張瑞鴻

（山西辰潤(rùn)交通科技有限公司,山西 晉中 030600）

0 引言

當(dāng)前，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路工程的規(guī)模正在快速擴(kuò)張，由于我國(guó)公路工程覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，經(jīng)常需要在一些山區(qū)復(fù)雜地形條件下進(jìn)行施工。因此，需要進(jìn)行大量的隧道工程建設(shè)，由于隧道工程施工面臨的地形條件多樣化，對(duì)于隧道施工技術(shù)的選擇和使用非常關(guān)鍵。在公路工程建設(shè)施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)經(jīng)過(guò)一些小山鼻和小埡口等地形，在該地形條件下進(jìn)行隧道施工，通常會(huì)選擇雙連拱隧道結(jié)構(gòu)，雙連拱隧道的外觀比較簡(jiǎn)單、占地面積相對(duì)較小，同時(shí)隧道內(nèi)部空間使用率相對(duì)較高，可以保證隧道洞口路基部分橋梁和洞口外部道路之間的銜接更加順暢，并且還可以起到環(huán)境保護(hù)以及降低前期資金成本、投入量等多方面優(yōu)勢(shì)。

1 雙連拱隧道工程常用的施工技術(shù)方法

目前在我國(guó)國(guó)內(nèi)隧道工程建設(shè)施工當(dāng)中，比較常見(jiàn)的公路雙連拱隧道工程施工技術(shù)主要包含兩種形式：第一種為新奧法；第二種是挪威法。新奧法比較適用于一些軟質(zhì)、中硬巖隧道工程項(xiàng)目中，挪威法比較適用于一些中硬或者是比較堅(jiān)硬的隧道工程施工當(dāng)中。

第一，新奧法施工技術(shù)。在實(shí)際使用中，主要是針對(duì)隧道施工區(qū)圍巖結(jié)構(gòu)的自承載能力進(jìn)行提升，然后對(duì)開(kāi)挖施工面的空間約束條件進(jìn)行利用，通過(guò)使用錨桿支護(hù)施工技術(shù)方法，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)周圍巖體結(jié)構(gòu)的加固處理效果。與此同時(shí)，通過(guò)該方法的應(yīng)用，可以最大程度上減輕對(duì)周圍圍巖結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的影響和擾動(dòng)。對(duì)于隧道開(kāi)挖施工中的巖石地層條件，可以對(duì)分布或者是全斷面施工方法進(jìn)行合理應(yīng)用，然后進(jìn)行一次性開(kāi)挖施工和錨噴支護(hù)工作。對(duì)于一些比較復(fù)雜的地層地質(zhì)條件，通常情況下需要進(jìn)行地層基礎(chǔ)部分的加固處理，然后再進(jìn)行后續(xù)的開(kāi)挖和支護(hù)工作。與此同時(shí)，新奧法施工技術(shù)的應(yīng)用，圍巖是隧道穩(wěn)定性保障的基礎(chǔ)部分，可以進(jìn)一步提高隧道開(kāi)挖周圍巖體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)大面積圍巖松動(dòng)等安全隱患。需要對(duì)圍巖結(jié)構(gòu)特性以及圍巖應(yīng)力變化時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，有效做好監(jiān)控測(cè)量工作，對(duì)隧道周圍圍巖結(jié)構(gòu)支護(hù)參數(shù)進(jìn)行合理選擇，提高隧道整體加固效果[1]。

第二，挪威法施工技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)在使用過(guò)程中整體的施工效率更快，同時(shí)建設(shè)成本和維護(hù)成本較低，在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家當(dāng)中應(yīng)用比較普遍。通常情況下，新奧法和挪威法在使用過(guò)程中具有很多相似性，在施工當(dāng)中都需要對(duì)隧道施工周圍巖體承載能力進(jìn)行強(qiáng)化處理，但是從施工技術(shù)本質(zhì)意義上進(jìn)行分析，二者之間也存在一定的差異性。因此，該項(xiàng)技術(shù)在使用過(guò)程中，不需要進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，減少了原型觀測(cè)工作時(shí)間，同時(shí)不必使用二次襯砌施工技術(shù)方法，使得工程施工成本得到了全面控制，整個(gè)工程施工工序也得到簡(jiǎn)化，可提高隧道工程的整體施工效率，同時(shí)保證工程施工質(zhì)量和穩(wěn)定性。

2 雙連拱隧道施工技術(shù)應(yīng)用策略分析

該文結(jié)合某隧道工程項(xiàng)目施工案例展開(kāi)分析，隧道工程施工采用的是雙連拱隧道結(jié)構(gòu)形式，隧道開(kāi)挖總長(zhǎng)度為110 m，施工中采用的是新奧法施工技術(shù)，并且使用三導(dǎo)洞法來(lái)進(jìn)行施工作業(yè)。如圖1。

圖1 雙連拱隧道

2.1 施工前的準(zhǔn)備工作

公路雙連拱隧道工程施工正式開(kāi)始之前，需要做好施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境特點(diǎn)和施工地形條件，對(duì)整個(gè)隧道工程施工進(jìn)行規(guī)劃和完善。在工程施工方案的制定以及施工面的選擇方面，要遵循因地制宜的工作原則，需要滿足當(dāng)?shù)氐氖┕さ刭|(zhì)條件和環(huán)境條件，保證施工的順利進(jìn)行。與此同時(shí)，在施工作業(yè)期間，需要對(duì)工程施工數(shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，并根據(jù)力學(xué)原理展開(kāi)詳細(xì)分析，對(duì)整個(gè)隧道的受力條件加以充分明確。在有坡度地區(qū)要做好坡度防護(hù)工作，同時(shí)在隧道工程施工中需要盡可能避免對(duì)周圍環(huán)境造成破壞。在施工作業(yè)正式開(kāi)始之前要做好排水工作，需要將坡中的水體徹底排出，避免施工過(guò)程中產(chǎn)生地質(zhì)沉陷等問(wèn)題，提高工程的整體施工效率。

2.2 雙連拱隧道施工工藝要點(diǎn)

第一，隧道洞口開(kāi)挖施工。在隧道洞口開(kāi)挖施工前期，施工人員需要對(duì)洞口開(kāi)挖區(qū)域范圍內(nèi)的碎石進(jìn)行徹底清理，然后進(jìn)行坡頂部的排水工作，洞口削坡位置要遵循自上而下的開(kāi)挖施工原則，進(jìn)行分層開(kāi)挖施工。在隧道洞身開(kāi)挖工作中，可以使用三導(dǎo)洞法來(lái)進(jìn)行開(kāi)挖施工作業(yè)，在此工作中隧道開(kāi)挖是其中的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，對(duì)于洞身開(kāi)挖的方向起到了決定性作用。與此同時(shí)，對(duì)隧道自身的巖層條件需要進(jìn)行全面探查和分析，要保證隧道主洞開(kāi)挖積累更多的材料。在此過(guò)程當(dāng)中，所有人員可以通過(guò)使用短進(jìn)尺和巖體爆破等方法來(lái)進(jìn)行處理。在隧道的進(jìn)口段和出口段位置，中導(dǎo)洞可以使用半段兩個(gè)臺(tái)階控制爆破開(kāi)挖施工方法，即在隧洞拱部大約超前隧洞3～5 m的位置，可以保證新奧法施工噴錨支護(hù)工作臺(tái)，可以順利進(jìn)行后續(xù)的各項(xiàng)開(kāi)挖工作內(nèi)容。在隧道主洞部分的開(kāi)挖工作過(guò)程中，需要先開(kāi)挖隧道上半斷面，然后再開(kāi)挖核心土，最后再進(jìn)行隧洞開(kāi)挖施工作業(yè)[2]。

在針對(duì)上半斷面開(kāi)挖工作過(guò)程中，需要保證中墻混凝土位置設(shè)計(jì)強(qiáng)度，達(dá)到中隔墻加固完成之后的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)方可進(jìn)行后續(xù)工作，對(duì)于地質(zhì)條件較差的施工地段，可以使用弧形開(kāi)挖施工方法，剩余施工段則可以使用微臺(tái)階法來(lái)進(jìn)行開(kāi)挖工作。當(dāng)弧形斷面開(kāi)挖完成之后，進(jìn)行隧道核心土開(kāi)挖施工。通常情況下，核心土開(kāi)挖施工方法存在兩個(gè)臨空面，主要是以巖體松動(dòng)爆破施工方法為主，但是在實(shí)際施工中需要對(duì)爆破使用的炸藥數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，以保證不會(huì)對(duì)整個(gè)工程施工造成嚴(yán)重的影響。在進(jìn)行仰拱開(kāi)挖工作中需要保證在核心土開(kāi)挖工作完成之后進(jìn)行。在正式開(kāi)挖施工期間需要對(duì)隧道拱部標(biāo)高大小進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和控制，同時(shí)在隧道左右主洞的施工作業(yè)面位置，實(shí)際施工高度需要控制在15 m以上，時(shí)間需要保證在15天左右，以此來(lái)提高整個(gè)隧道工程的施工安全性和穩(wěn)定性[3]。雙連拱隧道結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖2 雙連拱隧道結(jié)構(gòu)

2.3 雙導(dǎo)坑法施工技術(shù)

雙導(dǎo)坑法施工技術(shù)屬于一種不對(duì)稱式的開(kāi)挖方法，在隧道工程施工當(dāng)中的應(yīng)用非常普遍。該項(xiàng)技術(shù)在使用過(guò)程中，需要保證隧道周圍的圍巖結(jié)構(gòu)條件良好，一側(cè)的洞室開(kāi)挖條件良好，同時(shí)另外一側(cè)開(kāi)挖條件較差的情況下應(yīng)用效果比較明顯，同時(shí)該項(xiàng)施工技術(shù)可以有效解決中墻滲水和漏水問(wèn)題。具體而言，在開(kāi)挖施工中采用的是開(kāi)挖環(huán)境條件良好的臺(tái)階法施工技術(shù)，另外一側(cè)使用側(cè)倒坑輔助開(kāi)挖技術(shù)，主要是解決開(kāi)挖條件較差一側(cè)的問(wèn)題。雙導(dǎo)坑法在施工結(jié)構(gòu)斷面形式上，主要是基于兩個(gè)單獨(dú)的洞室獨(dú)立進(jìn)行施工，同時(shí)兩個(gè)隧道有獨(dú)立的排水系統(tǒng)，在工程施工技術(shù)方面，主要是基于雙洞開(kāi)挖施工方法。在隧道工程施工當(dāng)中，通過(guò)雙導(dǎo)坑法施工技術(shù)的應(yīng)用，可以保證不對(duì)稱結(jié)構(gòu)受力不均勻問(wèn)題得到進(jìn)一步優(yōu)化和完善。首先是施工洞室如果在左洞主體結(jié)構(gòu)存在兩種的情況下，為了保證整個(gè)隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要在該隧洞的中間位置同步進(jìn)行仰拱施工，提高隧道的整體受力穩(wěn)定性。同時(shí)為了保證隧道結(jié)構(gòu)的平衡性，需要保證隧道的中墻厚度符合標(biāo)準(zhǔn)，隧道圍巖結(jié)構(gòu)需要在錨桿和中墻位置直接進(jìn)行加固銜接，以此可以為隧道的左洞位置提供穩(wěn)定的支撐，達(dá)到隧道主體結(jié)構(gòu)的受力平衡。除此之外，該結(jié)構(gòu)可以有效緩解雙連拱隧道工程當(dāng)中產(chǎn)生的滲水和漏水問(wèn)題，在施工中需要對(duì)爆破施工的裝藥量進(jìn)行嚴(yán)格控制，爆破施工方法要使用損害最小的光面爆破和控制爆破法，避免對(duì)隧道主體結(jié)構(gòu)造成不利影響[4]。

2.4 混凝土錨噴支護(hù)施工

在該次隧道工程初期支護(hù)施工當(dāng)中，使用的是鋼纖維混凝土噴錨支護(hù)施工方法，其中錨桿為徑向錨桿，材料為強(qiáng)度等級(jí)C25的鋼纖維混凝土材料。在基巖裂隙水部位施工作業(yè)中，為了進(jìn)一步提高施工的安全性和穩(wěn)定性，必須要充分做好臨時(shí)支護(hù)施工，并且需要及時(shí)向開(kāi)挖施工作業(yè)面噴射混凝土材料，然后進(jìn)行封閉處理，提高隧道工程內(nèi)部圍巖結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性[3]。

在隧道的淺埋洞口位置，使用2.5 m長(zhǎng)的砂漿錨桿來(lái)進(jìn)行支護(hù)施工，直徑為25 mm，根據(jù)圖紙的設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)錨桿孔的位置進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)定。與此同時(shí)，在鋼拱架拱腳的位置需要設(shè)置出相應(yīng)的鎖腳錨桿，要保證錨桿端頭位置外露10 cm左右，同時(shí)和鋼架結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接。在鋼纖維混凝土材料的噴錨支護(hù)施工中，為了充分保證混凝土施工質(zhì)量和穩(wěn)定性，通過(guò)使用濕噴方法，利用濕噴機(jī)對(duì)表面進(jìn)行均勻噴射。通過(guò)試驗(yàn)，確認(rèn)混凝土材料的配合比以及外加劑材料的實(shí)際摻入量。摻入混凝土材料需要和相關(guān)工程施工標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定相符合。在混凝土材料噴射施工之前，需要對(duì)受噴面進(jìn)行徹底清理，通過(guò)使用壓縮空氣和清水，將受噴面表面上的浮灰以及油污等進(jìn)行有效清除。一次性噴射施工厚度不能超過(guò)6.0 cm，上一層材料凝結(jié)完成之后再進(jìn)行下一層材料的噴射施工[5]。

2.5 管棚支護(hù)施工

在隧道開(kāi)挖施工過(guò)程中，管棚注漿超前支護(hù)施工技術(shù)的有效應(yīng)用，可以提高開(kāi)挖施工的安全性和穩(wěn)定性。第一，使用熱壓無(wú)縫鋼管材料進(jìn)行管棚的制作和加工，同時(shí)在鋼管表面設(shè)置出相應(yīng)的孔眼，保證孔眼直徑大小范圍控制在6～8 mm之間，每一個(gè)空間之間的距離保證在50 cm左右，進(jìn)行梅花型設(shè)置。為了方便施工將鋼管的端頭制作成錐形，方便插入接頭部位，使用絲扣進(jìn)行連接，同時(shí)需要在每一根鋼管的尾端焊接紙漿板，避免出現(xiàn)漿液倒流問(wèn)題。第二，專業(yè)的測(cè)量工作小組在工程施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量放樣工作，保證施工輪廓線位置和管棚的支護(hù)位置形成對(duì)應(yīng)，每一根鋼管的間距大小保證在40 cm左右。管棚鉆機(jī)正式就位之后，通過(guò)使用頂驅(qū)液洞錘將套管以及對(duì)應(yīng)的傳感直接打入巖土層內(nèi)部，必須保證打入深度符合工作要求，以此來(lái)保證套管結(jié)構(gòu)和鉆具施工同步進(jìn)行，獲得良好的護(hù)孔效果，有效避免鉆桿在提升工作過(guò)程中產(chǎn)生塌孔等問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，在我國(guó)已經(jīng)建設(shè)完成的聯(lián)拱隧道工程項(xiàng)目中，對(duì)于雙連拱隧道工程建設(shè)施工并沒(méi)有過(guò)多的經(jīng)驗(yàn)參考，因此雙連拱隧道工程施工仍然處于不斷的技術(shù)探索和經(jīng)驗(yàn)積累的工作階段，要求工程施工單位對(duì)雙連拱隧道施工技術(shù)進(jìn)一步探索，對(duì)以往的雙連拱隧道工程施工技術(shù)方法進(jìn)一步優(yōu)化和完善，對(duì)其中存在的各種問(wèn)題進(jìn)行解決，以此來(lái)保證雙連拱隧道工程施工質(zhì)量和安全性。