計中彥

（貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550008）

1 項(xiàng)目概況

本合同段謝都隧道為分離式長隧道，左幅隧道起訖樁號為ZK1726＋780～ZK1728＋415，全長1 635m，最大埋深為98m，右幅隧道起訖樁號為YK1726＋735～YK1728＋430，全長1 695m，最大埋深98m。 左右幅隧道平面線形進(jìn)口段均位于R＝1650m的圓曲線上，中間為直線段，出口段均位于R＝6000m的圓曲線上。左右幅隧道均為上坡，縱坡為1.9%。根據(jù)本隧道地質(zhì)情況和設(shè)計特點(diǎn)，對Ⅵ級圍巖按照CD法、Ⅴ級圍巖按照留核心土法進(jìn)行施工。

2 洞身開挖方案

洞身開挖是隧道施工的關(guān)鍵工序，開挖方案主要根據(jù)圍巖的情況確定，以有效滿足開挖質(zhì)量要求，經(jīng)濟(jì)快速的完成施工任務(wù)。本合同段隧道通過的圍巖有Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ級圍巖，根據(jù)本隧道地質(zhì)情況和設(shè)計特點(diǎn)，按照新奧法的施工原理，明洞襯砌段采用S—Ma施工；Ⅴ級圍巖淺埋偏壓及洞口段采用S—Ⅴa，Ⅴ級圍巖淺埋段采用S—Ⅴb，Ⅴ級圍巖深埋段采用S—Ⅴc，均采用環(huán)形開挖留核心土法開挖；Ⅳ級圍巖較差段采用S—Ⅳa，Ⅳ級圍巖一般段采用S—Ⅳb，均采用臺階法開挖；Ⅲ級圍巖段采用S—Ⅲa，采用全斷面開挖；緊急停車帶Ⅳ級圍巖段采用SJ—Ⅳa，采用環(huán)形開挖留核心土法開挖；緊急停車帶Ⅲ級圍巖段采用SJ—Ⅲa，采用臺階法開挖。

本隧道施工按照新奧法的原理，采用預(yù)裂光面爆破技術(shù)，錨噴初期支護(hù)，以量測數(shù)據(jù)為施工依據(jù)。開挖采用鉆孔臺車和風(fēng)動鑿巖機(jī)鉆孔，實(shí)施光面爆破，輪式裝載機(jī)裝碴，自卸汽車出碴，利用芬蘭產(chǎn)NORMET914WP型砼噴射手和TK—961濕噴機(jī)進(jìn)行錨噴支護(hù)。二次襯砌采用9m襯砌臺車全斷面進(jìn)行，混凝土采用集中拌合，砼運(yùn)輸車運(yùn)送，砼輸送泵灌注，插入式振搗器搗實(shí)。

本隧道掘進(jìn)采用進(jìn)、出口雙洞雙向掘進(jìn)方式施工，當(dāng)隧道距貫通50m左右，爆破作業(yè)時互相提前1h通知，以免發(fā)生意外情況；當(dāng)距貫通15m時，采用獨(dú)頭掘進(jìn)方式（為方便排水本隧道擬安排進(jìn)口順坡段施工，出口反坡停止掘進(jìn)，安排其他后序作業(yè)），且爆破時提前通知并在停止施工的作業(yè)面200m左右設(shè)立明顯的警戒標(biāo)志。

每個洞口作業(yè)面計劃在正常進(jìn)洞以后平均月成洞50m左右，前一個月進(jìn)行施工準(zhǔn)備，鋪設(shè)供水管路、供電線路，建高位水池、拌合站、空壓機(jī)房、鋼筋加工房、材料庫房等臨時設(shè)施，高壓水池設(shè)于洞頂?shù)匦屋^為平緩位置。平整施工場地，機(jī)械設(shè)備和人員進(jìn)場，開挖洞口路基土石方，暴露洞口達(dá)到正式進(jìn)洞條件。

3 不同類型支護(hù)圍巖段施工

3.1 S—Ⅴa型支護(hù)圍巖段施工

Ⅴ級圍巖淺埋偏壓及洞口段采用S—Ⅴa，采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法施工，每循環(huán)計劃進(jìn)尺1.0m，開挖后及時施作相應(yīng)的初期支護(hù)及臨時支護(hù)，全斷面開挖完成后及時施作仰拱，使隧道封閉成環(huán)。

初期支護(hù)在上下斷面分界處每榀拱架設(shè)置4根φ25中空注漿鎖腳錨桿加固，同時下半部左右兩邊交錯開挖，考慮開挖下半部以及不良地質(zhì)對施工可能帶來的影響，S—Ⅴa型支護(hù)圍巖段月計劃安排36m，共計掘進(jìn)作業(yè)循環(huán)時間20h。

3.2 S—Ⅴb型支護(hù)圍巖段施工

Ⅴ級圍巖一般段采用S—Ⅴb，采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法施工，每循環(huán)計劃進(jìn)尺1.1m，開挖后及時施作相應(yīng)的初期支護(hù)及臨時支護(hù)，全斷面開挖完成后及時施作仰拱，使隧道封閉成環(huán)。初期支護(hù)在上下斷面分界處每榀拱架設(shè)置4根φ25中空注漿鎖腳錨桿加固，同時下半部左右兩邊交錯開挖，考慮開挖下半部以及不良地質(zhì)對施工可能帶來的影響，S—Ⅴb型支護(hù)圍巖段月計劃安排40m。共計掘進(jìn)作業(yè)循環(huán)時間為20h，表中作業(yè)時間為平均分?jǐn)倳r間。

3.3 S—Ⅴc型支護(hù)圍巖段施工

Ⅴ級圍巖深埋且地質(zhì)條件較好段采用S—Ⅴc，采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法施工，每循環(huán)計劃進(jìn)尺1.3m，開挖后及時施作相應(yīng)的初期支護(hù)及臨時支護(hù)，全斷面開挖完成后及時施作仰拱，使隧道封閉成環(huán)。

初期支護(hù)在上下斷面分界處每榀拱架設(shè)置4根φ25中空注漿鎖腳錨桿加固，同時下半部左右兩邊交錯開挖，考慮開挖下半部以及不良地質(zhì)對施工可能帶來的影響，S—Ⅴc型支護(hù)圍巖段月計劃安排47m，共計掘進(jìn)作業(yè)循環(huán)時間為20h，表中作業(yè)時間為平均分?jǐn)倳r間。

3.4 S—Ⅳa型支護(hù)圍巖段施工

Ⅳ級圍巖較差段采用S－Ⅳa型，采用臺階法開挖，每循環(huán)計劃進(jìn)尺1.5m；上半斷面采用鉆孔臺車鉆孔，下斷面采用氣腿式風(fēng)鉆鉆孔。上半斷面采用裝載機(jī)出碴，下斷面采用挖掘機(jī)裝碴，自卸汽車運(yùn)輸。洞身開挖后，立即施作相應(yīng)的初期支護(hù)，及時封閉圍巖，全斷面開挖完成后施作仰拱，形成隧道封閉環(huán)。S—Ⅳa型支護(hù)圍巖段，月進(jìn)尺安排54m，共計作業(yè)循環(huán)時間20h。

3.5 S—Ⅳb型支護(hù)圍巖段施工

Ⅳ級圍巖一般段采用S—Ⅳb型，采用臺階法開挖施工，每循環(huán)計劃進(jìn)尺1.5m；上半斷面采用鉆孔臺車鉆孔，下斷面采用氣腿式風(fēng)鉆鉆孔。上半斷面采用裝載機(jī)出碴，下斷面采用挖掘機(jī)裝碴，自卸汽車運(yùn)輸。洞身開挖后，立即施作相應(yīng)的初期支護(hù)，及時封閉圍巖，全斷面開挖完成后施作仰拱，形成隧道封閉環(huán)。S—Ⅳb型支護(hù)圍巖段，月進(jìn)尺安排54m，共計作業(yè)循環(huán)時間20h。

3.6 S—Ⅳc型支護(hù)圍巖段施工

Ⅳ級圍巖深埋且?guī)r石抗壓強(qiáng)度大于50MPa段采用S—Ⅳc型，采用臺階法開挖施工，每循環(huán)計劃進(jìn)尺1.8m；上半斷面采用鉆孔臺車鉆孔，下斷面采用氣腿式風(fēng)鉆鉆孔。上半斷面采用裝載機(jī)出碴，下斷面采用挖掘機(jī)裝碴，自卸汽車運(yùn)輸。洞身開挖后，立即施作相應(yīng)的初期支護(hù)，及時封閉圍巖，全斷面開挖完成后施作仰拱，形成隧道封閉環(huán)。S—Ⅳc型支護(hù)圍巖段，月進(jìn)尺安排65m，共計作業(yè)循環(huán)時間20h。

3.7 S—Ⅲa型支護(hù)圍巖段施工

Ⅲ級圍巖段采用S—Ⅲa型，采用全斷面法開挖施工，每循環(huán)計劃進(jìn)尺3.5m；上半斷面采用鉆孔臺車鉆孔，下斷面采用氣腿式風(fēng)鉆鉆孔。上半斷面采用裝載機(jī)出碴，下斷面采用挖掘機(jī)裝碴，自卸汽車運(yùn)輸。洞身開挖后，立即施作錨噴初期支護(hù)，及時封閉圍巖，施作仰拱，形成隧道封閉環(huán)。S-Ⅲa型支護(hù)圍巖段，月進(jìn)尺安排125m，共計作業(yè)循環(huán)時間20h。

4 洞身開挖施工技術(shù)

4.1 側(cè)導(dǎo)坑（CD法）施工

根據(jù)圍巖地質(zhì)超前預(yù)報以及對掌子面圍巖觀察分析，首先進(jìn)行必要的超前支護(hù)，然后即可進(jìn)行中隔墻法施工，其施工順序?yàn)椋合乳_挖左側(cè)洞室，做好初期支護(hù)，再開挖右側(cè)洞室做好初期支護(hù)，形成整體主要承載結(jié)構(gòu)，再施作防排水措施和澆筑仰拱及回填，拆除中隔墻鋪設(shè)防水層，整體式澆筑二次襯砌。

根據(jù)圍巖情況，采用以挖掘機(jī)開挖為主，輔以人力風(fēng)鎬對輪廓線進(jìn)行整修的施工方案，當(dāng)遇上大塊骨石時，采用預(yù)裂控制爆破技術(shù)進(jìn)行松動清除。施工中，先行導(dǎo)坑的距離將視地質(zhì)條件（圍巖情況、涌水情況）而定，一般在7～10m，當(dāng)圍巖基礎(chǔ)承載力較低，側(cè)壓力較大時，可調(diào)整到3～5m。以便盡早閉合成環(huán)形成整體受力。

施工中嚴(yán)格控制各開挖分部循環(huán)進(jìn)尺，開挖和支護(hù)工序必須銜接緊密，以減少圍巖變形。除圍巖側(cè)壁部外，其余各部的開挖必須在鄰近作業(yè)面的初期支護(hù)達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行。拆除中壁時，腳手架一定要牢固，施工人員通過拆除點(diǎn)時要注意聯(lián)系。加強(qiáng)對圍巖和支護(hù)的動態(tài)監(jiān)測，根據(jù)量測數(shù)據(jù)及時判斷圍巖和支護(hù)的穩(wěn)定情況，如有異常及時處理。同時應(yīng)充分利用圍巖側(cè)壁部圍巖變化情況，分析、預(yù)報前方地質(zhì)情況。

4.2 環(huán)形留核心土開挖法

環(huán)形留核心土法即對開挖斷面按起拱線的位置分成二個臺階，上臺階在開挖時預(yù)留斷面核心土，沿環(huán)形用人工風(fēng)鎬開挖，遇有骨石時采用松動爆破清除。其施工工藝如圖1所示。

圖1 環(huán)形留核心土法示意圖

4.3 臺階法

對于本工程臺階法優(yōu)先采用三臂液壓鉆孔臺車鉆眼，鉆頭規(guī)格為φ48、φ102。掏槽眼采用雙臨空（臺階法）形式，中空孔直徑φ102，光面爆破采用塑料導(dǎo)爆管非電起爆系統(tǒng)，毫秒微差有序起爆。

4.4 全斷面法

在Ⅲ類圍巖的斷面開挖中，采用全斷面開挖，液壓鉆孔臺車鉆眼，鉆頭規(guī)格為φ48、φ102。掏槽眼采用三臨空（全斷面）形式，中空孔直徑φ102，光面爆破采用塑料導(dǎo)爆管非電起爆系統(tǒng)，毫秒微差有序起爆；挖掘機(jī)出料，自卸汽車運(yùn)輸出渣。

5 結(jié)語

在快速發(fā)展的公路建設(shè)中，在多山的地區(qū)，隧道工程成為公路工程中一個重要的組成部分。隧道施工主要包括開挖和支護(hù)兩大部分，對于隧道開挖施工應(yīng)該充分地結(jié)合地質(zhì)條件等情況而綜合考慮，選取安全、合理、有效的開挖方案。

[1]王海珍，孫星亮.淺埋大跨公路隧道施工技術(shù)[J].土工基礎(chǔ)，2007，（5）：118-119.

[2]曾亞平.防治隧道坍方的施工技術(shù)探討[J].湖南理工學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，（1）：31-33.

[3]張祝安.淺析某公路工程隧道設(shè)計[J].山西建筑，2008，（33）：11-15.