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芻議隧道施工有效措施

文檔作者：李黎陽文檔來源：中鐵五局集團第二工程有限責(zé)任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年06月02日
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建 材 與 裝 飾 2014年 1月
芻議隧道施工有效措施
李黎陽
（中鐵五局集團第二工程有限責(zé)任公司湖南衡陽421000）
摘要：隨著新一輪鐵路建設(shè)的開工，長大隧道和高風(fēng)險隧道的修建將會越來越多，隧道施工中存在的安全隱患應(yīng)引
起施工設(shè)計的高度重視，采取有效的管理和技術(shù)措施避免事故的發(fā)生是隧道工作者最為關(guān)心的問題。本文結(jié)合工程實例，
重點分析了洞口段施工、超前支護、洞內(nèi)施工、爆破施工有效措施。
關(guān)鍵詞：隧道施工；洞口段施工；超前支護；洞內(nèi)施工；爆破施工
中圖分類號：U455 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1673-0038（2014）03-0182-03
引言
隧道工程施工時，首先要把施工地區(qū)的地質(zhì)和水文情況勘
查清楚，將勘查到的資料結(jié)合工程使用的要求，進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和
施工方法的抉擇。然后通過施工設(shè)計的指導(dǎo)，有步驟地進行施
工，并在施工的過程中，隨時進行各種量測，不斷有針對性的修
正支護結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工方案，使之更趨于合理。在隧道建成交付
使用后，還要定期檢查，并按檢查出的問題或病害，做出養(yǎng)護計
劃，分輕重緩急予以修復(fù)或大修，使工程建筑物時刻處于良好狀
態(tài)，正常發(fā)揮它的工作效能。
1 工程概況
設(shè)計隧道為雙線鐵路隧道，洞高12.15m，洞寬14.10m。隧道
斷面采用三心圓曲墻式斷面，半徑為R1=6.73m，R2=11.82m，R3=
2.46m。隧道建筑限界凈寬為12.1m，凈高為8.26m。隧道橫段面
如圖1。
隧道設(shè)計采用柔性支護體系結(jié)構(gòu)的復(fù)合式襯砌，二次襯砌
斷面全部采用曲邊墻式等截面斷面。縱斷面圖如圖2。
根據(jù)地質(zhì)情況，對隧道洞口吁級圍巖淺埋段進暗洞第一環(huán)
采用大管棚超前支護進洞，其后采用小導(dǎo)管對前方圍巖進行注
漿加固，深埋吁級及郁級圍巖段采用小導(dǎo)管對前方圍巖進行注
漿加固后再開挖，開挖時采用打錨桿、安裝型鋼架、掛鋼筋網(wǎng)及
噴射混凝土等初期支護。
2 洞口段工程
2.1 洞口段土方開挖
排前一號隧道進出口主要為殘坡積層塊石夾土，故開挖采用
挖掘機或人工風(fēng)鎬進行洞口段土方開挖。施工前先人工開挖并施
作截水溝。明洞段采用明挖法進行施工，開挖由外向里，從上自下
分臺階進行施工。開挖主要以挖掘機進行，由裝載機配合挖掘機
裝碴，大噸位自卸汽車運輸。開挖不得采用爆破法，以免破壞洞口
土體穩(wěn)定。
2.2 明洞段臨時邊仰坡
明洞臨時邊坡破率基巖為1：0.3，土層為1：0.5。在洞口邊、仰
坡處，機械預(yù)留30cm左右由人工進行刷坡。確保邊坡整體圓潤、
美觀。為保證明洞開挖臨時邊仰坡穩(wěn)定，對邊仰坡采用掛網(wǎng)防護。
支護參數(shù)為：采用準(zhǔn)42伊4 小導(dǎo)管，長度3.5m，布置間距為1.0m伊
1.0m；掛準(zhǔn)8 鋼筋網(wǎng)，間距為25cm；噴射混凝土采用C20 混凝土，
厚度為10cm。
2.3 明洞及洞門端墻、偏壓耳墻混凝土施工
由于本隧道地形復(fù)雜，洞口圍巖屬于鷹級圍巖，埋深淺，圍巖
對隧道洞口產(chǎn)生偏壓。為減少圍巖對隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的偏壓，衡陽
端洞口采用接長10m 偏壓明洞進洞方案，井岡山端洞口采用接
長5m偏壓明洞進洞方案。
施工時，洞門端墻與明洞一次性整體澆筑。洞門端墻、偏壓耳
墻外模采用尺寸為150cm伊50cm伊0.5cm（長伊寬伊厚）的鋼模，內(nèi)模
和模板臺車內(nèi)模共用，堵頭模板采用3cm 的木模。明洞澆注模板
混凝土?xí)r：分成仰拱、拱墻兩步進行，端墻基礎(chǔ)和仰拱整體澆注。
先施工仰拱及邊墻腳部鋼筋混凝土并設(shè)置接茬筋（端墻和二稱鋼
筋分開焊接及綁扎），拆模后將施工接縫面鑿毛，然后施工拱墻部
鋼筋混凝土。
3 超前支護
超前支護有在進洞前的大管棚超前支護和洞內(nèi)小導(dǎo)管超前
預(yù)支護兩種形式。
3.1 大管棚施工
在施工大管棚前首先施工導(dǎo)向墻，導(dǎo)向墻是第一環(huán)大管棚的
固定端，暗洞開挖前進洞前必須完成，開挖導(dǎo)向墻時要預(yù)留核心
圖1 排前一號隧道橫斷面圖
圖2 排前一號隧道縱斷面圖
交通建設(shè)
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2014 年 1月 建 材 與 裝 飾
土，核心土要有足夠的面積。本次設(shè)計導(dǎo)向墻寬度為2m，厚度為
60cm 的C25 混凝土，套拱內(nèi)架設(shè)三榀I20b 工字鋼支撐，在其上
采用準(zhǔn)16 固定鋼筋選用雙面焊焊接準(zhǔn)127 的導(dǎo)向管，安裝導(dǎo)向管
時要注意與設(shè)計管棚外插角保持一致（0.5~1毅）。
套拱拱腳混凝土基礎(chǔ)要置于巖層上，當(dāng)置于土層上時，基底
地基承載力不小于350kPa。導(dǎo)向墻沿明洞襯砌外輪廓布置，導(dǎo)向
墻施工完后在施工大管棚時，必須保證不偏移不沉降。
在導(dǎo)向墻達到設(shè)計混凝土強度的70%后，根據(jù)圍巖條件采
用潛孔鉆機（110 沖擊器，帶110 鉆頭）進行鉆孔，鉆孔按照隧道
周邊0.5~1毅的外插角進行。鉆孔達到設(shè)計深度即22.95m時，采用
高壓風(fēng)進行清空、安裝管棚。為使鋼管接頭不在同一平面上，鋼
管按4m、5m、6m 不等長分別間隔選用。
在每根管棚安裝完成后進行注漿。漿液采用M30 水泥砂漿。
注漿采用注漿機進行。注漿量為按最大2MPa 注漿壓力、28.6%孔
隙率、50%充填率確定的設(shè)計壓注量。注漿時，每根管棚孔口必須
焊接止?jié){閥門，保證注漿完成后立即關(guān)閉，使已注漿液不會露
出，保證注漿質(zhì)量。
3.2 超前小導(dǎo)管
該隧道吁、郁級圍巖為加強襯砌地段，拱部采用超前小導(dǎo)管
注漿加固地層。采用YT-28 風(fēng)動鑿巖機鉆孔，安裝超前小導(dǎo)管并
與鋼架焊接固定，小導(dǎo)管外插角符合設(shè)計，用注漿泵進行注漿作
業(yè)，注入水泥單液漿，注漿壓力一般為2.0MPa，施工中根據(jù)現(xiàn)場
試驗確定合理的注漿參數(shù)。小導(dǎo)管在構(gòu)件加工廠制作，前端做成
尖錐形，尾部焊接準(zhǔn)8mm 鋼筋加勁箍，管壁上每隔15cm 交錯鉆
眼，眼孔直徑為6耀8mm。小導(dǎo)管加工見圖3。
鉆孔完畢后，將小導(dǎo)管按設(shè)計要求從工字鋼腹板部開孔穿
過，插入孔中，尾部焊接在鋼拱架上。小導(dǎo)管搭接長度不小于
1.5m。
4 洞內(nèi)施工
斷面中含軟弱夾層地段采用“CRD”工法施工。CRD 法是將
隧道分側(cè)分層進行開挖，分部封閉成環(huán)，見圖4。每開挖一部均及
時施作錨噴支護、安設(shè)鋼架、施作中隔壁、安裝底部臨時仰拱。施
工步驟是先超前開挖、支護施工一側(cè)的上部，待初期支護完成且
噴射混凝土達到設(shè)計強度70%以上時再開挖同側(cè)的下部，然后
開挖另一側(cè)的上部，最后開挖另一側(cè)的下部。
保持各分部開挖斷面和各部的縱向間距，開挖輪廓線要圓
順，以減少出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。每塊小斷面開挖長度3耀5m，及時
設(shè)置臨時仰拱封閉、步步成環(huán)，盡量縮短成環(huán)時間，必要時進行
掌子面噴射混凝土臨時支護。中隔壁設(shè)置為弧形臨時支護，隧道
左右開挖小斷面底部臨時仰拱保持在同一斷面上，各節(jié)點的連
接一定要對齊，螺栓連接牢固，并及時施作鎖腳錨管。必須保證
中隔壁和臨時仰拱鋼架的規(guī)格數(shù)量和噴射混凝土的厚度，鋼架
之間縱向連接鋼筋及時施作并連接牢固。為減小支護結(jié)構(gòu)對地
基的壓力，提高地基的承載能力，對型鋼拱架的底部設(shè)置40cm伊
40cm伊20cm 的木制墊塊。側(cè)導(dǎo)洞初期支護鋼拱架要在主洞初期
支護鋼拱架閉合之后方可拆除。二次襯砌距掌子面最大距離最
大不得超過100m。
5 爆破施工
隧道芋級、郁級圍巖段落較長，開挖主要以爆破作業(yè)為主，加
強監(jiān)測，盡量減少施工中對圍巖的擾動，發(fā)揮圍巖的自身承載能
力。計劃拱部采用光面爆破，邊墻采用預(yù)裂爆破。施工采用氣腿
式風(fēng)鉆鑿巖打眼，非電導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)，炸藥爆破，采用裝載機
裝碴，自卸汽車運輸至棄碴場倒碴。
5.1 炮眼直徑及深度
（1）吁級圍巖中空眼直徑為準(zhǔn)42mm，裝藥眼直徑為準(zhǔn)38mm，
掏槽眼深度為1.3m，中空眼為1.5m，其他眼為1.3m。
（2）郁級圍巖中空眼直徑為準(zhǔn)42mm，裝藥眼直徑為準(zhǔn)38mm，
掏槽眼深度為1.8m，中空眼為2.0m，其他眼為1.8m。
（3）芋級圍巖掏槽眼深度為3.8m，其他眼為3.6m。
5.2 炮眼裝藥結(jié)構(gòu)
為確保爆破效果，嚴(yán)格按照設(shè)計的炮眼裝藥量及裝藥結(jié)構(gòu)，
炮眼堵塞方式進行裝藥，并在施工過程中不斷地總結(jié)經(jīng)驗，隨時
修正鉆爆設(shè)計，確保達到較好的光爆效果。相鄰兩孔間的巖面平
整，圍巖中沒有明顯可見的爆震裂隙。開挖面的超挖值符合《鐵
路隧道施工規(guī)范》第6.2.1 條的規(guī)定，不允許欠挖。
5.3 鉆孔爆破施工
鉆孔的測定和開孔質(zhì)量應(yīng)符合下列要求：鉆孔孔位應(yīng)依據(jù)測
量定出的中線，腰線及開挖輪廓線確定；周邊孔應(yīng)在斷面輪廓線
上開孔，沿輪廓線的間距偏差不應(yīng)大于5糟皂。炮孔的孔底落在爆
破圖規(guī)定的平面上；炮孔經(jīng)檢查合格后，方可裝藥爆破。
按圍巖和建筑物的抗震要求，嚴(yán)格控制最大一段起爆藥量。
爆破震動的安全質(zhì)點震動速度可參照《爆破安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)
定。炮眼的裝藥、堵塞和引爆線路的聯(lián)結(jié)，應(yīng)由經(jīng)考核合格的爆
破工負責(zé)，并嚴(yán)格按爆破圖的規(guī)定進行。
鉆孔孔口位置、角度和孔深應(yīng)符合爆破設(shè)計的規(guī)定，鉆孔偏
差不得大于1毅。殘留炮孔痕跡應(yīng)在開挖輪廓面上均勻分布。炮孔
痕跡保存度：硬巖大于85%以上，中硬巖大于70%，軟巖大于
50%。相鄰兩孔間的巖面平整，孔壁不應(yīng)有明顯的爆震裂隙。相鄰
兩茬炮之間的臺階形誤差不大于15糟皂。工作面在爆破后、出碴前
清除所有的開挖面殘留的危石及碎塊，以確保進入人員和設(shè)備
的安全，應(yīng)經(jīng)常檢查已開挖洞段的圍巖和支護穩(wěn)定情況，及時采
取處理措施，如清除可能塌落的松動巖塊及采用噴混凝土、錨桿
或鋼拱架等措施加固不穩(wěn)定巖體。應(yīng)根據(jù)施工開挖情況，不斷優(yōu)
圖3 小導(dǎo)管加工
圖4 施工開挖及支護
交通建設(shè)
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化爆破參數(shù)，避免巖石出現(xiàn)爆破裂隙，或使原有構(gòu)造裂隙的發(fā)展
超過允許范圍，以及使巖體的自然狀態(tài)產(chǎn)生不應(yīng)有的惡化。
6 結(jié)束語
隧道的安全施工管理：淤要加強領(lǐng)導(dǎo)落實責(zé)任；于要進行施
工安全風(fēng)險評估；盂要有效落實技術(shù)措施和技術(shù)創(chuàng)新；榆要保證
必要的安全生產(chǎn)投入；虞要嚴(yán)格規(guī)范現(xiàn)場管理；愚要正確處理好
安全與質(zhì)量、進度、成本的關(guān)系。隧道施工中，始終堅持“安全第
一，預(yù)防為主”的原則，要堅持重大技術(shù)方案專家審查制度，強化
施工過程中的安全預(yù)控，確保大規(guī)模鐵路隧道的修建又好又快
又安全地完成，全面提升鐵路隧道的修建技術(shù)和管理水平。
參考文獻
[1]黃明琦，王渭明，岳強.高寒地區(qū)大體積混凝土拆模后表面產(chǎn)生微裂紋
的原因及防治措施[J].建井技術(shù)，2006（06）.
[2]鄭雙忠.科學(xué)完整編制應(yīng)急預(yù)案———生產(chǎn)經(jīng)營單位安全生產(chǎn)事故應(yīng)急
預(yù)案編制探討[J].中國石油和化工，2006（11）.
[3]姜輝，李昌坪.和風(fēng)山隧道施工的質(zhì)量控制[J].筑路機械與施工機械化，
2006（03）.
收稿日期：2014-1-6
作者簡介：李黎陽（1977-），男，工程師，大專，主要從事項目管理
方面的工作。
結(jié)合實際探討石灰穩(wěn)定土底基層施工技術(shù)
在道路工程中的應(yīng)用
魏華
（中城建第三工程局集團有限責(zé)任公司重慶北部新區(qū)401121）
摘要：隨著社會的不斷發(fā)展，城市化進程的不斷加速，對于道路的建設(shè)要求也逐漸增多，因此施工技術(shù)也會隨著工程
的情況而產(chǎn)生差異。在市政道路施工的工程中，其建設(shè)的目的不同于其他，如：縣鄉(xiāng)道路、高等級公路、高速公路，所以施工
技術(shù)也一定要遵循建設(shè)的需求，才能夠確保工程的投入使用以及使用情況能夠達標(biāo)。本文主要結(jié)合實際的工程，根據(jù)石灰
穩(wěn)定土底基層的施工技術(shù)在市政道路中的應(yīng)用進行具體的分析，并結(jié)合筆者在實際的工作中所積累的豐富經(jīng)驗，供參考。
關(guān)鍵詞：市政道路；基層；施工
中圖分類號：U414 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1673-0038（2014）03-0184-02
前言
在市政建設(shè)的工程當(dāng)中，因為施工的場地比較小，交通流量
相對比較大，而且施工的工藝相對復(fù)雜，所以，在施工當(dāng)中會遇
到各種各樣不相同的環(huán)境條件的制約，將會直接影響到施工項
目的整體質(zhì)量。
1 工程案例
某個道路工程的全長為720.50m。這項標(biāo)段道路橫斷面的設(shè)
計為：淤標(biāo)準(zhǔn)段：4m（人行道）+12.5m（車行道）+2m（中央綠帶）+
12.5m（車行道）+4m（人行道）=35m；于交叉口段：4m（人行道）+
16m（車行道）+2m（中央綠帶）+16m（車行道）+4m（人行道）=42m。
道路主要是兩塊板道路，機非混合行駛。
2 施工中的材料要求
土、灰除滿足規(guī)范要求外，施工當(dāng)中的控制要點為：淤石灰
應(yīng)與芋級以上標(biāo)準(zhǔn)相符合，石灰在使用之前10d 要保證充分消
解，并過篩（10mm 篩孔）；于消石灰的存放時間需要控制在2 個
月的時間以內(nèi)；盂同一個作業(yè)段之內(nèi)使用土質(zhì)相同的土（擊實標(biāo)
準(zhǔn)以及灰劑量相同），從而方便對壓實度進行準(zhǔn)確的控制。
3 施工中的備土、鋪土問題
備、鋪土方法使用汽車直接堆方備土：根據(jù)每平米的松土的
用量以及每車的運土量，使用石灰粉標(biāo)示出每一年的卸土的位具
體置（劃出方格），確保整齊地卸土于路槽上。但是需要特別注意
備土的時候縱向一定要成行，每車的運土量需要保證基本的準(zhǔn)
確，同一個作業(yè)段內(nèi)的土質(zhì)要確?；镜木鶆蛞恢?。這種方式更
加方便機械化的施工，但備土的數(shù)量很難準(zhǔn)確控制。鋪土的時候，
首先使用推土機大致推土，然后使用放樣用平地機整平，清除其
余的余補缺，確保厚度的一致，保證表面的平整。
4 施工中的拌和問題
采用灰土拌和機拌和，鏵犁作為附助設(shè)備配合拌和。
（1）土的含水量比較小，應(yīng)先使用鏵犁翻拌一遍，使得石灰置
于下，中層、然后灑水補充水份，并使用鏵犁繼續(xù)翻拌，確保水份
能夠分布均勻?？紤]到拌和、整平過程中的水份的損失，含水量可
以適當(dāng)?shù)拇笮ǜ鶕?jù)氣候及拌和整平時間長短確定），土的含水量
交通建設(shè)
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