□□ 金 泉，盧 杰，陳 龍 (浙江正方交通建設(shè)有限公司，浙江 金華 321000)

1 工程概況

龍蒲高速第八合同段起于小營(yíng)子村，與第七設(shè)計(jì)段終點(diǎn)順接，起點(diǎn)樁號(hào)為K133+300，路線穿兩江隧道，經(jīng)磨石溝村南，于兩江鎮(zhèn)北側(cè)設(shè)置兩江互通，經(jīng)東江村、西江村、跨古洞河至第八設(shè)計(jì)段終點(diǎn)、終點(diǎn)樁號(hào)為K150+000，路線長(zhǎng)度為16.704 km。兩江隧道左線長(zhǎng)度為1 375 m，右線隧道長(zhǎng)度為1 439 m，屬長(zhǎng)隧道。隧道軸線間距為18.56～36 m，隧道進(jìn)出口段為小凈距隧道，中間為分離式隧道，隧道進(jìn)出口均采用削竹式洞門(mén)，隧道線路指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 隧道路線平、縱面指標(biāo)表

2 施工工藝及施工方法

該隧道采用靜態(tài)機(jī)械(挖掘機(jī)配破碎錘)開(kāi)挖為主，輔以弱爆破；出渣采用裝載機(jī)裝至 15 t 自卸車(chē)運(yùn)輸至棄渣場(chǎng)地，初期支護(hù)采用錨桿、鋼支撐、鋼筋網(wǎng)及噴射混凝土聯(lián)合支護(hù)，二次襯砌采用液壓襯砌臺(tái)車(chē)、輸送泵入模?，F(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、監(jiān)控量測(cè)信息的收集和管理，以指導(dǎo)施工。

因隧道長(zhǎng)度較短，從進(jìn)口單向掘進(jìn)，隧道從進(jìn)口方向進(jìn)洞，獨(dú)頭掘進(jìn)，避免與隧道出口施工產(chǎn)生干擾。掘進(jìn)時(shí)，Ⅲ類(lèi)圍巖采用全斷面法，IV類(lèi)圍巖采用上下臺(tái)階法，V類(lèi)圍巖(JQV采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法QV環(huán)形開(kāi)挖留核心土法)，在隧道開(kāi)挖作業(yè)時(shí)，必須采取有效的控制爆破，以確保施工安全。采用YT24型氣腿式鑿巖機(jī)鉆孔，采用楔形掏槽的爆破作業(yè)方式掘進(jìn)，并控制循環(huán)進(jìn)尺過(guò)長(zhǎng)，避免產(chǎn)生的爆破有害效應(yīng)超過(guò)安全規(guī)程規(guī)定，該工程設(shè)計(jì)Ⅲ類(lèi)圍巖循環(huán)進(jìn)尺為3 m，IV類(lèi)圍巖循環(huán)進(jìn)尺為1.5 m以?xún)?nèi)，V類(lèi)圍巖循環(huán)進(jìn)尺為0.9～1 m以?xún)?nèi)。如遇地層較差時(shí)，爆破技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況修改爆破進(jìn)尺及爆破參數(shù)。

2.1 隧道施工方法與措施

隧道開(kāi)挖采用鉆爆法，其工藝流程如圖1所示。以新奧法理論指導(dǎo)施工，鉆爆法施工工藝流程如圖2所示，光面爆破，爆破器材采用2號(hào)巖石硝銨炸藥，有水地段用乳化炸藥，周邊眼采用Φ25光爆小藥卷。裝巖運(yùn)輸采用ZL-50裝載機(jī)配合25 t自卸式汽車(chē)運(yùn)輸，直接運(yùn)至業(yè)主指定的棄碴場(chǎng)。

圖1 隧道爆破施工工藝流程圖

圖2 隧道新奧法施工工藝流程框圖

2.2 施工方法、原則及順序

在龍蒲高速兩江隧道施工中，認(rèn)真研究新奧法的施工關(guān)鍵要領(lǐng)，結(jié)合龍蒲高速第八合同段中兩江隧道附近的多河、地質(zhì)比較差的條件，遵循軟弱地質(zhì)洞隧道開(kāi)挖“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌”的原則[1]。龍蒲高速兩江隧道施工時(shí)，針對(duì)小營(yíng)子村存在的地質(zhì)環(huán)境，項(xiàng)目人員在工地現(xiàn)場(chǎng)增加施工測(cè)量的頻率，確保龍蒲高速兩江隧道施工安全。在龍蒲高速兩江隧道施工中，如遇施工的圍巖等自然條件與龍蒲高速兩江隧道勘探、設(shè)計(jì)時(shí)環(huán)境不一致時(shí)，要立即與監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位溝通。在排除不利因素后，調(diào)整施工方案，以確保龍蒲高速兩江隧道在開(kāi)挖過(guò)程的人員、設(shè)備等安全。

2.3 隧道開(kāi)挖炮孔布置

隧道開(kāi)挖炮孔布置如圖3和圖4所示。

圖3 間隔不耦合裝藥

圖4 耦合連續(xù)反向起爆裝藥結(jié)構(gòu)

2.4 爆破網(wǎng)絡(luò)

在龍蒲高速兩江隧道施工項(xiàng)目中，爆破網(wǎng)絡(luò)中采用孔內(nèi)延的方式，在龍蒲高速兩江隧道口，爆破網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接著重考慮爆破網(wǎng)絡(luò)與避免被爆破損傷的部位嚴(yán)格隔開(kāi)保護(hù)，以Qmax=R3(VKP/KK′)3/α公式進(jìn)行安全距離計(jì)算[2]，控制炸彈的藥量，保障龍蒲高速兩江隧道的山體不因震動(dòng)而導(dǎo)致失穩(wěn)，式中R為最大一段齊爆藥量的幾何分布中心到鄰近被保護(hù)物的距離；K和α為地質(zhì)地形有關(guān)的系數(shù)，兩江隧道施工項(xiàng)目中分別取200、1.8，K′為分散裝藥衰減系數(shù)，取1。

龍蒲高速兩江隧道掘進(jìn)爆破的飛石主要為掏槽爆破飛石，其方向性比較統(tǒng)一，主要是呈一定角度扇形飛出。在龍蒲高速兩江隧道口，采用上下臺(tái)階開(kāi)挖法向里作業(yè)。在兩江隧道進(jìn)出口段50 m范圍中，針對(duì)飛濺的巖石，采用必要的措施進(jìn)行保護(hù)，設(shè)置防護(hù)架避免巖石飛濺對(duì)施工人員造成傷害[3]。

3 洞口施工方案

3.1 進(jìn)洞基本情況和步驟

進(jìn)洞步驟具體如下：

(1)測(cè)量定位，項(xiàng)目人員用石灰粉等來(lái)設(shè)置開(kāi)挖的路線、范圍。將兩江隧道石粉范圍土質(zhì)情況做一個(gè)判斷；兩江隧道洞面橫斷面與設(shè)計(jì)地形基本相同，開(kāi)始邊仰坡坡頂天溝、截水溝等作業(yè)，并做好排水、防滲措施。在天溝、截水溝設(shè)于邊、仰坡頂以外≮5 m，溝底坡度根據(jù)地形設(shè)置，但≮3%，以免淤積[4]。

(2)進(jìn)行兩江隧道明洞邊坡與洞口段開(kāi)挖施工，再進(jìn)行兩江隧道噴錨防護(hù)。

(3)對(duì)兩江隧道邊仰坡開(kāi)挖及支護(hù)，再進(jìn)行澆筑套拱的基礎(chǔ)混凝土，并及時(shí)進(jìn)行施作套拱和管棚施工。

(4)進(jìn)行兩江隧道明洞段部分的襯砌施工，設(shè)置臨時(shí)擋墻，進(jìn)行土體回填并且達(dá)到明洞上部。

(5)在強(qiáng)度監(jiān)測(cè)檢查滿足要求后，再進(jìn)行暗洞進(jìn)洞作業(yè)。

3.2 邊坡開(kāi)挖

兩江隧道洞口開(kāi)挖采用流水作業(yè)，施工人員配合大型施工機(jī)械的開(kāi)挖，有效去除邊仰坡上的雜石，平整坡面。洞口表層土方及植被等利用施工機(jī)械與手工配合清除，邊仰坡支護(hù)體系及時(shí)跟上，監(jiān)測(cè)人員及時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并觀察其變化，確保土體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，保障邊仰穩(wěn)定以便于進(jìn)洞工程的順利進(jìn)行。

3.3 坡面防護(hù)

錨噴支護(hù)前，要清理洞口上方的危險(xiǎn)碎石，洞口邊仰凹洼處采用漿砌片石充填，人工修補(bǔ)來(lái)達(dá)到坡面平滑。錨桿施工完成后初噴一層混凝土，再布設(shè)鋼筋網(wǎng)，與坡面保持密貼，采用濕噴機(jī)分層、分片噴射混凝土[5]。

4 掘進(jìn)開(kāi)挖方法

隧道施工采用新奧法施工工藝，Ⅴ級(jí)加強(qiáng)圍巖施工遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、勤測(cè)量、早封閉”的基本原則。兩江隧道 JQ5 圍巖采用人工和機(jī)械開(kāi)挖，開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺≯0.9 m，如需爆破，應(yīng)采用微爆破，單側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。

擠壓性斷層段采取留核心土弧形導(dǎo)坑法開(kāi)挖，采用光面控制爆破技術(shù)，盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，上臺(tái)階長(zhǎng)度為3～5 m，下臺(tái)階長(zhǎng)度為5～10 m，開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺控制在0.75～1 m。擠壓性軟弱破碎圍巖變形較大，應(yīng)及時(shí)監(jiān)測(cè)，并確定二襯施作時(shí)機(jī)。若發(fā)現(xiàn)隧道結(jié)構(gòu)變形較大，應(yīng)及時(shí)變更施工方案，可采用對(duì)于控制變形較好的CRD工法開(kāi)挖，采取弱爆破、短進(jìn)尺、多循環(huán)分開(kāi)挖及可伸縮鋼拱架。

在破碎松散巖體中超前鉆孔，打入小導(dǎo)管并壓注水泥水玻璃漿液，漿液在注漿壓力的作用下快速滲入破碎松散巖體中，并將其中的空氣、水分排出，使松散破碎體膠結(jié)、膠化，形成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B阻水能力且以漿膠為骨架的固結(jié)體，從而提高圍巖的整體性、抗?jié)B性和穩(wěn)定性；使超前小導(dǎo)管與固結(jié)體形成具有一定強(qiáng)度的殼體，在殼體的保護(hù)下進(jìn)行開(kāi)挖支護(hù)施工。

5 結(jié)語(yǔ)

兩江隧道洞身施工可能會(huì)發(fā)生坍塌、洞口失穩(wěn)、突水涌泥；風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅲ級(jí)，地質(zhì)條件比較差。采用隧道靜態(tài)機(jī)械與弱爆破組合開(kāi)挖技術(shù)可以有效提高隧道的施工質(zhì)量，有利于保障隧道結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。隧道靜態(tài)機(jī)械與弱爆破組合開(kāi)挖技術(shù)在兩江隧道上應(yīng)用效果顯著，提高了隧道結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量和使用年限，取得了良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。