論在復(fù)雜地形條件下高速公路的雙線隧道施工技術(shù)

倪開偉

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

1 雙線隧道工程施工前需進(jìn)行的準(zhǔn)備工作

1.1 科學(xué)、合理地選擇洞室的形狀

通常情況下，高速公路在實(shí)施雙線隧道時(shí)，主要有兩種形狀的洞室，即平拱形及高拱形。在選擇洞室的形狀時(shí)，必須遵循一定的原則，即遵循洞室的深度及洞室所處地方的地應(yīng)力場(chǎng)。

若洞室的深度達(dá)到一定的深度，即比較深時(shí)，其承受源自垂直方向壓迫的地壓力，因此在選擇洞室時(shí)，應(yīng)選擇形狀為高拱形的洞室;若洞室在一定的深度范圍內(nèi)，也就是比較淺時(shí)，其承受源自兩側(cè)方向壓迫的地壓力，因此在選擇洞室時(shí)，應(yīng)選擇形狀為平拱形的洞室。洞室的選擇受諸多方面的制約，比如受工程因素的制約，受地質(zhì)因素的制約等等，所以無(wú)論是選擇哪一種形狀的洞室，其都是相對(duì)的，都是不固定的。因此要正確選擇洞室的形狀，必須充分考慮各個(gè)方面的因素。

1.2 科學(xué)、合理地選擇支護(hù)的型式

在高速公路雙線隧道施工過(guò)程中，一般需要兩種支護(hù)型式，即自承支護(hù)與外部支護(hù)。自承支護(hù)，主要是自身對(duì)自身實(shí)施支護(hù)，是屬于主動(dòng)形式的支護(hù)，也稱內(nèi)承支護(hù)。自承支護(hù)通常選擇水泥對(duì)雙線隧道實(shí)施灌漿的方式，或者選擇錨噴支護(hù)的方式等等，達(dá)到加固圍巖的目的，對(duì)于圍巖來(lái)說(shuō)，自承支護(hù)可以最大限度地增加其自承能力，進(jìn)而達(dá)到維持圍巖穩(wěn)定性的目的;外部支護(hù)主要是從外部對(duì)雙線隧道實(shí)施支護(hù)，屬于被動(dòng)形式的支護(hù)，即在雙線隧道的外部砌上一層普通的混凝土，這種混凝土可以承受巖體松動(dòng)或者塌落時(shí)所帶來(lái)的負(fù)荷同時(shí)在一定程度上可以維持圍巖的穩(wěn)定性。

在高速公路雙線隧道施工中，通常要實(shí)施兩次支護(hù)。當(dāng)進(jìn)行第一次支護(hù)時(shí)，可以選擇自承支護(hù)，而自承支護(hù)一般選擇錨噴支護(hù)。在錨噴支護(hù)施工過(guò)程中，必須選擇正確的錨桿參數(shù)。錨桿參數(shù)的計(jì)算必須一般依據(jù)相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)公式，并且必須依據(jù)松動(dòng)圈的深度，這有這樣，計(jì)算出來(lái)的錨桿參數(shù)才有可能是科學(xué)、合理的。在錨桿參數(shù)選擇完畢之后，可以依據(jù)塑性區(qū)的范圍對(duì)錨桿實(shí)施合理的布置。在錨桿布置結(jié)束后，則進(jìn)行噴層厚度的選擇，通常情況下，噴層厚度可以用厚跨比來(lái)實(shí)施控制，厚跨比必須在0.004～0.014的范圍內(nèi)。在完成第一次支護(hù)的設(shè)計(jì)后，可以對(duì)實(shí)施進(jìn)行第二次的設(shè)計(jì)。對(duì)支護(hù)進(jìn)行第二次的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能地選擇外部支護(hù)的形式，即在雙線隧道的外部砌上一層普通的混凝土。在支護(hù)第二次設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮各個(gè)方面的因素，如雙線隧道工程的受力情況等等。通常情況下，在一些埋藏較淺的地方，雙線隧道工程的結(jié)構(gòu)由于受自重應(yīng)力的影響，因此應(yīng)可能地選擇高拱;在一些埋藏較深的地方，雙線隧道工程的結(jié)構(gòu)由于受構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的影響，因此應(yīng)盡可能地選擇平拱。在兩地支護(hù)完全完成后，必須采取一定的措施對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性實(shí)施檢驗(yàn)。

2 隧道施工過(guò)程

(1)開挖相關(guān)的洞室。洞室的開挖，需要施工人員及機(jī)械設(shè)備兩方面的協(xié)調(diào)合作。在洞室的上段部位，主要選擇輪胎式挖土機(jī)及小型反鏟實(shí)施開挖，在洞室的墻角部分或者拱部部分，則應(yīng)該選擇施工人員人工開挖的形式實(shí)施開挖。施工人員及機(jī)械設(shè)備的協(xié)調(diào)合作有效地促進(jìn)雙線隧道洞室的順利開挖，促進(jìn)工程地順利進(jìn)展。

(2)安裝必要的支撐。在安裝支撐前，應(yīng)依據(jù)已經(jīng)開挖出來(lái)的洞室計(jì)算支撐的寬度及長(zhǎng)度。

(3)對(duì)混凝土實(shí)施噴射。在對(duì)混凝土實(shí)施噴射時(shí)，必須充分考慮粉塵超量、用工過(guò)多以及回彈等諸多的問(wèn)題。

(4)對(duì)錨桿實(shí)施鉆孔。在雙線隧道工程施工過(guò)程中，通常選擇在夜晚對(duì)錨桿實(shí)施鉆孔，在鉆孔過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)較大的噪音及振動(dòng)。

(5)對(duì)中壁實(shí)施必要的拆除措施。在混凝土襯砌完全結(jié)束后，當(dāng)混凝土地強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則可以對(duì)中壁實(shí)施必要的拆除措施。

(6)進(jìn)行第二次的襯砌。在中壁拆除工作完全結(jié)束后，必須立即實(shí)施二次的襯砌。第二次襯砌主要用來(lái)預(yù)防控制變形。

(7)對(duì)底層進(jìn)行必要的加固措施。隧道通常為地下施工的工程，因此在施工過(guò)程中必須充分考慮地下環(huán)境、地下水位等諸多的因素，所以有必要對(duì)地層實(shí)施注漿加固的處理措施。

3 隧道施工過(guò)程及施工結(jié)束后應(yīng)注意的事項(xiàng)

3.1 施工過(guò)程中必須考慮塌方問(wèn)題

在雙線隧道工程施工過(guò)程中，必須高度重視雙線隧道的斷面問(wèn)題。當(dāng)雙線隧道洞室的拱部存在掉快時(shí)，在雙線隧道的這一地帶則很有可能產(chǎn)生塌方問(wèn)題，因此必須對(duì)洞室實(shí)施必要的檢測(cè)措施。在對(duì)可能存在塌方問(wèn)題的洞室實(shí)施檢測(cè)時(shí)，可以選擇位移的變化曲線實(shí)施檢測(cè)。一般情況下，位移顯示是非線性加速度變化，在雙線隧道的這一地帶則很有可能產(chǎn)生塌方問(wèn)題。當(dāng)存在這種情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)反饋給相關(guān)的負(fù)責(zé)人，并勒令施工人員停止施工，之后再依據(jù)實(shí)際情況擬定解決的方案，做出進(jìn)一步的補(bǔ)救工作。

3.2 施工結(jié)束后必須考慮質(zhì)檢問(wèn)題

在雙線隧道工程施工結(jié)束后，必須對(duì)雙線隧道工程實(shí)施質(zhì)量檢測(cè)，確保雙線隧道工程的質(zhì)量。在雙線隧道工程質(zhì)量檢測(cè)中，應(yīng)依據(jù)雙線隧道工程質(zhì)量驗(yàn)收的相關(guān)規(guī)范實(shí)施嚴(yán)格地檢測(cè)。在檢測(cè)過(guò)程中，必須注意以下三個(gè)方面:(1)對(duì)雙線隧道工程的砂漿錨桿拉拔進(jìn)行必要的質(zhì)量檢測(cè)，通常情況下，錨桿的抗拔能力等于或者大于5t。(2)對(duì)噴射的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行必要的檢測(cè)，主要檢測(cè)混凝土強(qiáng)度是否達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

［1]張碉堡.淺談高速公路雙線隧道施工［J］.現(xiàn)代物業(yè)(上旬刊)，2012，(1).

［2]李景成，余峰，唐濤.公路隧道開挖襯砌的數(shù)值仿真分析［J］.土工基礎(chǔ)，2010，(6).