隧道工程洞身開挖技術研究

【關鍵詞】隧道工程；開挖工藝；技術分析

隨著歷史的不斷發(fā)展和變革，國家經濟硬實力不斷發(fā)展并提高，我國公路交通行業(yè)基礎公路建設也不斷拓寬，不同地區(qū)的公路橋梁工程全面開展并且取得成功。而隧道工程洞身工程建設的影響和作用也越來越大，人們對它的關注度也越來越高。由于不同地區(qū)隧道工程的地質情況、資金投入，施工設備條件等不同，因此洞身開挖方法技藝也因此會有所差異。因此，對隧道工程洞身開挖工藝要進行標準規(guī)劃和技術分析。

明確三臺階七步的開挖作業(yè)的工藝流程標準、操作要點分析和相應的工藝實施標準，能夠規(guī)范隧道開挖施工的過程，盡可能地減少超挖現(xiàn)象出現(xiàn)，保證隧道的開挖作業(yè)能夠安全展開、同時保證開挖工作的質量。隧道開挖，要進行充分的準備工作。隧道開挖前，首先完成洞口截水溝、洞口土方及邊仰坡的防護施工。洞口土方采用挖掘機配合裝載機的設備要求，施工方法要選擇自上而下進行分層施工的方法。當進行大型自卸汽車運輸時，需及時做好坡面的防護準備工作，開挖一段臺階，并且及時對一段臺階進行防護工作。洞口明洞采用明挖法施工，開挖至明暗分界線后，先施做護拱混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，隨后立即做好明洞襯砌，并進入暗洞施工，待明洞混凝土達到設計規(guī)定的強度后再進行明洞洞頂回填。由于施工計劃在規(guī)劃時，建議推進單端掘進工程在隧道進口處進行，且隧道施工的臨時設施，又要求安排規(guī)劃在隧道出口的右側。不同地區(qū)，根據(jù)洞口地形的條件，在出口的右側路基外，使用供風機，工作設備需要布置完好。蓄水池建議：如果地理條件允許的話，要將其設在洞頂，并且其左邊距離到洞口長短約80m的位置。這樣的安排設計，是可以對機械進場后，立即進行洞口的土石方工程地基部分的施工，開挖提供便利。并且，在一定程序上，對施工洞的頂仰坡式截水溝，可以進行仰坡錨噴坡工作的臺面進行加固，以便做好進洞開挖的前期準備工作。典型事例：老山隧道是位于老山的國家級森林公園，是目前我國國內建成最長的雙向通車的六個車道通車的公路隧道。單洞長度總長6005m，最大開挖寬度達到了19.2m，其中軟弱圍巖部分所占比竟高達一半以上。但是，隧道洞口路段的埋深工程深度較淺，并且比較特殊的是，以軟弱的泥巖為主要成分，開挖的跨度較大，圍巖的自我穩(wěn)定能力比較差。施工過程中需要注意，不僅要在加深洞口處采取明洞暗做的方式處理整體，而且，還要使用套拱、護拱和超前管棚等其他設備，對其提前進行規(guī)劃。

開始施工時先采用機械施工對隧道洞口開挖模擬，洞身開挖過程中大多數(shù)使用簡易的自行拼裝完成的臺車進行鉆眼工程，引爆時采用多段毫秒的爆炸雷管。根據(jù)不同地區(qū)的實際情況，為了有效提高周邊眼的光面的爆炸效果的目的，周邊眼施工過程中必須使用專業(yè)用具，即效果好的導爆管引爆。隧道出碴工序進行時，采用裝載機設備進行裝碴工作，自行卸載汽車在旁邊工作配合，進行運碴處理。隧道的其他工序，如二次的襯砌混凝土澆筑工序，一般最好采用長度為12m專業(yè)的整體式形態(tài)的大模板臺車。另一方面，混凝土最好可以在拌和站進行集中的拌制工作，接著混凝土運輸車進行運送工作，將其泵送入專用模具。最后邊側溝施工時，最好采用組合鋼模板。另外，視圍巖等級不同，施工方式也不同。大體的施工程序如下：首先是開挖及支護、其次是仰拱，最后是二襯工序。開挖及支護：開挖方式是根據(jù)不同地區(qū)設計圍巖等級程度以及開挖方式的不同決定的。比較常用的全斷面，臺階法，分部法，預留核心土等。開挖方式不同，相對應的支護方式也不一樣，比如圍巖較好時，直接進行打錨桿掛設鋼筋網片處理，然后噴射混凝土。接著，架設鋼拱架或者格柵拱架，焊接連接筋，掛設鋼筋網片，打設錨桿及其超前錨桿，噴射混凝土，等其他工程。如果是搭設的中空注漿錨桿，還需要進行注漿。如果不是全斷面開挖，下一步就是施作下導，具體的和上道工序相差不多。仰拱：首先開挖，因為圍巖情況的不同，開挖深度也會不同。當圍巖很差時必須架設鋼拱架，然后再噴射混凝土，強度達到施工標準要求之后，再綁扎仰拱鋼筋，澆筑混凝土，待強度到了就可以進行澆筑仰拱填充工藝。當然，如果圍巖很好的時候是沒有仰拱的。也不用架設鋼拱架，有時直接是素混凝土。二襯：首先是掛設土工布，然后是防水板，視設計圍巖情況綁扎鋼筋，再就是推二襯臺車定位，堵頭，澆筑混凝土。

采用機械施工方式方法是目前我國洞口開挖及加固的主要途徑。不同地區(qū)，不同土地性質，擇優(yōu)選擇，最后決定可以先按路基土，石方施工的方法進行第一步開挖。當挖至洞口石方段時，為了盡可能的減少對其破壞，不僅是洞口仰坡，還有路基邊坡的擾動破壞影響，對于此種情況，必須采用弱爆破，或者選擇預裂爆破的方法進行開挖工程。在安全性能方面，洞口仰坡最好可以采用掛網的噴混凝土加強牢固性能處理，以便工作設備機械可以安全進洞。在其他方面，洞口處進行圍巖淺理路段的開挖與支護工作措施。在施工方法選擇上，最好采用臺階法進行施工工作的推進。并且，上臺階施工方法采用超前的中空注漿錨桿更加先進，科學性更高的上張導坑環(huán)行進行開挖留核心的施工方法和要求，當出現(xiàn)開挖每循環(huán)進尺且與型鋼拱架的間距相同時，需在開挖后期及時進行施工作業(yè)的初期支持和護理。下臺階開挖落后，與上臺階之間間距要控制在8~10m之間，開挖后及時對施工作業(yè)進行初期的支護和必要的仰拱，最后，即可對中間巖柱進行注漿加固的處理和處置方法。

由于城市建設、高級公路的發(fā)展，所以對隧道工程洞身開挖工藝技術分析也越來越到位。施工時，按照標準規(guī)定做好圍巖測量，并且地質審核，地質狀態(tài)在前期需要準備好。其次，當兩相對進程工作完成，加強貫通時，兩邊施工組多聯(lián)系并統(tǒng)時進行，更為重要的是隧道開挖要嚴格控制超欠挖。開挖后，設備運行數(shù)據(jù)要采用全站儀式的測量，檢測開挖斷面，繪制實際開挖斷面和設計工程部分進行對比。施工過程中，要注意錨桿數(shù)量及其長度，超前小導管數(shù)量及其長度，鎖腳錨桿長度，有需要注漿是否有注漿，初期支護混凝土噴射厚度，網片搭接長度，拱架間距。仰拱開挖深度是否夠深，防水板掛設是否平順，松弛度是否夠，焊接是否牢固，環(huán)向、縱向排水管安裝與否，止水帶有沒有安裝好且順直與否，二襯厚度鋼筋綁扎情況是否合理。因此，施工工作過程中要精準化即“精工出細活”。設計中往往受工程造價、價格預算，工作場地的限制，造成橋頭路堤在設計上出現(xiàn)一定的不合理性，排水系統(tǒng)，橋的寬度，高度，以及其他基本參數(shù)掌握不全面就開始施工，沒有仔細推敲打磨方案。在設計中要深刻認識到土地基底的重要性，并投入大量物力，財力，人力去研究。因此，施工工作一定要精細化，并符合要求，合理借用。

不管是危險程度低的開挖施工還是后面工序較復雜的爆破等高危險工作，隧道施工安全始終都是隧道施工的重點。因此，在整個隧道施工過程中，在隧道工程洞身開挖工藝技術研究中，要注意安全施工，從而提高隧道工程洞身工藝的精細度，并順利完成隧道工程洞身的開挖工程。