畢節市關門山隧道洞身開挖工藝

孫　慶

(畢節公路管理局，貴州 畢節　551700)

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畢節市關門山隧道洞身開挖工藝

孫慶

(畢節公路管理局，貴州 畢節551700)

摘要：以畢節市關門山隧道洞身開挖具體工程為例，具體分析了其開挖施工工藝。

關鍵詞：隧道；洞身；開挖

1工程概況

關門山隧道地處貴州省畢節市市區，該地區屬于西北部高原侵蝕、溶蝕型低中山地貌，地勢的起伏較小，其附近的海拔約為1 500.7～1 559.80 m。隧道的進出口地形平緩，坡度僅為15°～33°，其中，路基長為558.371 m，隧道長為297.226 m，該隧道是三車道，寬為13.75 m。設計隧道進出口洞頂的覆蓋較薄，需要采用40 m長管棚進行超前支護。

隧道的右線部分，在原有道路的基礎上施工，其路基的長度為250 m，黃線的寬為10～18 m、其左線長為852.371；其左線隧道的測設線應當處于設計中線的左側，約7.35 m的位置；而隧道的左洞進口，則應當處于半徑500 m的圓形區域，左洞出口段則位于800 m半徑的圓曲線內，隧道進口向出口端位于2.245%的上坡段。

2畢節市關門山隧道洞身開挖施工

2.1地質超前預報

隧道施工中采取超前地質預報，主要用地質分析法、地質物探法，將探測結果進行有機的結合，從不同的角度進行觀察與發現，從而及時發現異常。

(1)地質雷達預報技術

地質雷達技術所預報的，一般是短距離范圍內(10～40 m)，地質巖性發生的結構變化，以及對一些高水壓地段異常點進行預報，從而確定異常體的性質與規模，造成的危害等。

(2)紅外線探水

紅外線探水每20 m測量一次。進入探測地段第一步，是沿著隧道壁，以5 m的長度作為點距，用粉筆或油漆進行標注，標出探測順序號。探測時，應當從斷面的前方起始，在返回的路徑上，每一次迂回至一個順序號，就需要站到隧道中央，利用激光器打出光斑，使其分別落到左壁、頂部、右壁、底板的中線，用以獲取探測值，然后記錄下來。

2.2洞身開挖

2.2.1超前支護施工

(1)大管棚超前預注漿

隧道洞口段設計為40 mφ108大管棚，在大管棚護頂情況下進行施工。大管棚施工采用管棚鉆機鉆孔，根據設計要求安裝管棚后，采用注漿機注漿。

根據圍巖情況采用跟管鉆進工藝施工，用φ108無縫鋼管，鋼管頭端有效范圍內鉆φ15 mm注漿孔，間距40 cm交錯布置。φ108管棚環向間距40 cm。

(2)超前小導管預注漿

用于軟弱圍巖較破碎處，采用φ50 mm的無縫鋼管，在鋼管頭端有效范圍內鉆φ6 mm注漿孔，以15 cm的間距進行交錯布置。施工中使用手持風鉆進行鉆孔，導管的尾端，應當支撐在型鋼鋼架上，或焊接在系統錨桿尾端，每環鋼管注漿完畢，且強度合格后，才可以進行開挖、初噴混凝土、架設鋼架等工序。注漿之前，需要在工作面上噴射5～10 cm的厚混凝土用以封閉，防止漏漿。具體使用的注漿材料，以及材料配合比都應當依據現場試驗來確定。

2.3圍巖開挖施工

2.3.1V級圍巖開挖施工

V級圍巖所采用的開發方法，是雙側壁導坑法。隧道的進出口，洞口40 m段的開挖施工，要求在大管棚護頂下開展。開挖過程中，應當控制循環進尺在1.0 m左右，每天都要安排1.3個循環。對于局部開挖地段，需采用爆破開挖，則應使用淺眼和少量裝藥，進行預裂爆破，其施工工藝流程如圖1所示。

圖1　V級圍巖雙側壁導坑法開挖工序圖

具體施工步序如下：

(1)開挖①部(左導坑)，①部爆破開挖后，進行初期支護和中隔壁I18臨時支護。

(2)滯后①部一段距離后，開挖②部，接長初期支護和中隔壁鋼架。

(3)滯后②一段距離后、弱爆破開挖③部、安設仰拱鋼架和接長中隔壁臨時鋼架。

(4)滯后③部一段距離后，弱爆破開挖④部并施作到導坑周邊的初期支護。

(5)利用上一循環架立鋼架施作拱部Φ50超前注漿小導管(或Φ76中管棚)超前支護；弱爆破開挖⑤部并施作導坑周邊初期支護。

(6)開挖⑤部一段距離后，弱爆破開挖⑥部并施作導坑周邊初期支護。開挖⑥部一段距離后，弱爆破開挖⑦部并施作導坑周邊初期支護。

(7)開挖⑦部一段距離后，弱爆破開挖⑧部并施作導坑周邊初期支護接長Ⅰ18臨時鋼架，安設最后一單元拱架使之封閉成環

(8)根據監控量測結果分析、待初期支護收斂后拆除中隔壁I18臨時鋼架、澆灌Ⅸ部矮邊墻與仰拱混凝土、仰拱整體澆筑，不得分開澆筑。

(9)利用二襯臺車一次性澆筑Ⅺ部襯砌混凝土。

2.3.2IV級圍巖開挖

IV級圍巖段的洞身開挖可以采用中隔壁導坑法。施工時，需要將循環進尺控制在2 m左右，每天安排1.5個循環。開挖過程可運用挖掘機，這樣就避免了爆破可能對圍巖造成的不穩定影響。對于一些無法使用挖掘機直接開挖的區域，則可以自行設置拼裝式型鋼臺架，用以作為工作平臺，實施鉆爆。該臺架設置有兩層，各層高2 m，臺架長3 m，層面上鋪設5 cm厚木板。

采用楔形掏槽和光面爆破，然后用長臂挖掘機，將爆破殘渣翻至下層，進行裝，用于路基填筑，或直接運輸至棄渣場。

圖2　IV級圍巖中隔壁導坑法開挖工序圖

(1)開挖①部(突前導坑)，①部爆破開挖后，進行初期支護和中隔壁Ⅰ18臨時支護。

(2)滯后①部一段距離后，開挖②部，接長初期支護和中隔壁鋼架。

(3)滯后②一段距離后、弱爆破開挖③部、安設仰拱鋼架和接長中隔壁臨時鋼架。

(4)滯后③部一段距離后，弱爆破開挖④部并施作到導坑周邊的初期支護。

(5)弱爆破開挖⑤部并施作導坑周邊初期支護。

(6)弱爆破開挖⑥部并施作導坑周邊初期支護。

(7)根據監控量測結果分析、待初期支護收斂后拆除中隔壁I18臨時鋼架、澆灌Ⅰ部矮邊墻與仰拱混凝土、仰拱整體澆筑，不得分開澆筑。

(8)利用二襯臺車一次性澆筑Ⅱ部襯砌混凝土。周邊孔按照0.6 m間距，掘進孔按照0.8 m間距進行爆孔布置，爆破的裝藥集中度，則按照0.4～0.7 kg/m的要求制作。爆破時，應當注意對二次襯砌混凝土齡期的考慮，從而保證爆破震動速度能夠達到設計要求。

3結語

隧道洞身開挖是一項復雜的、重要的隱蔽工程，通常需要根據實際的地質情況和工程情況，選擇合適的施工方法。為了確保施工安全，需要嚴格做好超前預報，在開挖過程中更要注意提高施工的技術力量，從而確保隧道洞身開挖的施工質量。

參考文獻：

[1]陳亮.隧道洞身開挖施工方法比選[J].商品與質量,2009,(S1):50-52.

[2]史晉岳.隧道洞身開挖施工技術[J].科技風,2013,(4):129.

[3]賀,先,訪.三導坑先墻后拱法在隧道洞身開挖施工中的應用[J].交通標準化,2012:74-76.

試驗檢測

Tunnel excavation technique of Mt. guanmenshan tunnel in bijie city

SUN Qing

(Bijie Highway Administration, Bijie, Guizhou 551700,China)

Abstract:The paper analyzes tunnel excavation technique, taking the construction of Mt. Guanmenshan Tunnel in Bijie City as the example. In this case, specific technique is analyzed.

Keywords:tunnel; hole body; excavation

中圖分類號：U455.4

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)03-0122-02

作者簡介：孫慶(1986-)，男，貴州畢節人，助理工程師，主要從事道路工程技術研究。

收稿日期：2015-07-15