公路工程中隧道施工的概述

第第页公路工程中隧道施工的概述摘要：公路隧道是公路工程结构的重要组成部分，在公路工程建设中起着至关重要的作用。随着我国经济的发展,公路建设发展迅速,隧道建筑规模也越来越大。隧道施工技术要求越来越高，这给公路隧道施工企业带来了机遇,也带来了挑战。本文重点对公路隧道施工技术结合自身工作经验进行了探析。

关键词：公路；隧道；施工

Abstract:Thehighwaytunnelisanimportantpartofhighwayengineeringstructure,playsacrucialroleintheconstructionofhighwayengineering.Withthedevelopmentofournationaleconomy,therapiddevelopmentofhighwayconstruction,tunnelconstructionscaleismoreandmore.Requirementsforconstructiontechnologyoftunnelismoreandmorehigh,thiswillbringopportunitiestotheconstructionenterprisesinhighwaytunnel,alsobroughtachallenge.Thispaperfocusesontheconstructiontechnologyofhighwaytunnel,combiningwiththeworkingexperience.

Keywords:highwaytunnel;construction;

中图分类号：U455

1.施工准备及施工技术方案的确定

1.1施工作业线安排。根据隧道设计结构和工程地质情况，施工作业采用中导洞先行,中导洞掘进40-50米浇注中墙。在中墙混凝土强度达到70%以上再进左洞,右洞掌子面落后左洞按10m控制。经监控量测,围岩变形基本稳定后同时施作左右洞二次模筑衬砌。

1.2风、水、电作业，通风、防尘和施工排水。(1)施工供风：在隧道进、出口各设一座空气压缩机站，各安装2台20m3/min和1台10m3/min的空气压缩机以保障隧道施工用风。(2)施工用水进、出口分别在距隧道拱顶30m以上的山顶各修建一座100m3的高山水池,水源一是在隧道出口右侧山脚挖一集水池，收集山泉水抽上山顶水池,再用管道输水至出口供施工用水。(3)施工供电：在隧道进、出口各安装一台315KVA变压器,利用附近的地方电网供电,同时各准备一台功率为220KW的发电机组备用。动力设备采用三相380V,照明用电采用220V,为确保安全,所有线路都安装漏电保护开关。(4)施工通风、防尘：洞内如需爆破掘进,必须坚持湿式凿岩，爆破后洒水以降低粉尘浓度。施工通风采取压入式,用3台轴流风机分别向中导洞、左、右洞送风，送风口距开挖面的距离不大于15m。(5)施工排水：主要是排除可能涌入隧道的地下水和施工废水。隧道从出口至进口为1.54%的上坡。出口施工为顺坡施工，施工排水采取自然坡利用塑料管将水引出洞外。

2.施工实施阶段技术要点分析

2.1开挖。（1）钻爆法开挖。隧道钻爆法开挖关键是光面爆破的控制,光爆控制好,可以减少超欠挖,减少对岩体的扰动,减少混凝土回填,节约成本;光爆效果控制的好坏和开挖方式、钻孔设备及爆破参数的设计等因素有关。控制好光爆效果重点应从以下几方面着手。①选择性能良好的钻孔设备；②根据围岩级别综合考虑围岩状况、岩石整体性好坏、节理裂隙发育规律等多方面因素,精确合理设计爆破参数；③对操作人员进行岗前培训。（2）防坍。防坍是保证隧道施工安全的最重要环节。开挖中最重要的一点就是防塌。山岭隧道施工绝大部分采用传统的施工方法钻爆法施工。钻爆法施工的山岭隧道由于受炸药爆破震动的影响，破坏了原有岩体内部受力平衡，当施工方法不当或支护不力时，围岩就会因失稳而发生坍塌。因此，采用钻爆法施工的山岭隧道如何防止坍方是确保隧道施工安全和工程质量的关键。隧道施工过程和方法是多种多样的，目前在我们经常采用的矿山法中大致有全断面法、台阶法和分部开挖法三大类。各种施工方法在不同围岩和隧道中适用情况如下：①全断面法。适用于单线铁路隧道Ⅰ～Ⅲ级围岩、铁路双线隧道及公路隧道Ⅰ～Ⅱ级围岩地段。通常采用全断面钻孔一次起爆方法。为控制好开挖轮廓，减少超欠挖，提高光面爆破效果，可推广预留光爆层的开挖方法。②台阶法。适用于单线铁路隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩、铁路双线隧道及公路隧道Ⅲ级围岩地段。台阶数量和长度，要根据围岩条件而定。Ⅲ级围岩一般采用两台阶法；Ⅳ级围岩及Ⅲ级偏弱围岩，可改用三台阶法。台阶法施工的循环进尺，要根据开挖跨度和围岩类别、自稳时间严格控制，并与初期支护钢架设计间距相对应。每次以架立1～2榀钢架为宜。在开挖顺序上，宜采用先挖侧槽、左右错开向前推进的做法，不宜采用拉中槽挖马口的方法。侧槽开挖长度，靠近边墙范围应采用风钻、风镐手工开挖，人工清壁扒碴，严禁使用重型机械开挖和装碴，以免对围岩过大扰动、破坏围岩和初期支护系统的整体稳定性。③分部开挖法。分部开挖法主要有双侧壁导坑法（适用于单线铁路隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩、铁路双线隧道及公路隧道Ⅳ～Ⅵ级围岩）、中隔法（适用于单、双线铁路隧道Ⅴ级围岩、浅埋隧道及三线隧道）或交叉中壁法（适用于双线、三线隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩及浅埋隧道）。这些施工方法也适用于对地表沉降有严格限制的城市公路隧道。双侧壁导坑法在控制地中和地表下沉方面，优于其它施工方法。此外，由于两侧导坑先行，能提前排放隧道拱部和中部土体中的部分地下水。为后续施工创造条件。因此城市浅埋、软弱、大跨公路隧道和山岭软弱破碎、地下水发育的大跨隧道可优先选用双侧壁导坑法。

2.2支护。支护是安全的保证。隧道支护应根据不同的围岩类别及地质状况进行施作,对洞口存在堆积体、滑坡体、浅埋及软弱地层等不良地质隧道,如某隧道采用了大管棚、小导管注浆超前支护,地表注浆加固及地面旋喷桩加固等措施。部分隧道洞口设置抗滑桩保证坡体的整体稳定,进洞后尽快施作洞门,确保进洞洞口安全;洞内软弱地层地段以锚、喷、网为主要支护手段,必要时加格栅钢架,强化支护措施,同时减少对岩体的扰动,抑制围岩过度松弛变形,确保洞内施工安全。

2.3通风。(1)独头通风。独头通风方式是目前采用的主要通风方式,独头通风又分为压出式通风和压入式通风。①压出式通风(抽出式)。某隧道引水洞的施工过程中采用了压出式通风。本引水洞全长4000余米,单口长2000余米,无平导,当时采用1m直径的硬质通风管,通风设备采用2×55km的日产通风机,通风机安装在洞口,爆破后废气从通风管抽出洞外,新鲜空气流经全洞,效果很理想,通风时间由原来的(软质通风管Ф100)210min缩短到30min,不论从施工进度或经济效益方面都取得了满意的效果,仅因通风时间的缩短而节约的电费和软质通风管的费用即可满足购置硬质通风管,同时硬质通风管也有其不便的因素,即制作及安装较困难。②压入式通风。是隧道施工中常用的方式,优点是掌子面空气新鲜,有利于施工人员工作,其关键是计算好通风量及风管、设备等。(2)巷道通风。利用平行导坑作主要回风道。巷道式通风的最大优点是在最短的时间内使正洞空气清新,采用这种方式通风应注意两个问题:①横通道应随导坑的前进及时封闭,一般保留不超过3个。②平行导坑口应设两道风门,横通道设一道风门,风门应保持密封,尽量做到不漏风。渝怀铁路枳城隧道出口采用巷道式通风,效果比较理想。

2.4衬砌。衬砌树形象。衬砌是隧道内最重要的结构。隧道衬砌质量的好坏直接关系到隧道施工安全及运营安全,也是一个单位的形象代表。隧道衬砌根据隧道长度、围岩状况及不良地质存在的情况等因素采用了整体式衬砌、复合式衬砌、抗水压衬砌等多种形式,同时注重施工质量,做到“内实外美,不渗不漏”。衬砌质量和原材料、混凝土配合比、搅拌、运输、浇筑、振捣、模板台车的安装就位等工艺控制及相关参数有关。即衬砌施工以距掌子面不超过200m为限。仰拱超前、衬砌紧跟能在洞内迅速形成闭合环,防止围岩过度松弛变形,保证了施工安全,在软弱地层段其作用更为显著。

3.施工验收阶段技术要点

3.1从源头上解决隧道施工技术质量的隐患。因隧道工程属隐蔽工程,在目前工程技术条件下,对竣工隧道工程质量的检测,相当一部分检测数据来源于施工或监理记录。所以,严格控制施工过程,力争从源头上把好隧道工程质量关才是保证隧道工程质量的根本手段。

3.2质量检验技术评定的内容。建议从总体上将隧道工程竣工检测划分为两大部分,分别是室外量测部分和室内抽查质量保证资料部分。隧道工程的最终得分为这两部分的加权