大斷面公路隧道施工技術(shù)總結(jié)

大斷面公路隧道施工技術(shù)總結(jié)

第二工程有限公司隧道二隊(duì)

張輝

內(nèi)容提要：本文通過(guò)對(duì)大斷面隧道開(kāi)挖及圍巖監(jiān)控量測(cè)的總結(jié)，為以后同類隧道的施

工提供了可鑒的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：隧道施工技術(shù)總結(jié)

一、工程概況

昆石高速公路陽(yáng)宗隧道是我單位自兵改工以來(lái)承包的路外工程中開(kāi)挖斷面最大、難度高、質(zhì)量要求高的隧道，其設(shè)計(jì)最大寬度達(dá)17m，最大開(kāi)挖方達(dá)186.1m/m，且為1.08的反坡。由我單位施工的1410m區(qū)段，穿過(guò)的巖層以強(qiáng)～弱風(fēng)化的白云質(zhì)灰?guī)r和全風(fēng)化的玄武巖為主，容許承載力僅為800～1200Kpa，且整條隧道處于IX度地震烈度區(qū)。

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二、施工方案

針對(duì)工程中面臨的種種難關(guān)，本著新奧法隧道施工的四個(gè)要點(diǎn)，進(jìn)場(chǎng)初期，我們就對(duì)設(shè)計(jì)圖紙和《技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行了詳細(xì)的審核，針對(duì)設(shè)計(jì)圖中要求采用CD法施工，我們認(rèn)為：CD法施工，當(dāng)圍巖較破碎時(shí)容易引起局部應(yīng)力集中，使初期支護(hù)變形。而且CD法開(kāi)挖斷面小，不利于大型機(jī)械施工，加大工程成本（中壁墻施工），前后工序間影響較大，影響施工進(jìn)度，與總體工期的要求不相等。因此，我們經(jīng)過(guò)反復(fù)比選后決定采用倒CD法施工（如下圖）

上臺(tái)階

中間臺(tái)階通道下臺(tái)階CD法倒CD法（多臺(tái)階法）

三、施工方法

1、倒CD法

利用三級(jí)臺(tái)階開(kāi)挖，以最大限度地利用既有的大型三臂鑿巖臺(tái)車和挖運(yùn)機(jī)械，可同時(shí)

展開(kāi)多個(gè)工作面，各工序間的相互配合，可以大大地加快隧道整體成型進(jìn)度。另外，倒CD法施工，可以盡量避免由CD法所引起的圍巖二次變形，利于隧道的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

2開(kāi)挖：

在掘進(jìn)過(guò)程中，我們首先根據(jù)圍巖情況設(shè)計(jì)好鉆爆方案，并由全液壓臺(tái)車鉆孔，進(jìn)

行光面爆破。所用的爆破材料均經(jīng)過(guò)反復(fù)挑選，選取爆破性能好的小直徑、多規(guī)格炸藥及1～20段的非電毫秒雷管。出渣統(tǒng)一使用無(wú)軌運(yùn)輸。實(shí)踐證明，這種施工方法對(duì)大斷面隧道施工不僅質(zhì)量好，而且效率高。

3、監(jiān)控量測(cè)：

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是噴錨施工的重要組織部分，它不僅能指導(dǎo)施工，預(yù)報(bào)險(xiǎn)情，確保安

全，而且還通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)及時(shí)獲得圍巖動(dòng)態(tài)和支護(hù)狀態(tài)的數(shù)據(jù)；它不僅為修正和確定隧道初期支護(hù)參數(shù)及混凝土襯砌支護(hù)時(shí)間提供信息依據(jù)，而且還能為隧道施工積累資料，為今后的施工和設(shè)計(jì)提供類似依據(jù)。因此，為做好該工作，我們成立了專門的監(jiān)控量測(cè)小組，配以相應(yīng)的資源，在每次光爆后及初期支護(hù)后，監(jiān)測(cè)小組就會(huì)立即到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)開(kāi)挖面巖層結(jié)構(gòu)的產(chǎn)狀及支護(hù)裂隙進(jìn)行量測(cè)并記錄。

巖層周邊位移和拱頂沉降觀測(cè)點(diǎn)位如下圖所示。

量測(cè)斷面布置示意圖（單位：m）

量測(cè)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的測(cè)試時(shí)間和要求進(jìn)行，即：1～15天內(nèi)，每天觀測(cè)1～2次；

16天～一個(gè)月內(nèi)，2天觀測(cè)一次；1～3個(gè)月內(nèi)，每周對(duì)原測(cè)點(diǎn)觀測(cè)一次，直至變形位移速度在0.1mm/日以下時(shí)，即為達(dá)到穩(wěn)定為止。對(duì)圍巖較差地段，監(jiān)測(cè)組還應(yīng)相應(yīng)增加測(cè)點(diǎn)的數(shù)量，并由專人負(fù)責(zé)對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)。

監(jiān)控量測(cè)流程圖如下：

修正設(shè)計(jì)量測(cè)結(jié)果施工設(shè)計(jì)施工圖理論與數(shù)值分析斷監(jiān)控量測(cè)判工程結(jié)果監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)流程圖

對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)反映出的情況及時(shí)反饋給施工現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人，對(duì)有問(wèn)題區(qū)段應(yīng)立即采取相

應(yīng)措施，改變支護(hù)參數(shù)，做到防患與未然。如當(dāng)隧道凈收斂值速度明顯下降，收斂量已達(dá)總收斂量的80%～90%時(shí)，且水平收斂速度小于0.15mm/d，或拱頂位移速度小于0.1mm/d時(shí)，一般可以認(rèn)為圍巖已達(dá)到穩(wěn)定，此時(shí)才可以進(jìn)行二次襯砌。

4、質(zhì)量控制措施：

進(jìn)場(chǎng)時(shí)，我們就成立了技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)小組，由項(xiàng)目總工程師任組長(zhǎng)，挑選三名有施工經(jīng)

驗(yàn)的技術(shù)人員負(fù)責(zé)對(duì)施工進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，并實(shí)行一票否決制。即當(dāng)一個(gè)工序檢驗(yàn)時(shí)，只要有一名技術(shù)人員認(rèn)為存在問(wèn)題，則該工序就不能通過(guò)檢驗(yàn)�，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)各個(gè)重點(diǎn)工序?qū)嵭腥�程旁站制，�?duì)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)解決，只有問(wèn)題得到改正后方可向監(jiān)理進(jìn)行報(bào)檢，決不允許出現(xiàn)對(duì)一個(gè)分項(xiàng)工程多次報(bào)檢而未通過(guò)監(jiān)理認(rèn)可的現(xiàn)象，這樣做不但減少了因可能返工而引起的時(shí)間耽誤，而且大大加快了各工序間的銜接，確保了工程進(jìn)度和質(zhì)量。同時(shí)加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和測(cè)量的管理力度，及時(shí)對(duì)各工序進(jìn)行試驗(yàn)和測(cè)量，從而有效的保證了工程質(zhì)量。

5、質(zhì)量控制效果：

從201*年2月份正式開(kāi)工以來(lái)，我們就始終積極探索選擇更佳的施工方案，施工

至今，隧道從未出現(xiàn)大坍方，即使在隧道局部涌水且涌水量達(dá)到近1000m/h的七、八、九月份，仍取得了月平均進(jìn)尺110米的成績(jī)，實(shí)踐充分證明該法是十分行之有效的。

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四、結(jié)束語(yǔ)

1、通過(guò)對(duì)陽(yáng)宗隧道的技術(shù)控制，特別是大斷面隧道的施工控制，我們總結(jié)出了一

套切實(shí)可行的施工經(jīng)驗(yàn)，為以后類似隧道的施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

2、由于傳統(tǒng)的隧道施工觀念與新奧法施工要求相沖突，許多人對(duì)監(jiān)控量測(cè)和超前

支護(hù)存在一定的偏見(jiàn)，所以，相應(yīng)的崗位培訓(xùn)和思想觀念有待提高。

3、對(duì)大型液壓鑿巖臺(tái)車應(yīng)用有待提高。許多人認(rèn)為大型鑿巖臺(tái)車使用多了會(huì)降低

總體利潤(rùn)，從而只有在個(gè)別工序上使用，但從國(guó)內(nèi)外一些施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，充分發(fā)揮鑿巖臺(tái)車的作用，并與其它專用設(shè)備配套，在圍巖較好時(shí)甚至可以取代傳統(tǒng)的壓風(fēng)設(shè)備和洞內(nèi)的壓風(fēng)管道等配套設(shè)施，在加快施工進(jìn)度的同時(shí)，大幅度地降低初期投資成本。這也是今后隧道施工的發(fā)展方向。

擴(kuò)展閱讀：大跨度大斷面隧道施工

大跨度大斷面隧道施工

摘要：本文結(jié)合義烏至浦江公路項(xiàng)目義烏段隧道工程實(shí)踐，依次從隧道洞身開(kāi)挖、噴射砼施工、二次襯砌施工、監(jiān)控量測(cè)、管棚及注漿施工等環(huán)節(jié)比較詳細(xì)得論述了大跨度大斷面隧道施工技術(shù)及重難點(diǎn)環(huán)節(jié)注意事項(xiàng)和應(yīng)對(duì)措施，對(duì)今后類似隧道施工具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞:大跨度大斷面隧道；施工技術(shù)；中圖分類號(hào)：u455.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：工程概況

義烏至浦江公路項(xiàng)目義烏段為雙向四車道，業(yè)主考慮今后拓寬需要，隧道位置按照雙向六車道進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。設(shè)計(jì)隧道建筑限界基本寬度為14米，實(shí)際開(kāi)挖凈寬達(dá)16.74米，建筑限高5.0米，實(shí)際開(kāi)挖高度達(dá)11.19米，屬于大跨度大斷面隧道。全線共有隧道2510m/2座，左右線分離，左右隧道之間凈距約40m。其中：嶺口隧道左線1005m（隧道全長(zhǎng)1651m，義烏段1005m，浦江段646m），嶺口隧道右線1005m（隧道全長(zhǎng)1649m，義烏段1005m，浦江段644m）；白水塢隧道左線241m，白水塢隧道右線259m。二、隧道開(kāi)挖方案

本工程隧道斷面面積和跨度均較大，設(shè)計(jì)圖紙中建議采用單、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。施工前，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)觀察發(fā)現(xiàn)圍巖地質(zhì)整體性較好且強(qiáng)度高，經(jīng)分析討論向業(yè)主和監(jiān)理提出了臺(tái)階法開(kāi)挖方案。與側(cè)壁導(dǎo)坑法相比，臺(tái)階法有利于加快施工進(jìn)度，降低工程施工成本(側(cè)壁導(dǎo)坑法臨時(shí)支護(hù)數(shù)量多，成本高且不能計(jì)量)，臺(tái)階法缺點(diǎn)是開(kāi)挖斷面大，拱頂圍巖開(kāi)挖后變形速率較大，圍巖不好時(shí)易發(fā)生拱頂?shù)魤K和塌方。因此，采用臺(tái)階法施工時(shí)，必須隨時(shí)關(guān)注掌子面圍巖情況，圍巖變化時(shí)及時(shí)調(diào)整開(kāi)挖進(jìn)尺或在掌子面預(yù)留核心土開(kāi)挖。1、開(kāi)挖方案

、級(jí)圍巖地段，開(kāi)挖采用長(zhǎng)臺(tái)階法施工，在開(kāi)挖之前，首先施作超前小導(dǎo)管或錨桿支護(hù)，然后采用爆破開(kāi)挖上臺(tái)階，爆破后直接用側(cè)卸式挖掘機(jī)配合裝載機(jī)裝車；上臺(tái)階開(kāi)挖50米后開(kāi)始實(shí)施下臺(tái)階施工。

級(jí)圍巖地段采用全斷面施工，支護(hù)緊跟開(kāi)挖面，放炮后，挖掘機(jī)配合裝載機(jī)出碴，6臺(tái)汽車運(yùn)碴。2、施工順序（1）級(jí)圍巖

①全斷面開(kāi)挖；②進(jìn)行初期支護(hù)，施工φ22全長(zhǎng)粘結(jié)藥卷錨桿，噴射12cm厚c20砼；③整體灌注40cm厚c25模注砼。

（2）級(jí)圍巖

①施工φ22全長(zhǎng)粘結(jié)藥卷錨桿，進(jìn)行上部斷面超前支護(hù)；②上部開(kāi)挖；

③上部初期支護(hù)：先初噴4cm厚c20砼封閉圍巖，再施工錨桿φ25×5mm先錨后灌式中空注漿錨桿、安裝鋼支撐和鋼筋網(wǎng)，然后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度，覆蓋鋼支撐。④下部開(kāi)挖；⑤下部初期支護(hù)；

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