鐵路隧道淺埋暗挖法隧道施工技術

劉小楷

中鐵十七局集團第四工程有限公司

鐵路隧道淺埋暗挖法隧道施工技術

劉小楷

中鐵十七局集團第四工程有限公司

隨著現代社會交通工程建設速度的不斷加快，鐵路隧道施工也接著現代工程技術所帶來的動力得到了快速的發展，隧道施工技術的合理應用直接關系著隧道工程整體施工質量，也影響著未來隧道投入使用后的安全性以及經濟、社會效益的實現，具有著十分重要的意義。作為一種有效的施工技術，淺埋暗挖法在現代隧道施工中得到了較為廣泛的應用。本文針對淺埋暗挖法隧道施工技術的實際應用展開分析與探究，以供有關人士參考。

淺埋暗挖法；隧道；施工技術

1 引言

隨著現代社會建設速度的不斷加快以及城市交通壓力的不斷上升，對于地下空間與地下交通設施的開發已并不鮮見，而地下隧道施工也接著現代工程技術所帶來的動力得到了快速的發展，隧道施工技術的合理應用直接關系著隧道工程整體施工質量，也影響著未來隧道投入使用后的安全性以及經濟、社會效益的實現，具有著十分重要的意義。作為一種有效的施工技術，淺埋暗挖法在現代隧道施工中得到了較為廣泛的應用。

2 工程概況

某石樓隧道進口里程為DK221+408，出口里程為DK234+215，全長12807m，為雙線隧道。區間采用淺埋暗挖法隧道施工技術進行施工。隧道進口至DK221+600處為4.8‰的上坡，隧道內坡長185m；DK221+600至DK223+500處為5.1‰的上坡，隧道內坡長11900m，DK223+500至隧道出口處為4.6‰的上坡，隧道內坡長715m.隧道最大埋深為256m，最小埋深為10.5m。

3 施工方法（見表1）

3.1 三臺階法施工

3.1.1 施工步驟及施工工藝

三臺階開挖法開挖示意圖如圖1、圖2所示。3.1.2 三臺階開挖法施工控制要點

①三臺階開挖法施工應做好工序銜接。工序安排應緊湊，盡量減少圍巖暴露時間，避免因長時間暴露引起圍巖失穩。②在滿足作業空間和臺階穩定前提下，盡量縮短臺階長度，核心土長度應控制在3～5m，寬度宜為隧道開挖寬度的1/3～1/2。③三臺階開挖法施工應嚴格控制開挖長度，根據圍巖地質情況，合理確定循環進尺，每次開挖長度以0.5～1.0m為宜;開挖后立即初噴3～5cm混凝土，以減少圍巖暴露時間。

圖1 三臺階法施工工序圖

圖2 三臺階法施工工序平面示意圖

表

3.2 水壓爆破法施工

3.2.1 水壓爆破技術要點

水壓爆破爆破設計與傳統的隧道爆破設計方案基本相同，只是在裝藥結構和炮孔堵塞上進行了適當的調整。原理為“往炮眼中一定位置注入一定量的水，并用專用的‘炮泥’回填堵塞炮眼”，利

用在水中傳播的爆破沖擊波對水的不可壓縮性，使爆炸能量經過水傳遞到圍巖中幾乎無損失，同時，水在爆炸氣體膨脹作用下產生的“水楔”效應，有利于巖石破碎，炮眼中的水可以起到霧化降塵作用，大大降低粉塵對環境的污染。

3.2.2 水壓爆破的設計方案

水壓爆破的設計方案與常規光面爆破設計方案基本一致，只是在裝藥結構和炮孔堵塞上進行了一定的調整。以柞木臺隧道施工為例，施工采用臺階法施工，上斷面開挖斷面為91.56m2。炮孔深度為4m，炮孔分布、炮孔數量及掏槽方式均與常規爆破方法一樣，在每個空中增加了水袋和炮泥后，并相應減小了每個炮孔的裝藥量。

水袋采用統一厚度為0.8mm的爆破專用水袋，可以很好地避免在水袋裝入炮孔底部時破壞，其長度為200mm，直徑35mm；炮泥配置比為黏土65%、沙15%、水20%，炮泥比土堅硬，密度大，并含有水，抑制爆炸氣體膨脹沖出炮眼口比用土要好得多，并且還會降低爆破粉塵對施工環境的影響。炮泥長度同樣取200mm，直徑在36～38mm左右。炮孔底部1個水袋，炮孔頂部2個水袋，1～2節炮泥進行封實。在爆破參數方面，掌子面炮孔數、單次設計爆破進尺與常規爆破相同，由于炮孔裝藥結構的改變，裝藥量進行相應的調整。

3.2.3 炮孔裝藥結構

炮眼均在眼底設置水袋，從炮孔底部至炮孔口依次為水袋、藥卷、水袋和炮泥封堵。裝藥前，先用尺量出炮孔深度，根據實測的炮孔深度計算出裝藥量及水袋、炮泥的長度后，將炸藥、水袋和炮泥按順序裝填入炮孔中。需要說明的是，僅需在試驗階段準確測量每個炮孔的深度，在實際施工時，裝填結構參數確定后，就不需要重復此項工作了。水袋、炮泥在炮孔中的長度比例為3：4。

3.2.4 爆破實施的注意事項

(1)水袋制備時，應確保裝水量在水袋容量的90%左右，并且水袋內無氣泡，最好用手捏水袋也不容易產生凹陷，封口處需進行二次確認，以防水裝入后出現漏水，影響爆破效果。(2)炮泥的制備應選用含水量適當的黏土，即“手握能成團，手捏能松散”，加工好的炮泥應水平放在塑料筐內。(3)將第一個水袋裝入炮孔底部時，務必確保水袋的完好性和與孔底的緊密接觸，并且對于掏槽眼，其水袋與炮泥和藥卷之間也盡量減少空隙，才能保證炸藥起爆時的能量得到最高效地利用。(4)水壓爆破是在常規爆破的基礎上發展而形成的，合理可行的常規爆破設計是保證水壓爆破的前提條件，只有選擇最佳的爆破參數，才能保證水壓爆破效果。

4 結束語

總之，淺埋暗挖法隧道施工技術在鐵路隧道建設中具有非常重要的作用，因此，該技術得到了極為廣泛的應用。本文通過結合工程實例對淺埋暗挖法隧道施工技術進行了分析，并根據工程的實際情況提出了相應的施工方法。

[1] 顏展翔.淺談淺埋暗挖法隧道施工技術及地面沉降控制措施[J].低碳世界，2016，18：179-180.

[2] 劉燁.淺析淺埋暗挖技術在隧道施工中的應用[J].黑龍江交通科技，2016，06：163-164.