【摘 要】在隧道施工過程中常常會遇見軟巖，進而導致施工難度增加。其實隧道施工過程中遇見軟巖是很常見的事，在我國對大斷面軟巖隧道的開挖多采用常規(guī)的臺階法，這種方法能在一定程度上引起拱頂大面積暴露，進而導致巖石松動、土地坍塌。當前在隧道施工中我們已逐步采用雙側(cè)壁導坑法進行開挖，此方法能有效保證施工安全，特別是在大面積軟巖隧道施工中應用更合理。本文就結合某隧道實際分析探討雙側(cè)壁導坑法開挖大斷面軟巖隧道施工技術的具體方法和優(yōu)缺點。

【關鍵詞】雙側(cè)壁導坑法；軟巖；隧道施工；技術方法

在大斷面軟巖隧道施工過程中采用雙側(cè)壁導坑法能有效確保施工安全，該方法又稱雙側(cè)壁導洞法和眼鏡工法。在施工過程中通過建立健全的圍巖支護結構監(jiān)控量測系統(tǒng)，進行全面化、信息化的管理，并隨時檢查施工動態(tài)，根據(jù)實際情況合理安排，及時調(diào)整和設計，全方位確保施工安全。由于大多數(shù)的隧道進出口都存在土質(zhì)差，節(jié)理發(fā)育不完整，裂痕較多，存在淺埋的現(xiàn)象的特點，然而這些不利因素都會造成開挖的不安全。其大斷面隧道的面積多在100m ² 以上，如果還使用常規(guī)的臺階發(fā)開挖，將會極易造成拱頂大面積暴露松動導致坍塌，此類情況均采用雙側(cè)壁導坑法設計。

1 工程概況

選擇某鐵路隧道施工工程，其隧道為雙線隧道，凈長775米、寬12.06米、高8.92米，在毛洞開挖期間，最大寬度為13.56米，開挖斷面達98.2平方米。針對該鐵路隧道出洞口地段的形狀和其地段形狀加強黃土段的淺埋范圍以及其軟巖大面積特點進行分析，發(fā)現(xiàn)隧道開挖難度較大，對此根據(jù)其實際特點和軟巖大面積特點設計了雙側(cè)壁導坑法開挖方案。

2 開挖方案設計原理

大斷面軟巖隧道施工過程中采用雙側(cè)壁導坑法，就是通過雙側(cè)壁導坑將大斷面進行分割，使其成為兩個或多個對稱、獨立的小斷面，使其導坑斷面似橢園形，有圓順的周邊輪廓，同時在分割過程中應避免應力集中。在施工初期，將采用格柵鋼架、掛網(wǎng)、噴混凝土柔性支護體系，加之一些防護措施。為了使斷面及時閉合，應充分利用巖石的承受能力來控制巖石的變形程度。

3 開挖方案設計方法

根據(jù)大斷面軟巖特點將其分為四塊：①左、右側(cè)壁導坑；②上部核心土；③下臺階；④底拱。同時，在開挖過程中，可先在短隧道中挖通導坑，導坑挖通后再進行開挖臺階。

4 雙側(cè)壁導坑法的施工工藝

4.1 開挖方式

①遇到結構較為特殊的巖石，我們多采用人工預裂爆破的方法，并且采用側(cè)壁導坑雙側(cè)掏槽的方法。爆破多為從周邊開始向內(nèi)爆破，利用機械開挖開挖斷面，會造成斷裂。②在開挖過程中容易遇到頑石，孤石，我們會采取利用風鎬進行敲擊或者爆破，挖掘機來對其拆除。③在機械挖掘的過程中，很容易造成巖石破碎，如果開挖不當，則會造成巖體更大的擾動。所以我們還要運動人工的輔助，才可對其合理的挖掘。

4.2 爆破工藝

4.2.1 炮眼深度L

通過分析，受爆破地震動強度能直接影響其炮眼深度，對此，應按照爆破部位來適當調(diào)整其炮眼深度。該工程軟巖屬于Ⅴ級圍巖，其炮眼深度一般為0.5至0.8米。

4.2.2 炮眼數(shù)目N

根據(jù)其炮眼深度，炮眼直徑大約為42毫米，開挖面積為13.50平方米/次，依次計算，在單位面積范圍內(nèi)炮眼約為1.5個，該計算未包含光面爆破炮眼。

4.2.3 炮眼布置

①沿爆破輪廓設置光面爆破眼，間距：E=（8-12）d（d為炮眼直徑），炮眼間距40至50cm，炮眼直徑42mm，能滿足E值要求。抵抗線：W=（1.0-1.5），裝藥集中度q控制在0.1-0.15kg/m之間，周邊眼可適當增加數(shù)量，減小間距和單孔裝藥量。②掏槽眼采用復合式楔形掏槽，左右側(cè)壁導坑中心布置，掏槽面積2m3，中央可根據(jù)實際情況布置中空眼，達到最佳的掏槽效果。③掘進眼循環(huán)進尺根據(jù)開挖部位來確定爆破強度，由于隧道V級圍巖巖質(zhì)較易開挖，所以采用較大的系數(shù)W=15至18d[1]。

4.2.4 單眼裝藥量的計算

根據(jù)上文提到的周邊眼裝藥參數(shù)，結合公式q=k.a.w.L.λ即可算出其它炮眼的裝藥量。式中：q表示：單眼裝藥量（kg）；k表示：炸藥單耗（kg/m ³ ）；a表示：炮眼間距（m）；w表示：炮眼爆破方向的抵抗線（m）；L表示：炮眼深度（m）；λ表示：炮眼炮眼部位系數(shù)[2]。

4.2.5 炮眼堵塞

采用炮泥（組分：砂：粘土：水=3：1：1）堵塞炮眼，可使炸藥在受限的情況下作充分爆炸應力提高能量利用率，所以堵塞長度應在20厘米以下。

4.2.6 爆破器材的選擇

①炸藥。采用二號巖石銷銨炸藥，四周小藥卷炮眼直徑約為25mm，其他炮眼直徑為32mm。②雷管?？淄馔ㄟ^火雷管起爆，連接件和孔內(nèi)都采用非電毫秒雷管。③導火索及導爆索。火管雷采用導火索引爆，周邊炮眼戒隔裝藥采用導爆索傳爆[3]。

4.2.7 裝藥結構掏

槽眼和底板眼采用反向起爆，周邊眼采用間隔不偶合裝藥形式，使用導爆索連結各藥卷。采用雷管分段控制和孔外微差爆破相結合的方法減少單段起爆藥量和起爆次數(shù)。

4.3 爆破安全驗算

①對飛石爆破的影響。由于隧道施工的方法多為交叉型施工，所以很容易受到爆破飛石的影響。所以，在弱爆破作業(yè)中，爆破飛石十分重要。然而采用科學的爆破順序則十分重要，其中重點步驟是2、4這兩步開挖的過程中，上部有臨時鋼支撐，爆破時應注重起爆順序的控制，這樣，上部臨時鋼支撐不會受到太大影響。②提高炮眼利用率。在進行爆破設計時，我們可以通過掏槽眼增加減震孔，施行周邊眼增加導向孔，隔孔裝藥，能使炮眼利用率大大得到提高。③有效的改進施工措施。如果工程中Ⅴ級圍巖破碎復雜，且埋層淺，那么施工時可再1、3步開挖的周邊眼及開挖面增打減震孔，適當擴大其直接（>130mm），以便提高減震效果[4]。

5 優(yōu)缺點及適用條件

由于考慮到工期的限制，隧道沒有合理采用設計的雙側(cè)壁導坑法開挖方案，而是采用了臺階法，這樣確保了工程按時完成。因為針對大斷面軟巖隧道的挖掘，此方法還存在著工序繁瑣，開采速度慢，成本較高的缺陷。所以在實際應用中，我們應該多加關注對方案的選取，以選擇合適的施工方法，從而達到預想和效果。

綜上所述：雙側(cè)壁導坑法其實就是在開挖時候，將隧道開挖面分為四部分，左、右兩部分為左側(cè)壁導坑和右側(cè)壁導坑，一般情況下會先開挖兩側(cè)，然后開挖中心部分，開挖過程中需要詳細了解工程實際情況，設計多個開挖方案，選擇最適合的方案進行開挖。在大斷面軟巖隧道施工過程中采用雙側(cè)壁導坑法能有效保障施工安全，促進施工順利開展。與此同時，該方法也存在工序繁瑣，開挖速度慢以及成本高的缺陷，對此在隧道施工實際應用中，我們應詳細分析工程實際，根據(jù)其情況設計多種開采方法，再進行綜合選取，以便達到最優(yōu)效果。

參考文獻

[1]王薇；王連捷；王紅才；喬子江.青藏鐵路昆侖山隧道穩(wěn)定性分析[J]，《地球?qū)W報》，2002（02）：359-362

[2]李宣高.八字嶺分岔隧道開挖方法[J]，《公路交通技術》，2006（04）：136-140

[3]姜晨光；張松華；彭建國.公路隧道圍巖壓力與應力計算方法新探[J]，《廣西交通科技》，2003（04）：19-21

[4]朱君.大管棚在隧道長、大坍方施工中的應用[J]，《華東交通大學學報》，2003（05）：38-41

[5]王佳；石宏彬；李連志.7381隧道工程安全性評估方法解析[J]，《黑龍江工程學院學報》，2005（02）：5-7