，提前1.5個月實現隧道貫通，節省工程投資近50多萬元，有效地修正和補充了現有的小凈距隧道施工技術，為以后類型相仿的小凈距隧道施工提供可借鑒經驗。

篇8

關鍵詞：小凈距隧道中間巖體施工技術

1 工程概述

花園村隧道位于銀川-武漢高速公路陜西省境內商州至漫川關段內，采用并行雙線小凈距隧道形式，隧道雙洞軸線間距為19.91m，中間巖柱最小凈寬為7.714m，屬小凈距隧道（依據下面表1）。隧道上行線全長327.46m；下行線全長335.46m。整座隧道的平面位于直線與緩和曲線（圓曲線R=710m）上。隧址區屬中山地貌，地面標高在1133至1263m間，相對高差約130m，地形起伏較大。隧道軸線方向約155°，山脊走向240°，隧道方向與山脊夾角約85°。安武河在該處呈幾字形拐彎，突出山體呈鼻梁形態，兩側斜坡較陡。根據水文地質條件分析和涌水量的預測，地下水主要源于基巖裂隙水，對隧道洞室的穩定影響不大。雨季施工時需采取防護措施。

《公路隧道設計規范》規定兩相鄰隧道最小凈距見表1。

兩相鄰隧道最小凈距 表1

圍巖級別 Ⅵ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ

最小凈距（m） 4.0xB 3.5xB 2.5xB 2.0xB 1.5xB 1.0xB

注：B～隧道開挖斷面的寬度（m）

由于花園村隧道屬小凈距隧道，是介于普通分離式隧道和連拱隧道之間的一種隧道結構形式，保留了兩洞室之間原始的巖壁。因此，它綜合了連拱隧道和普通分離式隧道的特點于一身，具有展線、接線難度低，占地面積小，空間利用率高，避免了洞口路基高邊坡或大橋分幅等特點。所以，根據地質情況對兩洞之間的巖柱進行加固施工的施工的關鍵技術之一。

2 花園村隧道的施工技術

2.1隧道洞口段的加固措施

根據施工組織安排，花園村隧道開挖是從出口向進口方向單向掘進，先開挖下行線隧道，設計要求兩洞開挖面間距不小于50米。遵循早進洞、晚出洞的原則，盡量減少對地表原環境的破壞。進洞時，按設計方案對洞口加強段采用了20m長的大管棚施工，環向間距40 cm，外插角度1°~2°；暗洞Ⅴ級段，采用超前小導管注漿加固拱部圍巖，小導管為Φ50×5熱軋無縫鋼管，單根長4.5m，環向間距30cm，排間距3m，外插角5°~7°，每循環搭接1.47m。

2.2 隧道的洞身開挖

花園村小凈距隧道洞身在開挖過程中采用了預裂爆破和光面爆破技術，對洞身開挖方法、工序及鉆爆施工進行嚴格設計和控制。

2.2.1 洞口Ⅴ級深埋段開挖工序

洞口Ⅴ級深埋圍巖段施工遵循“弱爆破、短進尺”的原則，確保洞口的安全與穩定。施工采用上、下臺階法施工。開挖前打入超前小導管注漿加固拱部圍巖，洞身開挖每循環進尺為1m，與I20型鋼拱架間距相同，開挖后及時施作初期支護。

為了減小開挖對周邊巖體的不良影響，下行一側隧道先行進入，采用上、下臺階，保留核心土開挖方式。當開挖距離大于50米時，開始進行上行隧道側壁導坑上、下臺階掘進，及時架設鋼支撐，施作錨桿、鋼筋網、噴混凝土等初期支護，進行雙洞對拉錨桿連接、施加預應力加固中間巖柱。之后，再進行上行隧道上、下臺階開挖和支護。開挖工工序詳見下圖1。

圖1 洞口Ⅴ級隧道開挖工序安排

開挖順序說明：圖中希臘字母表示開挖順序，阿拉伯字母表示襯砌支護順序；

2.2.2 Ⅳ級圍巖深埋段開挖工序

Ⅳ級段落開挖工序與支護方式基本與Ⅴ級的基本相同，只是Φ25中空注漿系統錨桿布置由@1.0x0.75米調整為 @1.0x1.0米。

2.2.3 Ⅲ級圍巖開挖工序

Ⅲ級圍巖段開挖時，考慮了兩種方案施工。第一種是圍巖比較完整、強度較好的情況時，兩洞前后拉開都采用上、下臺階開挖，無側壁導坑；第二種是圍巖破碎時，采取超前導坑開挖，導坑位置在后進隧道的中下部位，這樣既可加大初次爆破點至中間巖柱的距離，盡量減少爆破對中間巖柱的震動影響，又能增加剩余大斷面開挖的臨空面，由全斷面一次爆破的拋擲式爆破改變為崩解式爆破，大大減少炸藥用量，提高爆破效率，導坑開挖深度一般控制在5～6米。

Ⅲ級段僅在巖石破碎帶局部設置預應力對拉錨桿，對中間巖柱進行加固。段施工工序詳見圖2。

圖2 洞口Ⅲ級段隧道開挖工序安排

開挖順序說明：圖中希臘字母表示開挖順序，阿拉伯字母表示襯砌支護順序；

3 中間巖柱關鍵部位的加固

設計中對Ⅴ級深埋、Ⅳ級圍巖段全部加固中間巖柱，對Ⅲ級圍巖段在巖石破碎段局部進行加固。在先行的主洞與另一洞側壁導洞開挖支護后再對巖柱進行注漿和錨桿加固。

3.1 巖柱加固注漿

洞口刷坡時，暫時保留兩隧道中間巖柱洞口處原地表體，以支擋坡面。洞口臨時防護完成后，挖除中間巖柱坡面土體，立即沿隧道軸向對中間巖柱正面打入5m長Φ50×5小導管，注漿加固中間巖柱體。當注漿達到強度后進行上行隧洞開挖，向前掘進5米后對中間巖柱改為水平斜向前方45°小導管注漿，小導管規格Φ50×5，長度5m，排距3m。注漿初壓0.5MPa，終壓1.5Mpa，注水泥漿：1：1。

3.2 中間巖柱對拉錨桿的施工

中間巖柱錨桿加固方法有：

1）貫穿式預應力對拉錨桿：即先行洞開挖施作錨桿后，待錨桿鉆孔內水泥砂漿達到設計強度，通過扭力扳手對錨桿進行初次張拉，后行洞開挖暴露錨桿端部后，拆除預安裝的絲扣保護包裝，實行二次張拉。

2）非貫穿式預應力錨桿：只采用一次張拉工藝，洞室開挖施作錨桿后，待錨桿鉆孔內水泥砂漿達到設計強度，通過扭力扳手對錨桿張拉至設計值。

3）局部長錨桿：在中夾巖部位設置區別于隧道其它部位的加長錨桿，局部長錨桿與其他錨桿相比，布置間距和布置形式等結構設計參數都相同，只是針對中夾巖，在有效的范圍內設置的錨桿長度有所增加。

本項目花園村隧道小凈距段根據圍巖情況分別采用了1）、3）種錨桿加固方式。在預應力錨桿加固時，應注意以下施工事項：

對拉錨桿采用φ25螺紋鋼筋，張拉設備采用穿心式單作用千斤頂。錨桿預張拉應力為50KN，一端固定，另一端張拉。錨桿固定端和張拉端沿縱向間隔一排布置，在同一截面上間隔進行張拉，以避免產生局部壓應力集中現象。螺紋鋼筋的錨固在油泵開動、壓力表指針穩定時進行。千斤頂施加預拉力時采取邊張拉、邊擰緊錨具的方法，施加初始預加力的相應油壓值一般為設計油壓的10%，以此做為丈量鋼筋伸長量的起算點。預拉力錨桿的張拉一律采用雙控法，油壓值的誤差不得超過±2%，伸長量的誤差不得超過±5%。

施工中千斤頂端部及非張拉端鋼筋端部嚴禁站人，并加設防護措施。張拉后的鋼筋在未灌漿前嚴禁碰擊、踩踢。灌漿工作必須避開鋼筋端部，以防預應力鋼筋突然斷裂彈出傷人。在有油壓情況下，嚴禁拆卸油壓系統中任何零件。

4 結語

通過對商漫高速公路花園村隧道小凈距隧道的施工技術探討，我們總結出了以下幾點：

4.1 小凈距雙洞隧道的施工難度、工期和造價高于普通雙線獨立隧道，低于連拱雙線隧道。當選線時，在地質條件良好、地形條件受制約時，是一種較好的隧道結構形式；

4.2 小凈距雙洞隧道施工的難點、重點是控制爆破作業，必須確保隧道開挖過程圍巖的穩定，減小兩隧道之間由于凈距較小引起的圍巖變形、爆破震動等不利因素；

4.3 小凈距雙洞隧道施工的關鍵是中間巖柱的加固和穩定，由于圍巖自穩性和支護結構的受力較一般隧道復雜，必須充分利用隧道圍巖的自承、自穩能力，通過圍巖加固措施使隧道修建達到經濟、合理的目的；

4.4 在小凈距隧道施工過程中，要加強隧道施工的監控量測工作，根據量測及時反饋信息，以利于隧道動態施工控制；

參考文獻

[1]中華人民共和國交通部. 公路隧道施工技術規范（JTJ042―94）.北京：人民交通出版社，1995.

[2]王新平等連拱隧道建設的若干關鍵技術[A]現代隧道技術（增刊）[C]中鐵西南科學研究院出版2002.10

[3]何川等連拱隧道的主要修建技術問題及對策[A]現代隧道技術（增刊）[C]中鐵西南科學研究院出版2002.10

[4]黃成光主編公路隧道施工[M]人民交通出版社2002

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關鍵詞：西山特長隧道施工方案總結

中圖分類號：U45文獻標識碼： A 文章編號：

1、工程建設總體概況

1.1、工程概況

太古高速公路西山隧道全長13.65km，建成后是我國第二長公路隧道（僅次于秦嶺終南山隧道）。S3標工程全長7.25km，起止里程Y（Z）K7+550～Y（Z）K14＋800，主要為西山特長隧道古交端及洞口路基工程。其中S3標段的左洞全長7110m，右洞全長7030m，設計為解決運營通風和施工需要，設2號斜井和2號豎井，2號斜井全長424m，設計坡度為25°，屬于陡坡斜井，斜井中部設隔板分為進出風道，負責左洞的運營通風。2號豎井設計為圓形斷面，深度156.8m，襯砌后直徑為8.2m。豎井中部設計為0.3m厚的鋼筋砼隔板，將豎井分隔為進、出風道，在井底設送風道和排風道分別與右洞連通。

西山隧道出口段平面圖

1.2項目部和工區設置

太古高速公路項目于2008年底中標，2009年2月份人員開始陸續進場。在進行駐地建設的同時，開始進行新增斜井以及出口的進洞施工準備工作。根據項目所處地理位置以及施工的需要，將工程劃分為斜、豎井和出口兩個工區同時組織施工，考慮到后期主要的工作量在斜、豎井工區，將項目部建在斜、豎井工區，便于施工現場管理。

1.3項目主要節點

2009年4月20日新增斜井正式進洞施工，5月1日隧道出口右洞正式進洞施工，5月3日出口左洞的橫通道開始施工，5月13日進入正洞施工。

2010年5月中旬新增斜井進右洞正洞施工，7月下旬通過車行橫洞從右洞進入左洞施工，2011年11月2日晚斜井與出口左右洞開挖面先后貫通。

2011年11月19日右洞與S2標右洞貫通，12月9日左洞與S2標左洞貫通。

2012年4月正洞二襯全部完成，5月車通、人通及水溝電纜槽完工。

2、工程特點和難點

進場以后，通過對工程項目實地進行勘查，認真審核施工設計圖紙，充分調查了解隧道穿越地區的地質情況，對該項目的特點和難點進行了認真的研究分析，主要有以下幾個方面：

2.1、隧道單洞施工長度大，施工工期緊

西山隧道的左右線單洞開挖長度為14.14公里，工期要求34個月，十分緊張。

2.2、隧道工程地質條件復雜多變，施工難度大

根據設計資料，隧道穿過的地層十分復雜，施工中有可能遇到的不良地質情況有巖溶、涌突水、煤層及瓦斯、陷落柱及斷層破碎帶、膨脹性圍巖、巖爆和承壓水地段，施工難度大。

2.3、隧道獨頭掘進施工長度大，技術難點多

隧道單洞長度在7000米以上，同時設有斜井和豎井，隧道獨頭掘進施工的長度要達到3500米以上，隧道施工中的通風、供電、出碴運輸等對進度影響很大，項目需要解決的技術難點很多。

通過對該工程重難點進行認真分析，明確了施工中應當充分考慮的問題，對確定總體施工方案和施工組織設計的編制，起到了很好的指導作用，理清了現場施工組織安排的思路，為進一步采取相應的措施明確了目標和方向。

3、施工總體方案的優化

3.1 增設緩坡斜井方案

S3標段隧道原設計為解決運營通風和施工需要，設2號斜井和2號豎井。2號斜井全長424m，設計坡度為25°，屬于陡坡斜井，斜井中部設隔板分為進出風道，負責左洞的運營通風。2號豎井深度156.8m，襯砌后直徑8.1m，中部設隔板分為進出風道，負責右洞的運營通風。

根據設計情況，在出口作為施工作業面的同時，一般應采取利用2號斜井輔助正洞施工方案，由于該斜井設計屬于陡坡斜井，需要在斜井口配備大噸位的絞車和礦車，斜井部分采用有軌運輸進行施工。正洞內采用無軌運輸，并在斜井底設存碴場，洞碴通過斜井有軌運輸至洞口，再采用無軌運輸至棄碴場。

針對該隧道地質情況復雜，工期十分緊迫的實際情況，采取緩坡斜井輔助正洞施工方案是比較好的選擇，我們通過對施工現場的詳細勘查，提出了增設緩坡斜井輔助正洞施工的方案，新增斜井全長1130m，最大坡度12.5％，采用雙車道無軌運輸，該方案順利通過了集團公司組織的專家論證會。新增斜井方案經項目部提出上報業主后，得到了業主的認可，并組織專家論證會進行論證，建議將新增斜井作為永久工程應急救援通道，后期經過進一步爭取，將新增斜井作為正式工程納入到山西省交通136工程中。

3.2 2號斜井及2號豎井施工方案

采用新增斜井輔助正洞施工后，原設計的2號斜井承擔運營通風功能，在集團公司專家論證會上，專家提出對運營通風設計進行優化，建議將2號豎井直徑擴大，左右洞共用2號豎井通風，將原設計2號陡坡斜井取消。該方案向業主提出后，由于運營通風變更屬于重大設計變更，需交通廳審批，過程較長，業主急于完成年度投資計劃，項目部不得已只能按2號豎井原設計進行施工。

在后期新增斜井納入136工程后，最終仍然是對運營通風設計進行了優化，利用2號豎井承擔左右洞運營通風，原設計的2號斜井取消。

2號豎井的設計直徑8.1m，深度156.8m。由于我公司沒有類似豎井的施工經驗，通過反復比較,選擇了傳統的利用提升井架和絞車進行施工的方案，自上而下地進行開挖支護，開挖支護到底后，自下而上進行二襯施工的方案，同時考慮后期有可能利用豎井輔助正洞施工，設備配置上留有一定的富余量，最終確定配備大型井架和直徑2.5m的礦用提升絞車進行施工。

3.3第二斜井輔助正洞施工的設想

在2009年隧道各工區施工正常后，項目部對隧道穿越的地形地貌進行了詳細的勘查，隧道在距離出口約2.5km處穿越一溝谷，洞頂埋深約40m。鑒于隧道施工受地質情況等不確定因素的影響較大，為保證按期完工，綜合各方面的條件，提出了在該處設斜井輔助正洞施工的設想，經過詳細的實地勘查，該溝谷位置的水、電等均具備條件，具備設斜井輔助正洞施工的條件，僅需要新修便道約3km。通過初步設計，斜井長度約400m，坡度10％左右，與正洞交匯處距離出口約2800m，距離新增斜井與正洞交匯處約2300m。如果增加該斜井（采用單車道并設錯車道，預計增加投入約800萬元），可以大大緩解正洞施工的工期壓力，減小斜井和出口獨頭掘進的距離，減少斜井和出口正洞施工的成本。但由于種種原因，該方案未能實施。

4專項施工技術方案的編制和實施

根據工程進展情況，及時針對施工中的關鍵部位和特殊工序，先后組織技術人員編制和優化了多個專項施工方案，解決遇到的技術難題，實施以后均取得較好的效果，不但充分體現出了我單位的施工技術水平，還保證了工程快速順利實施，施工中優化并采用的主要有以下幾項技術方案。

篇10

關鍵詞：復雜地質；鐵路隧道；施工技術

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

一、我國鐵路隧道施工技術概述

隨著我國交通運輸事業的快速發展，鐵路隧道工程越來越多，對鐵路隧道施工技術水平的要求也越來越高，很多隧道需要穿過多種多樣的地質條件，因此，只有不斷加大隧道施工的技術投入力度，組織相關技術人員進行技術攻關，不斷提高鐵路隧道施工技術水平，才能夠適應鐵路運輸事業發展的需要，滿足人們對鐵路運輸的需求，助力社會經濟的發展、具體說來，在鐵路隧道的施工過程中，需要克服各種各樣的復雜地質條件，如巖溶、高地溫、放射性氣體、軟弱破碎帶、特殊巖層、云母片巖等不利于施工的地質條件。如果在隧道施工過程中不能很好地克服這些復雜的地質條件，就可能會導致突泥、涌突水、巖爆、瓦斯爆炸、高地溫災害等一些突發性的災害事故，不僅會降低鐵路隧道工程建設的經濟效益與社會效益，浪費大量的人力、物力、財力，延誤工程的施工工期，甚至會造成人員傷亡，給人們的生命財產安全帶來極大的威脅。

鐵路隧道施工過程中的地質災害具有突發性、多變性、復雜性、危害程度大、危險系數高等特點，因此，解決這些復雜的地質問題是隧道施工過程中的關鍵問題，也是確保隧道施工順利進行的基礎，只有加強復雜地質條件下的鐵路隧道施工技術研究，才能夠促進鐵路隧道施工工程的順利進行，保障人民的生命財產安全，不斷提升鐵路隧道的施工技術水平，促進我國鐵路運輸事業的發展。

二、我國隧道技術的發展

近幾年來隨著經濟的高速發展，我國的鐵路建設事業也是日進千里，通過技術專業人員的不斷努力，在面對我國復雜地質條件的基礎上，攻克了很多世界性難點鐵路建設項目，諸如難度極大的青藏鐵路，順利通車不僅僅是一條鐵路線路施工成功的變現，在高原軟質地層中攻克的隧道施工技術也是該領域內的巨大突破。

還有京廣高鐵建設中涉及到的隧道技術等，在隧道開展過程中不斷突破的排水通風、巖層強度、支護壓力、建筑物應力回避等問題，積累了我國隧道施工技術方面的豐富經驗，并由此引導我國經濟發展逐步邁向新的臺階，本文總結了近些年來通過實踐發展起來的一些新的應對技術，對于隧道施工具有一定的借鑒意義。

三、淺埋偏壓隧道施工

淺埋隧道最大的特點就是埋深淺,圍巖很難形成自拱,地表容易塌陷,它對掌子面自穩性有重大影響。容易造成地表開裂,地質下沉。對淺埋隧道主要的施工方法有明挖法和蓋挖法以及盾構法和深埋淺挖法。

偏壓隧道是由于各種原因造成圍巖壓力呈明顯的不均勻性,使得隧道的支護收到偏壓荷載。而造成其形成的原因是因為施工的方法不正確,影響到了圍巖的相對穩定性,或者在地質上由于圍巖產狀傾斜,自穩定能力差。對偏壓隧道主要施工方法有全斷面施工方法、正臺階施工方法、“CD”施工方法。

四、軟弱圍巖隧道

對軟弱圍巖隧道的主要方法是加強自支護能力,首先要通過噴混凝土和錨桿以及架設超前支護和鋪設留核心土的方法，來穩定掌子面,然后架設臨時的仰拱或底部橫撐,對基腳進行加固,然后對底部的底層進行加注巖漿的加固,同時要 設置底部錨桿,對施工方法進行優化,避免破壞圍巖結構。最后要通過注漿加固的方法以及超前支護與地表面加固的方法對地層進行加固,防止地層環境 改變從而影響施工環境,降低其強度。

具體的來說,超前支護主要是使用錨桿或小導管以及鋼筋等對前方圍巖進行加固約束,或者是使用鋼筋和鋼背板以及L型鋼對穩定性差的圍巖進行混凝土的噴注施工。而加強底部則是對底部底層或基腳等進行泥漿的灌注,增加底部的鎖腳錨管,對鋼架支撐結構進行加固等。

五、隧道施工技術的改進措施

由于地質條件的復雜和技術水平較低，隧道施工時的安全事故時有發生，且施工效率不高，對鐵路建設的發展產生阻礙。 要想加快我國鐵路建設的步伐，就必須針對這些問題提出改進施工技術的措施，推動我國鐵路事業又好又快發展。

1、加強地質工作

地質條件的復雜是影響隧道施工最重要的因素，要改進隧道施工技術，就要在地質工作方面有所加強?，F階段，我國對地質工作研究較少，大部分隧道施工缺乏地質工作這一環節或者只關注地質環境的前期勘探，所以在這方面的工作急需加強。

一般而言，較科學的隧道地質工作應包含三個方面的內容：前期的地質情況預測，施工中圍巖的進一步調查及地質災害監測，探討與圍巖相匹配的施工技術等。前期預測是指在施工前，由專家和隧道工作者運用儀器探測和地面調查等方法，初步了解施工地的地質構造，判斷隧道可建與否以及運用何種施工技術進行鉆探；施工過程中，對巖石的調查和鑒定包括巖層自身結構、受力狀況和巖層周圍的地質狀況，如地下水等，隨著施工進展對其進行深入調查。對地質災害的監測主要是指通過深入隧道，對塌方、突水、瓦斯爆炸等地質災害進行監測，具體內容即是對巖層破碎帶和不穩定的巖溶等進行識別，對地下水位進行監測以及對斷層和煤系地層的確認識別，以保證施工階段的安全性；經一系列識別監測后，在地質狀況相對穩定的情況下，還要尋找與該巖層結構相對應的施工技術，以免在施工中誘發地質災害。我國的地質工作還處于完善階段，加強地質工作，對于鐵路隧道施工的順利開展和降低安全隱患有著重要的現實意義。

2、改進施工技術

在鐵路隧道施工過程中會遇到很多不同的地質災害，如塌方、突水、巖爆以及隨之產生的泥石流等，要確保施工工作的順利、高效開展，除加強地質工作之外，還要采取安全有效的技術措施?？傮w來看，首先要改進預加固技術，即對相對脆弱和易破碎巖層進行注漿加固，增強其受力能力和穩定性，從而增強施工過程中其抗壓能力，提高安全性；其次要改進支護技術，超前支護，加固施工設備，保障工作人員的生命安全；最后，要改進控制方法，采用自動化監測進行臨空面控制，遠離施工洞口，保障施工安全。以具體防治措施為例：塌方多是由于圍巖脆弱、易破碎，在修建隧道時，可采用提高圍巖的強度和抗壓性的措施進行注漿，利用施工中常用的超前長管棚、超前錨桿及加固注漿、超前小導管注漿等施工措施加以預防；對于瓦斯地層，則需要降低瓦斯壓力，采取鉆孔排放的方式，減輕施工壓力，同時要對其進行安全監測，利用瓦斯測定儀對其進行不間斷地濃度監測，確保施工安全；對于石膏地層和山谷等地下水位較高的地段，或在巖層軟弱、復雜的地質隧道施工過程所引起的滲漏水問題，應采用積極有效的防排水措施予以處理，某些地段還需加強通風，以確保隧道內鐵路運行安全。

由于地質災害的種類和各地的具體情況不同，在施工時，需針對不同的地質災害問題選擇相應的施工技術和防治方法進行處理，以防引發其他的地質災害；還要與時俱進，適時更新，采用先進技術，并不斷總結施工中的問題和治理經驗，在進行新的施工方案設計時充分考慮，以減少同類事故的發生；同時施工機械的性能決定了施工方法和復雜地質條件下隧道安全高效的完成，所以要不斷完善施工機械性能，正確選用機械材料和科學技術。

結束語

總之,隨著我國經濟的快速發展,國家交通網絡的逐步形成,鐵路覆蓋的面積也快速增長,而針對我國廣袤的地理環境,對復雜地址條件下鐵路隧道施工技術的分析討論顯得格外重要。這對我國的經濟發展以及我國的社會建設有著積極重要的作用,對我國鐵路道路的發展更是具有進步發展的意義。

參考文獻

[1]成飛.關于隧道施工質量控制措施的探討[J].科技資訊，2011 年(2).