關于隧道施工質量控制的分析

葉佰建

（溫州交通建設集團有限公司，浙江 溫州 325000）

隨著公路隧道建筑規模的不斷擴大，雙排車道隧道已經遠不能滿足自已增長的行車要求，三車道隧道已經在大規模的實施運用，隨著公路隧道規模的日益增大，其對設計施工技術的要求也越來越高，要求的技術含量也越來越復雜，這便與過去普遍的公路隧道在設計、施工和管理運營方面產生了巨大的差別，這不僅僅給公路隧道建設者們帶來了更大的機遇，也同時給建設者們帶來了更大的挑戰。

1 施工技術

隨到質量的優劣取決于工藝質量的好壞，決定工藝質量的好壞有著很多因素，如開挖、初期支護以及防排水質量等，初期支護和防排水質量等比較好控制的工藝技術是可以通過加強監管來提高的，所以，隨到質量的優劣的重點在于開挖質量，開挖質量的好壞又取決于鉆爆質量，也就是說從理論上講，沒有了超欠挖后續的初支質量就有了良好的保障，所以，隨到質量的好與壞很大程度上都是決定于鉆爆質量的優劣，首先，要先確定鉆爆方案，是預裂爆破還是光面爆破，從理論上分析，由于V級圍巖巖體松散，裂縫比較發育，無法采用光面爆破技術，所以工程施工操作中就必須先要熟練的掌握預裂爆破的技術以及特點。

2 預裂爆破

進行開挖施工時，在爆破主爆破區之前，要沿著設計方案輪廓先爆出一條寬度適當的貫穿裂縫，這種裂縫用于緩沖，反射開挖爆破時的振動波，控制破壞影響，使其獲得較為平整的開挖輪廓，此種爆破為預裂爆破。此種技術不僅在垂直、傾斜開挖壁面上得到了廣泛的使用，而且在一些規則的扭曲面、曲面、以及水平建基面同樣也有應用，其技術要求為：①預裂縫一定要在地表有一定的開裂程度并且貫通。②預裂面開挖后的不平整度不要大于15厘米。③預裂面上的爆破炮孔痕跡的保留率不低于百分之八十，而且炮孔附近的掩飾不應出現過于嚴重的爆破裂痕。

根據預裂爆破的相關特性以及要求，經過多次的試驗與反復的研究討論，對鉆爆設計作出了一些適當的改動，已達到更好的控制。其主要的技術措施指標如下：爆破用炮孔直徑一般確定為50-200毫米，裝藥時距炮孔口1米左右深度內不要裝填火藥，而是采用粗砂。填塞段長短要適宜，過短容易形成漏斗，過長則不能出現裂縫。所以，一般情況下，開挖施工時盡量要采用大斷面開挖，這樣能夠減少其對周圍巖石的波動。經過對圍巖的一些主要特征的反復研究，實地考察，論證和試驗，最后確定了斷面大開挖的方法為單、雙側壁導坑開挖法。但是經過不停的試驗與總結，發現雖然此方法爆破效果極佳，但是二次擾動比較大，加上圍巖較松散易出現塌方，特別是淺埋段甚至會出現冒頂的現象，所以方案是可行的，但是二次擾動現象卻成為了急需解決的問題，經過多次的反復的試驗，發現二次擾動如果能夠控制在圍巖變化在一定范圍之內時，對其影響將達到最低，如果按照嚴格的程序施工，循序漸進在遇到較弱圍巖時也遵循著“短進尺，弱爆破，強支護，早封閉”的原則，那么就可以完全的避免二次擾動的后果。并達到預期目的

3 明洞施工及洞門施工

明洞，仰坡以及洞口邊的開挖與支護應該是自上而下逐層開挖，而且臨防與排水設施要最先建設，這樣能使地表水流通暢，用以避免地表水沖刷坡面造成不必要的損失，在一些情況下必要時要采取人工修坡的方式，以防止超挖，減少與洞口相鄰地域的擾動，明洞襯砌必須做到及時的檢查與復查，明洞邊墻基礎地質的狀態與地基承受能力，經過復查確定其已經滿足設計要求后，開始測量放樣，架立模板支撐，幫扎鋼筋，安裝內外模板等。要做到先墻后拱的整體澆注方式襯砌混凝土，集中拌和泵送入模，運用插入式振搗器和附著式振搗器相配合的方式壓實搗固。洞門施工中，對于削竹式洞門可與明洞同時施工操作，削竹的斜面可按坡度大小安裝木制模板，再用角鋼把斜面的端模與邊模固定成為一個整體。

4 洞口V級圍巖淺埋、破碎段的開挖與支護

由于洞口段覆蓋層面薄，地質條件相對較差，所以當開挖深度達到拱線時，要做到先施工安裝進洞導向墻以及大管棚，待明洞襯砌完成后，把長管棚的尾端搭接在明洞上，讓管棚的尾端與明洞形成一個固定的支撐，在大管棚的保護作用下在進行開口進入內側壁，同時，兩內側壁的導坑的距離也要錯開5-10米。倘若是小距離的導坑，那么還必須架設預應力對拉錨桿以保證安全。V級圍巖破碎帶開挖與支護：（1）上斷面內側壁導坑先入，約0.7米，同時立即對周圍圍巖面進行初噴，沿圍巖安設第一層鋼筋網片并連接。（2）架設主動以及臨時性支護拱架，并用Φ25鋼筋將其連接成一整體，打孔注漿，并安設第二層鋼筋網片，逐層噴護至設計要求的位置，并注意拱架背面密實情況。（3）進尺約5-10米后，下端面的導坑可開挖支護，與此同時外側壁導坑也可以開挖支護。（4）當下斷面呈環形進尺約20-35米后，便可以對核心土上部的弧形導坑進行開挖支護并接拱。（5）再度進尺3-5米后才可開挖中部導坑以及架設支護。（6）最后，使下部與先前的左右導坑的下端面完全結合，封閉成環。以上所述工序既是隧道開挖工序的進洞工序，必須要嚴格的按照此工序運作，做到兩內側壁先行，后續工藝循序漸進。同時要做好數據監控，以數據為基礎，來控制現場。

5 IV級圍巖段的開挖與支護

IV級圍巖根據威嚴的節理發育、走向與威嚴的風化程度狀況可以分為兩種，一種是IV級，另一種是IV加強級，所以為了節約成本并發揮出最大的效果，開挖方式也有了一些調整，分成準IV級正臺階開挖，IV級加強段單側壁開挖法兩種。光面爆破一般采用鉆爆開挖的方式，為了進一步做好光面爆破提高有效率，實現安全快色的開挖，施工建設單位與工程監理單位共同認真的總結了一些爆破經驗，在III級圍巖爆破的基礎上，深入的研究了IV級圍巖全斷面光面爆破技術，應用于施工過程之中，并達到了良好的預期效果，特別是上下臺階施工方法，炮眼的殘痕率可達到95%以上，邊墻達80%。工程施工建設單位與工程施工現場監理單位通過多次的爆破實踐，根據在IV級圍巖采用的光面爆破所取得的技術數據，經過反復的修正，最終確立里IV類圍巖的鉆爆方案。

6 Ⅲ級圍巖段的開挖與支護

隧道施工中，III級圍巖相較V、IV級圍巖更加穩定，所以工程施工相對也較為容易完成，一般情況下，III級圍巖采用的是臺階式開挖法，通過利用多功能的作業臺架，人工鉆爆開挖，光面爆破等方式進行。但是，這種開挖方式也有需要注意的地方，臺階長度不應超過隧道整體開挖寬度的1.5倍，臺階不要分層太多。上臺階進行施工作業時，應采用有效的控制措施防止其下沉變性。在上臺階噴射混凝土的強度達到設計要求的70%后，才可以進行下臺階的開挖工程。如果機械化程度較高，各隧道工程施工可以及時的完成時，也可以采用全斷面施工作業方式來進行，但在施工過程中必須要保證系統錨桿的施工質量。根據III級圍巖的特性，鉆爆開挖一般都會采用光面爆破的開挖形式，此形式要求炮孔的殘留痕跡必須要均勻的分布在圍巖表面。其具體的炮眼的深度、角度與間距都應該按照爆破設計的要求來決定。施工支護作業要緊隨開挖施工之后，支護的方式有多重，錨桿、錨桿掛網、噴射混凝土等支護方式。

總之，影響公路隧道建設的因素有很多，這就不斷地要求設計者與施工單位不斷的提高自身的技術水平，從而更高要求的完成施工作業，保證工程質量的優秀。這樣才能取得令人滿意的經濟效益與社會效益。

[1]JTG F60-2009《公路隧道施工技術規范》.

[2]JTG D70-2004《公路隧道設計規范》.