摘要：隧道開(kāi)挖正確性是確保隧道施工安全的關(guān)鍵之一，對(duì)于不同隧道采取何種開(kāi)挖技術(shù)是隧道施工關(guān)注的問(wèn)題，本文通過(guò)結(jié)合某隧道施工實(shí)例，提出該隧道主洞開(kāi)挖技術(shù)，為同類工程提供參考。

關(guān)鍵詞：隧道施工；主洞開(kāi)挖；開(kāi)挖鉆爆；洞身施工

中圖分類號(hào)：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.工程概況

本隧道洞口地段，地質(zhì)條件較差，為強(qiáng)風(fēng)化巖體地質(zhì)構(gòu)造完整性差，且地表水匯集，施工難度較大，施工時(shí)要全面考慮、妥善安排，為隧道洞身施工創(chuàng)造條件。隧道洞口工程包括邊、仰坡開(kāi)挖及防護(hù)，端墻、翼墻等洞門施工，洞口排水系統(tǒng)，明洞段洞身襯砌。根據(jù)本隧道的實(shí)際情況，洞門工程施工安排在洞口開(kāi)挖并進(jìn)洞后施做，但應(yīng)事先做好邊、仰坡防護(hù)，以減少洞門施工對(duì)洞身施工的干擾?，F(xiàn)將淺談本隧道主洞開(kāi)挖的實(shí)施。

2.開(kāi)挖方案分析

開(kāi)挖順序采取先開(kāi)挖上半斷面，采用弧形開(kāi)挖法，然后開(kāi)挖核心土（包括仰拱部分，因側(cè)墻已經(jīng)完成），但必須是在相應(yīng)地段側(cè)導(dǎo)洞邊墻二次襯砌強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度以及中隔墻回填（平衡初期支護(hù)右側(cè)拱圈的水平推力，采用漿砌片石）完成后才能進(jìn)行，而且有超前支護(hù)的地段應(yīng)先期施作。在弧形斷面開(kāi)挖初期支護(hù)完成后，方可進(jìn)行核心土的開(kāi)挖，但應(yīng)合理安排，不能影響上拱部開(kāi)挖、出渣和初期支護(hù)的作業(yè)。其開(kāi)挖方法因有二個(gè)臨空面，主要是以松動(dòng)爆破為主，但也應(yīng)嚴(yán)格控制裝藥量，避免對(duì)上拱部和中隔墻已完工程造成大的損傷。松動(dòng)后，可以采用大型挖掘機(jī)、自卸運(yùn)輸車出渣。

主洞先拱后墻法側(cè)墻位置的開(kāi)挖是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，該方法能否成功的關(guān)鍵是在于看側(cè)墻開(kāi)挖過(guò)程中上拱是否會(huì)產(chǎn)生大的沉降，導(dǎo)致上拱部開(kāi)裂坍塌等情況的發(fā)生。為此，擬采用馬口跳槽法開(kāi)挖側(cè)墻位置，每一循環(huán)進(jìn)尺控制在2m以內(nèi)。另應(yīng)注意不能使側(cè)墻開(kāi)挖工作縫與上拱部開(kāi)挖初期支護(hù)的工作縫在同一斷面上，這樣容易造成上拱開(kāi)裂，應(yīng)錯(cuò)開(kāi)1/2距離。且應(yīng)嚴(yán)格控制側(cè)墻開(kāi)挖的炮眼深度、眼數(shù)和裝藥量，以免造成大的超挖使上拱拱腳懸空太大而下沉。結(jié)合實(shí)踐，值得注意的是主洞先拱后墻法仰拱的開(kāi)挖，必須在核心土、側(cè)墻開(kāi)挖及初期支護(hù)完成后、適時(shí)進(jìn)行并回填。開(kāi)挖時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制其標(biāo)高，對(duì)于側(cè)墻趾部更應(yīng)小心，開(kāi)挖時(shí)應(yīng)留適當(dāng)距離，然后用風(fēng)鎬松動(dòng)，人工清理干凈后及時(shí)施工鋼筋并澆筑砼，以免側(cè)壓力的推動(dòng)而使側(cè)墻開(kāi)裂等情況發(fā)生。

但通過(guò)實(shí)踐表明無(wú)論采用何種方法，主洞上拱部開(kāi)挖都是整個(gè)洞身開(kāi)挖的關(guān)鍵工序。因其跨度大，危險(xiǎn)性也就大，故要特別慎重施工。應(yīng)一次性光面爆破開(kāi)挖成型，進(jìn)、出口段進(jìn)尺應(yīng)嚴(yán)格控制在100cm以內(nèi)。開(kāi)挖后及時(shí)進(jìn)行排險(xiǎn)清渣，然后用簡(jiǎn)易工作平臺(tái)進(jìn)行初期支護(hù)施工。同一端洞口左右主洞的施工工作面應(yīng)相距20米以上，時(shí)間應(yīng)錯(cuò)開(kāi)20天以上。

另外，考慮到隧道較短，故不采用固定式機(jī)械通風(fēng)。施工中應(yīng)堅(jiān)持濕式鑿巖，在開(kāi)挖面設(shè)置壓氣水幕降塵器，噴霧灑水，沖洗巖面和碴堆，干式除塵機(jī)吸收空氣中的殘余粉塵，并配空氣引射器等進(jìn)行綜合防治，降低洞內(nèi)粉塵濃度，使洞內(nèi)有害氣體、粉塵和溫度達(dá)到隧道施工規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)隧道施工臨時(shí)排水采用在開(kāi)挖時(shí)將兩側(cè)水溝電纜槽的位置一并挖出溝形，因?yàn)槭悄嫫麻_(kāi)挖，應(yīng)分段開(kāi)挖集水坑，用水泵和排水管，把洞內(nèi)積水抽排出洞。本隧道開(kāi)挖出碴采用無(wú)軌式出渣方式，用ZLC-50側(cè)卸式裝載機(jī)裝碴，8噸東風(fēng)自卸車運(yùn)輸（導(dǎo)洞出碴采用小型1M3裝載機(jī)進(jìn)行）。

3.主洞開(kāi)挖鉆爆

因核心土、側(cè)墻、仰拱開(kāi)挖爆破較為簡(jiǎn)單，僅作出上拱部弧形斷面開(kāi)挖的鉆爆設(shè)計(jì)。上部弧形斷面開(kāi)挖的鉆爆設(shè)計(jì)采用軟巖隧道減輕地震波控制爆破技術(shù)。鑿巖機(jī)采用國(guó)產(chǎn)7655型鉆機(jī)，鉆頭直徑38cm，鉆眼在臨時(shí)作業(yè)平臺(tái)上進(jìn)行。炸藥全部為二號(hào)巖石硝銨炸藥，規(guī)格直徑×長(zhǎng)度為φ32×200mm。另外在施工現(xiàn)場(chǎng)可以改制和加工一些直徑為20mm的小藥卷，供周邊眼裝藥用。考慮到小藥卷爆破性能不穩(wěn)定，附加導(dǎo)爆索與小藥卷配合使用。雷管采用3～8段塑料導(dǎo)爆管非電毫秒雷管，火雷管側(cè)向引爆。循環(huán)進(jìn)尺100cm以內(nèi)。開(kāi)挖斷面積21.57m2，采用光面爆破。計(jì)算同前面導(dǎo)洞爆破設(shè)計(jì)一樣。

開(kāi)挖成型地段應(yīng)及時(shí)施作該段的初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù)，中隔墻、邊墻、拱部襯砌跟進(jìn)。II、III類圍巖地段中邊墻襯砌距開(kāi)挖面20米左右。鉆眼時(shí)做到：事前繪出開(kāi)挖斷面的中線、水平線和斷面輪廓，并根據(jù)爆破設(shè)計(jì)標(biāo)出炮眼位置，經(jīng)檢查符合設(shè)計(jì)要求后，方可鉆眼；炮眼深度、角度、間距按設(shè)計(jì)施工，并符合相應(yīng)要求，如掏槽眼眼口間距誤差和眼底間距誤差不大于5cm；輔助眼眼口排距、行距誤差不大于5cm。周邊眼沿隧道設(shè)計(jì)斷面輪廓線的炮眼距誤差不大于5cm，外斜率不大于5cm/m，周邊眼與內(nèi)圈眼距離誤差不大于5cm。當(dāng)開(kāi)挖面凹凸不平時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況調(diào)整炮眼深度（相應(yīng)調(diào)整裝藥量），力求除掏槽眼外的所有炮眼眼底在同一垂直面上。鉆眼完畢，按炮眼布置圖進(jìn)行檢查，并做好記錄，有不符合要求的炮眼，應(yīng)予重鉆：檢查完畢后，方可裝藥爆破。裝藥前應(yīng)將炮眼內(nèi)泥漿、存水及石粉吹凈，所有裝藥的炮眼均應(yīng)堵塞炮泥，周邊眼的堵塞長(zhǎng)度不小于20cm。光面爆破網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，為保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性，連接時(shí)導(dǎo)爆管不能打結(jié)或拉細(xì)。

4.洞口段施工

明洞、仰坡施工前先施做截水溝等防水設(shè)施，明洞及仰坡開(kāi)挖按設(shè)計(jì)坡度從上向下分層開(kāi)挖、分層依設(shè)計(jì)施做防護(hù)。開(kāi)挖時(shí)土方用挖掘機(jī)開(kāi)挖，軟石用風(fēng)鉆打眼，小藥量松動(dòng)爆破及預(yù)裂爆破開(kāi)挖，每層開(kāi)挖高度控制在2.0m以內(nèi)。然后及時(shí)施做砂漿錨桿、掛網(wǎng)、噴砼盡快封閉開(kāi)挖面，最后植草皮綠化。

洞口開(kāi)挖成型后，進(jìn)行隧道洞身開(kāi)挖施工。施工前先實(shí)施暗洞口巖體加固，在暗洞口先架立三榀鋼支撐。然后在鋼支撐外輪廓立模板噴射砼形成臨時(shí)明洞，沿臨時(shí)明洞拱圈的外輪廓，施作Φ108大管棚進(jìn)行超前支護(hù)，并與架立的三榀鋼支撐連成一體，形成整體支護(hù)。采取掛網(wǎng)錨噴支護(hù)的方法加固仰坡，并用噴砼填充臨時(shí)明洞拱背，使臨時(shí)明洞與仰坡聯(lián)成整體。洞口采用上半斷面先進(jìn)洞的方法施工，預(yù)留核心土環(huán)形開(kāi)挖。臨時(shí)明洞襯砌應(yīng)由伸入暗洞3～5m向洞門方向依次進(jìn)行襯砌，襯砌完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，在臨時(shí)明洞的掩護(hù)下，進(jìn)行暗洞施工。

本隧道的明洞采用明挖法施工，當(dāng)暗洞開(kāi)挖及初期支護(hù)進(jìn)洞80～100m時(shí)，集中進(jìn)行明洞拱墻砼灌注。采用模板臺(tái)車拱墻整體澆注施工。施工順序由暗洞口向洞外方向進(jìn)行；拱墻砼灌注完成，在外模拆除后立即做好防水層，并及時(shí)進(jìn)行拱背填筑，明洞回填拱腳采用M7.5漿砌片石，拱腳上部用土回填，洞頂回填高度為2～5m，橫坡小于1：3，洞頂回填土須人工對(duì)稱分層夯實(shí)。

結(jié)論

文章結(jié)合某隧道開(kāi)挖施工實(shí)踐，提出該隧道開(kāi)挖順序采取先開(kāi)挖上半斷面，采用弧形開(kāi)挖法，然后開(kāi)挖核心土；其中結(jié)合實(shí)踐表明主洞先拱后墻法側(cè)墻位置的開(kāi)挖是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，該方法實(shí)施關(guān)鍵在于看側(cè)墻開(kāi)挖過(guò)程中上拱是否會(huì)產(chǎn)生大的沉降而導(dǎo)致上拱部開(kāi)裂坍塌等情況的發(fā)生。

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