淺談高速公路隧道不同圍巖施工中采取的工藝與措施

1、<p>　　淺談高速公路隧道不同圍巖施工中采取的工藝與措施</p><p>　　摘要：福建龍巖漳永高速公路A7合同段共有隧道6座，其中隧道V級(jí)、IV級(jí)圍巖占88%，且隧道洞口多處于淺埋偏壓段，根據(jù)隧道特點(diǎn)采用不同的施工方法確保施工安全及質(zhì)量，可為同類環(huán)境下隧道施工提供參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：淺埋偏壓 ；中隔壁 ；臺(tái)階法；預(yù)留核心土中圖分類號(hào)：U412.36+6 文獻(xiàn)

2、標(biāo)識(shí)碼：A </p><p><b>　　一、工程概況 </b></p><p>　　福建省龍巖漳永高速公路A7合同段位于龍巖市漳平市新橋鎮(zhèn)錢坂村境內(nèi)，全長(zhǎng)6.02km，其中隧道6座/3409延米，均為左右分離式隧道，隧道洞口大多位于淺埋偏壓段，隧道洞身V級(jí)、IV級(jí)圍巖占88%，圍巖較差，使得隧道開(kāi)挖的難度加大。 </p><p>　　二、隧道

3、開(kāi)挖施工方法的概述 </p><p>　　施工中根據(jù)隧道洞口和洞身的不同段落、不同圍巖級(jí)別、不同圍巖狀況，再參考設(shè)計(jì)圖紙來(lái)選擇最佳的開(kāi)挖方法。本項(xiàng)目圖紙建議V級(jí)圍巖及淺埋偏壓段采用中隔壁開(kāi)挖方式，IV級(jí)圍巖采用臺(tái)階法開(kāi)挖方式。我們?cè)趯?shí)際施工中根據(jù)圍巖的變化及時(shí)變更了開(kāi)挖方式，采用中隔壁法、臺(tái)階法、預(yù)留核心土法的開(kāi)挖方式，以上三種方法很好的保證了隧道開(kāi)挖面的安全和質(zhì)量。具體施工方法如下： </p>&

4、lt;p><b>　　1、中隔壁法 </b></p><p>　　中隔壁法又稱CD 法，主要用于淺埋偏壓段或比較軟弱地層中，尤其適用于大斷面隧道的開(kāi)挖。CD 法是將鋼支撐、噴射混凝土的隔壁分割開(kāi)進(jìn)行開(kāi)挖的方法，此方法經(jīng)常在地質(zhì)條件不理想且必須分部開(kāi)挖及時(shí)封閉的條件下采用。在地質(zhì)條件差、圍巖軟弱、覆蓋層薄、含水量大、基底承載力低等條件下采用 CD 法開(kāi)挖，可以減小軟弱圍巖隧道及大跨度隧道

5、分部開(kāi)挖難度，通過(guò)增加中壁壁等臨時(shí)支護(hù)構(gòu)件，形成分部開(kāi)挖初期支護(hù)快速封閉環(huán)，使分部開(kāi)挖環(huán)環(huán)相扣，最后完成全部斷面開(kāi)挖與初期支護(hù)。 </p><p><b>　　（1）、施工參數(shù) </b></p><p>　?、?超前支護(hù)：拱部采用小導(dǎo)管超前預(yù)支護(hù)，并注水泥漿；臨時(shí)側(cè)壁采用φ22超前砂漿錨桿支護(hù)。 </p><p>　　② 開(kāi)挖進(jìn)尺：各分部開(kāi)挖進(jìn)

6、尺為 1 榀鋼架間距，即 0.5m。 </p><p>　　③ 臺(tái)階高度：上臺(tái)階開(kāi)挖高度 4.5m~5.0m。 </p><p>　?、?開(kāi)挖工作面間距：各級(jí)臺(tái)階開(kāi)挖間距控制在 3-5m。 </p><p>　?、?施工支護(hù)措施：中隔壁臨時(shí)支護(hù)采用 I14型鋼，初期支護(hù)采用I18型鋼。 </p><p><b>　?。?）、施工方法

7、 </b></p><p>　　中隔壁開(kāi)挖法施工工藝： </p><p>　?、匍_(kāi)挖左側(cè)導(dǎo)坑上臺(tái)階。 </p><p>　　II左側(cè)導(dǎo)坑上臺(tái)階初期支護(hù)（包括側(cè)壁臨時(shí)支護(hù)、拱墻初期支護(hù)及臨時(shí)仰拱），施工上臺(tái)階鎖腳錨桿。 </p><p>　?、墼谧髠?cè)導(dǎo)坑上臺(tái)階長(zhǎng)度達(dá)到3-5m時(shí)，開(kāi)挖左側(cè)導(dǎo)坑下臺(tái)階（包括臨時(shí)仰拱）。 </p&g

8、t;<p>　　IV左側(cè)導(dǎo)坑下臺(tái)階初期支護(hù)（包括側(cè)壁臨時(shí)支護(hù)、拱墻初期支護(hù)及仰拱初期支護(hù)），必要時(shí)邊墻腳設(shè)置鎖腳錨桿。 </p><p>　?、菰谧髠?cè)導(dǎo)坑上臺(tái)階開(kāi)挖達(dá)到5-10m時(shí)，開(kāi)挖右側(cè)導(dǎo)坑上臺(tái)階。 </p><p>　　VI右側(cè)導(dǎo)坑上臺(tái)階初期支護(hù)（包括墻初期支護(hù)及臨時(shí)仰拱），施工上臺(tái)階鎖腳錨桿。 </p><p>　　⑦在右側(cè)導(dǎo)坑上臺(tái)階長(zhǎng)度達(dá)到3

9、-5m時(shí)，開(kāi)挖右側(cè)導(dǎo)坑下臺(tái)階（包括臨時(shí)仰拱）。 </p><p>　　VIII右側(cè)導(dǎo)坑下臺(tái)階初期支護(hù)（包括拱墻初期支護(hù)及仰拱初期支護(hù)），必要時(shí)邊墻腳設(shè)置鎖腳錨桿。 </p><p>　　IX待全斷面成環(huán)，各部位位移變化穩(wěn)定后，拆除中隔壁臨時(shí)支護(hù) </p><p>　　X分步施工防排水系統(tǒng)和仰拱、邊墻、拱部二次襯砌混凝土。 </p><p>&

10、lt;b>　　詳見(jiàn)下面示意圖： </b></p><p>　　（3）、中隔壁的拆除 </p><p>　　中隔壁施工最關(guān)鍵的工序是中隔壁的拆除，拆除中隔壁應(yīng)在全斷面成環(huán)、各部位變形穩(wěn)定后進(jìn)行。 </p><p><b>　　2、臺(tái)階法 </b></p><p>　　臺(tái)階法是將整個(gè)工作面分為上、下兩部分，

11、分別進(jìn)行開(kāi)挖支護(hù)。首先進(jìn)行上臺(tái)階的開(kāi)挖，開(kāi)挖長(zhǎng)度一般控制在3~10m，上臺(tái)階每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺要根據(jù)圍巖的穩(wěn)定性、整體性、含水量等情況來(lái)確定，但不能超過(guò)初支的2榀型鋼間距；下臺(tái)階一般控制在20~30m，下臺(tái)階每循環(huán)開(kāi)挖進(jìn)尺長(zhǎng)度同樣也不能超過(guò)初支的2榀型鋼間距。上、下臺(tái)階開(kāi)挖完成后，進(jìn)行初噴支護(hù)，按照?qǐng)D紙要求及時(shí)完成初支的施做，然后進(jìn)行仰拱成環(huán)封閉，確保施工的質(zhì)量和安全。 </p><p>　　采用臺(tái)階法開(kāi)挖時(shí)，為防止

12、下臺(tái)階型鋼拱架拱腳下沉、變形，一般要在上臺(tái)階拱腳下設(shè)置鎖腳錨桿及【25b縱向槽鋼托梁，把幾排拱架連成整體，必要時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采取小導(dǎo)管注漿代替鎖腳錨桿或者增設(shè)臨時(shí)仰拱。 </p><p><b>　　詳見(jiàn)下面示意圖： </b></p><p><b>　　3、預(yù)留核心土 </b></p><p>　　V級(jí)圍巖深埋段，考慮

13、到圍巖的整體性較好、洞內(nèi)基本沒(méi)有滲水等情況，通過(guò)各方論證，我們決定采用臺(tái)階開(kāi)挖預(yù)留核心土的方法。上臺(tái)階采用挖掘機(jī)破碎錘進(jìn)行環(huán)形開(kāi)挖，預(yù)留核心土長(zhǎng)度2-3米，每循環(huán)進(jìn)尺不超過(guò)初支的2榀型鋼間距。在V級(jí)圍巖的地段，盡可能避免爆破開(kāi)挖，這樣可以減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，并能有效的避免超挖的問(wèn)題，確保隧道開(kāi)挖的質(zhì)量和安全。 </p><p>　　三、施工過(guò)程中的質(zhì)量控制及總結(jié) </p><p>　　1、根

14、據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求和實(shí)際圍巖情況，針對(duì)采取的開(kāi)挖方法制定詳細(xì)、易懂的技術(shù)交底及作業(yè)指導(dǎo)書，并落實(shí)到施工班組。 </p><p>　　2、隧道洞口段及不良地質(zhì)地段施工堅(jiān)持“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的原則。 </p><p>　　開(kāi)挖前，做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，根據(jù)預(yù)報(bào)結(jié)果采取適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)支護(hù)措施。施工過(guò)程中，嚴(yán)抓監(jiān)控量測(cè)工作，根據(jù)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行開(kāi)挖參數(shù)的調(diào)整，確保施工的安全質(zhì)量。譬如本項(xiàng)目

15、在施工過(guò)程中對(duì)隧道開(kāi)挖預(yù)留變形量的調(diào)整（由原設(shè)計(jì)10cm改為15cm）、初期支護(hù)的型鋼拱架間距（由間距70cm改為50cm）或型號(hào)（Ι14型鋼改為Ι18型鋼）的調(diào)整等。 </p><p>　　3、嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求開(kāi)挖，尤其洞口段不得隨意改變開(kāi)挖方法和順序。加強(qiáng)對(duì)淺埋偏壓段的原地面復(fù)測(cè)，直至襯砌結(jié)構(gòu)完全封閉。圍巖變化較大的情況，及時(shí)聯(lián)系建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析論證，如有必要及時(shí)進(jìn)行圍巖支護(hù)類型的

16、變更。采取切實(shí)有效的開(kāi)挖方法，確保隧道施工的安全和質(zhì)量。 </p><p>　　4、V級(jí)圍巖開(kāi)挖方式均采用機(jī)械輔以人工開(kāi)挖；IV級(jí)圍巖根據(jù)實(shí)際情況判斷是否采用爆破方式，如果采用爆破的方式要盡可能減少對(duì)山體的擾動(dòng)。我們?cè)趯?shí)際施工過(guò)程中，V級(jí)、IV級(jí)圍巖采取了挖機(jī)破碎錘輔以人工的開(kāi)挖方式，取得了不錯(cuò)的效果。 </p><p>　　5、各種進(jìn)場(chǎng)原材料必須有合格證，并經(jīng)檢驗(yàn)合格，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要

17、求進(jìn)行施工，做到先檢后用。噴射砼、水泥漿、襯砌混凝土嚴(yán)格按照試驗(yàn)室配合比進(jìn)行施做。 </p><p>　　6、采用中隔壁法進(jìn)行開(kāi)挖進(jìn)洞，一定要做到“短進(jìn)尺、早封閉”的原則，及時(shí)施做臨時(shí)仰拱。V級(jí)圍巖中隔壁法施工時(shí)原設(shè)計(jì)圖紙采用的臨時(shí)仰拱僅有20cm厚的C20砼，考慮到施工的安全和質(zhì)量，我們?cè)谑┕み^(guò)程中，對(duì)臨時(shí)仰拱進(jìn)行了加強(qiáng)，采用了“I14型鋼+20cm厚的C20砼”的方式進(jìn)行臨時(shí)成環(huán)，起到了很好的效果。 <

18、/p><p>　　四、施工中應(yīng)注意的事項(xiàng) </p><p>　　針對(duì)隧道施工的特殊性，對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都要做到周密的考慮，才能確保隧道開(kāi)挖的安全和質(zhì)量，在施工應(yīng)注意以下事項(xiàng)： </p><p>　　1、對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)一線的工人和技術(shù)人員進(jìn)行詳細(xì)的安全及技術(shù)交底，充分做到讓現(xiàn)場(chǎng)每一個(gè)人都能熟練掌握施工中各環(huán)節(jié)的安全技術(shù)要素。 </p><p>　　2、進(jìn)洞

19、前做好量測(cè)工作，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行邊仰坡的開(kāi)挖，切實(shí)做好邊仰坡的支護(hù)工作。及時(shí)施做洞頂截水溝，對(duì)雨水及地表水進(jìn)行分流，確保隧道開(kāi)挖在無(wú)水或少水狀態(tài)下進(jìn)行。 </p><p>　　3、根據(jù)要求做好隧道洞口段的套拱施工，注意加強(qiáng)對(duì)洞口段山體原地表的觀測(cè)，確保隧道進(jìn)洞前的穩(wěn)定。 </p><p><b>　　五、安全保證措施 </b></p><p&g

20、t;　　1、認(rèn)真貫徹執(zhí)行“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針，正確處理好安全、質(zhì)量、進(jìn)度三者之間的關(guān)系，做好開(kāi)挖面施工安全保證措施，杜絕塌方。 </p><p>　　2、做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，采用TSP、地質(zhì)雷達(dá)、超前探空等綜合預(yù)報(bào)手段對(duì)開(kāi)挖面前方的地質(zhì)情況作出詳細(xì)的預(yù)報(bào)。每個(gè)開(kāi)挖工班配一名工程師跟班作業(yè)，確保各種措施、技術(shù)交底的落實(shí)，保證標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。 </p><p>　　3、現(xiàn)場(chǎng)施工

21、管理人員必須嚴(yán)格遵守“管生產(chǎn)必須管安全”的原則，層層落實(shí)安全生產(chǎn)制度。認(rèn)真落實(shí)各類突發(fā)事故的應(yīng)急處理方案，不定期的進(jìn)行各種應(yīng)急演練，安全有效的促進(jìn)隧道的施工。 </p><p>　　4、隧道內(nèi)各種應(yīng)急材料、設(shè)備等專門配備，以備不時(shí)之需。 </p><p><b>　　五、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　我們?cè)趯?shí)際施工中，通過(guò)采用中隔壁法、

22、臺(tái)階法及預(yù)留核心土等不同開(kāi)挖方法的結(jié)合使用，有效的保證了隧道的穩(wěn)定性，未出現(xiàn)大面積的塌方事故，確保了隧道施工的安全和質(zhì)量，并加快了隧道的施工進(jìn)度，取得了很好的效果。 </p><p>　　隧道施工是一種動(dòng)態(tài)控制的過(guò)程，必須時(shí)刻對(duì)隧道的地形、地質(zhì)、開(kāi)挖方法及支護(hù)措施等進(jìn)行全過(guò)程的掌握，加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作，及時(shí)采取準(zhǔn)確、有效、安全、適用的開(kāi)挖方法，這樣既能保證隧道施工的安全和質(zhì)量，也能加快隧道的施工進(jìn)度，對(duì)類似工程有一