隧道工程施工

(華北水利水電大學土木與交通學院 河南 鄭州 450000)

一、引言

在春秋時代的古籍《左轉》中就有“隧而相見”的記載，說明在古時候就已經有隧道類型的建筑物存在。俗話說：要想富，先修路。既然修路，就不免要翻山越嶺，那么采用隧道作為線路的一部分，不失為一個絕佳的設計方案。那么，隧道到底是什么呢？簡單來說，隧道是一種修建在地下，兩端有出入口，供車輛、行人、水流及管線通過的工程建筑物。而在1970年，國際經濟合作與發展組織召開的隧道會議對隧道下了“以某種用途、在地下用任何方法按規定形狀和尺寸修筑的斷面積大于2平方米的洞室”的定義。充分認識“隧道是什么？”這一概念，是對了解“隧道工程施工”的不可或缺的一部分。

二、隧道工程的特點

(1)整個工程都埋設于地下，因此工程地質和水文地質條件都嚴重影響著隧道工程的施工；

(2)隧道工程是一種非常典型的狹長的建筑物，隧道工程施工速度比較慢，施工技術要求高，并且工期也較長；

(3)隧道施工的環境較差，可能在施工過程中環境還可能進一步惡化；

(4)隧道工程施工通常位于荒郊野嶺，遠離都市，因此交通運輸不方便，材料的供應較公路困難；

(5)隧道工程為隱蔽工程，一旦施工完成，將無法更改線路等；

(6)與橋梁和線路工程相比，隧道工程可不受或少受晝夜更替、季節變換、氣候變化等自然條件的影響，可以常年進行施工。

三、施工準備

在隧道工程施工中，施工組織與管理是一項十分重要且復雜的工作。他的目的是要保證工程按設計要求的質量、計劃規定的進度和低于設計預算或合同價格的成本，安全順利地完成。它貫穿于工程從準備階段，施工階段到竣工驗收階段整個全過程。[1]

隧道施工前的準備工作，是隧道施工組織管理中重要的內容之一。做好施工前的各項準備工作是隧道工程能夠順利施工的重要保障。

(一)技術準備工作的內容

(1)熟悉并審查圖紙及有關設計資料，充分了解設計師的設計意圖；

(2)調查研究并收集當地的地質資料；

(3)根據補充調查等重新掌握的情況進行施工設計；

(4)編制施工組織設計和制定施工方案，進行有關施工補充設計；

(5)編制施工預算。

(二)現場基本條件及物質準備

施工現場應該具備的基本條件有：修通道路，接通施工用水和施工用電，架通通信線路，做好施工人員居住的臨時房屋。

開工前必須將地面設施準備好，除此以外，還要設置木材加工車間且適當數量的庫房。

物質準備包括原材料的準備，準備構件加工設備和工程施工的機具等。

四、施工方法

隧道施工方法多種多樣，包括：鉆爆法施工、明挖法施工、機械法施工、沉埋法施工、礦山法施工。以下主要介紹礦山法的施工方法。

(一)礦山法施工

礦山法分為傳統的礦山法和現代礦山法，現代礦山法又稱為新奧法，新奧法和傳統礦山法都屬于礦山法施工的范疇。

新奧法的臨時支護采用的是噴錨支護，和木支撐相比，新奧法有顯著的優點，其不僅能節省大量的木材，而且還能及時施作，所以能有效的控制圍巖的變形，并充分發揮圍巖的承載能力。

新奧法施工的基本原則可歸納為12字口訣：“少擾動、早噴錨、勤測量、緊封閉。”施工方法有：“全斷面法”“臺階法”“分步開挖法”。這里只簡單介紹“全斷面法”。

全斷面法的施工順序如下：

(1)鉆眼，裝藥并連接爆破網絡；

(2)退出鉆孔臺車，引爆炸藥，開挖斷面隧道；

(3)找頂(“排除危石”)；

(4)噴射拱圈混凝土，安設拱部錨桿；

(5)將石碴裝入運輸車輛并運出洞外；

(6)噴射邊墻混凝土，安設邊墻錨桿；

(7)根據需要可噴射第二層混凝土；

(8)開始下一輪循環；

(9)通過量測判斷圍巖和初期支護的變形，待變形穩定后，施作二次模柱混凝土襯砌。[2]

全斷面法原則上適用于一至三級圍巖中的鐵路單線和雙線隧道、四級圍巖中的鐵路單線隧道及公路雙車道隧道。

另外，隧道機械化施工越來越廣泛，其有三條主要作業線：開挖作業線、噴錨作業線、模柱混凝土襯砌作業線。

五、結語

在隧道工程的施工中，質量是第一要素，施工過程中的任何一個環節，任何一個部位出現問題，都會給施工帶來嚴重的影響，造成巨大的經濟損失，甚至危及施工人員的人身安全。另外，土木工程建設除了要符合人類的利益觀念，更重要的要符合人與自然的合作關系，始終要將保護環境放于首位，遵循自然及社會的發展規律，具有積極的創新精神。衷心的祝愿我國的隧道工程能夠有前所未有的突破。