基于大跨度隧道施工技術(shù)的研究

劉 成

(四川川交路橋有限責(zé)任公司，618300)

基于大跨度隧道施工技術(shù)的研究

劉 成

(四川川交路橋有限責(zé)任公司，618300)

隨著交通建設(shè)的不斷發(fā)展，大跨度隧道在交通建設(shè)工程越來越常見，給工程施工造成了不小的難度。在大跨度隧道施工中，主要涉及到洞口施工、支護施工、防排水施工以及工程管理等方面的內(nèi)容。由此，本文就從這些方面出發(fā)，結(jié)合實際的隧道工程案例對大跨度隧道施工技術(shù)進行了深入分析，以期能夠?qū)ο嚓P(guān)人員起到一定參考作用，促進大跨度隧道施工水平不斷提升。

大跨度隧道；施工激素和；洞孔；支護；防排水

隧道施工會涉及到很多影響因素，如地質(zhì)情況、水文情況、巖層力學(xué)特點等。在實際的隧道工程中，跨度越大，其難度越高，容易出現(xiàn)的各類風(fēng)險安全問題也就越多。因此必須要對隧道施工技術(shù)進行強化，以便能夠使隧道施工質(zhì)量達到要求。

一、大跨度隧道實際工程案例

現(xiàn)有一大跨度隧道工程，其處于西南某地多山地區(qū)，為了提升當(dāng)?shù)氐慕煌ㄟ\輸能力，需要建設(shè)一條穿山隧道，根據(jù)實地調(diào)研，決定按照100km的時速進行設(shè)計。通過地質(zhì)勘察發(fā)現(xiàn)，該隧道所處地區(qū)的山體主要是單脊山嶺，在洞口進口地段地質(zhì)條件一般，其洞軸線與兩組節(jié)理的走向相互平行，圍巖的等級為V級。在隧道設(shè)計的出口位置，其地形較差，左線小角度進洞，右線圍巖級別V級，穩(wěn)定性不高。在隧道兩側(cè)的自然邊坡上，其穩(wěn)定性不高，容易出現(xiàn)碎石崩落或是坡體下滑的問題。隧道洞身的圍巖主要是由粉砂質(zhì)千枚巖和千枚巖組成，構(gòu)造相對簡單，性質(zhì)較為單純。在隧道的進出口都不存在泥石流、滑坡等不良地質(zhì)。但是，由于該隧道工程的跨度較大，存在埋深淺、受力復(fù)雜以及斷面大等特點，使得開挖施工和支護施工都必須貼合實際，靈活多變的選擇可靠的施工技術(shù)。

二、洞口施工

由于綠色節(jié)能理念的不斷深化，隧道施工也在盡可能向綠色節(jié)能靠齊，這就使得傳統(tǒng)的隧道施工技術(shù)無法滿足當(dāng)前的新要求，因此提出了全新的“零進洞”施工要求，即不對隧道輪廓線產(chǎn)生之外的山體、植被等形成擾動，憑借洞內(nèi)預(yù)加固技術(shù)，實現(xiàn)洞口施工的原生態(tài)進洞。

第一，偏壓擋墻施工。由于該隧道洞口處地勢右高左低，導(dǎo)致了較為嚴(yán)重的偏壓，因此需要施作偏壓擋墻對該問題進行處理。從K13+506-K13+526隧道左側(cè)向下開挖3m基坑，直到基巖露出。然后反壓擋墻施工，頂部寬為60cm，面坡為直坡，背坡為1:0.2進行施工。在偏壓擋墻和隧道間隙之間，需要利用碎石土或是片石混凝土對其進行分階段回填，最后將其壓實，與墻頂高程保持一致。

第二，對地表進行加固。進洞20m地段，利用直徑42mm小導(dǎo)管以梅花形式打入地下，深度控制在2m，每排28根，共20排。然后將水泥漿注入其中，注漿壓力控制在0.8-1.5MPa。

第三，設(shè)置超前管棚。從洞口開始，使用長管棚（40m）對洞口施行超前支護，管棚施工完成之后，就可以進行注漿。注漿完成之后需要封閉鋼管，確保其剛度和強度。

三、支護施工

就支護施工說來，其可以分為超前支護和初期支護兩個環(huán)節(jié)，這兩個環(huán)節(jié)支護施工的作用是存在顯著差異的。

1.超前支護

在超前支護環(huán)節(jié)，由于隧道公工程存在大斷面、扁平形的特點，因此在實際的開挖作業(yè)過程中經(jīng)常出現(xiàn)小坍塌、掉塊等問題，因此對其進行超期支護加固，以確保后續(xù)作業(yè)施工順利安全進行。首先，利用直徑42mm的無縫鋼管支撐小導(dǎo)管，小導(dǎo)管的長度為5m，管頭是錐形體，端頭花管長度為2m。在花管部分，其每隔20cm就鉆了一個孔，孔徑在6mm-10mm。根據(jù)外插角的實際要求，需要將其維持在100到150的范圍內(nèi)，若是超出這一范圍就可能引起注漿環(huán)節(jié)出現(xiàn)不順暢的情況。而在注漿的環(huán)節(jié)，需要對多方面的因素進行控制，才能確保加固效果和質(zhì)量。掌子面需要噴射混凝土作為止?jié){墻，厚度控制在20cm左右。注漿施工時需要添加適量的速凝劑，以便注射漿液能夠快速凝固。注漿順序一般是按照由兩邊至中間，從上到下的順序進行。

2.初期支護

在初期支護環(huán)節(jié)，由于支護斷面和地質(zhì)狀況會不斷發(fā)生變化，因此在進行支護時，可以根據(jù)實際情況選擇多種支護手段。

錨桿支護在大跨度隧道工程中十分常用，其施工流程如下：首先依照設(shè)支護設(shè)計方案，確定不同級別圍巖采用的錨桿參數(shù)以及錨桿布置的形式。其次，根據(jù)支護設(shè)計方位，對錨桿支護的孔位進行鉆進。在不同地質(zhì)條件下進行鉆孔時，適用的鉆孔方法是不一樣的，因此需要在不同的條件下選擇不同的鉆孔技術(shù)。在完成鉆孔、清孔等環(huán)節(jié)之后，需要進行止?jié){塞、螺母、墊板等配件的安轉(zhuǎn)。安裝結(jié)束之后，就可以注入水泥漿液。在注漿時，其壓力需要控制在0.5-1.0MPa范圍內(nèi)。在漿液溢出止?jié){塞時，就可以停止注漿了。最后，灰漿強度達設(shè)計要求之后，就可以上緊螺母和墊板等，使其對圍巖能夠充分支托。

噴射混凝土在隧道初期支護中也比較常用，其主要是通過噴射機，將按照一定比例調(diào)配的混凝土噴射到隧道巖壁表面，使其快速凝結(jié)，形成一層支護結(jié)構(gòu)，達到支護圍巖的目的。在實際的大跨度隧道工程中，噴射混凝土的支護形式既可以作為永久性支護，也可以作為臨時性支護，這主要依照工程實際選擇。在該工程中，其某一段就使用噴射混凝土作為臨時支護。

鋼筋網(wǎng)支護能夠?qū)崿F(xiàn)減少噴層收縮裂縫的效果，對加強支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性具有良好的效果。在該工程中，若是使用鋼筋網(wǎng)支護，就可以采用8mm圓鋼，以20X20cm間距進行布置。

四、防排水施工

在大跨度隧道當(dāng)中，尤其是在多山地區(qū)，隧道中的滲漏水問題是比較常見的。這一問題若是得不到有效解決，勢必會降低隧道內(nèi)部混凝土的耐久性，同時惡化隧道內(nèi)部環(huán)境。所以，在隧道工程中，必須要加強對防排水施工的重視，落實施工活動。排、防、堵、截是防排水施工的重點，一般可以通過兩個途徑實現(xiàn)防排水施工。第一，防水措施的落實。其主要是在二次襯砌施工時使用防水混凝土，在存在施工縫的部位設(shè)置膨脹止水條，并且使用止水帶對沉降縫進行封堵。此外，在隧道二次襯砌和初期支護之間，還可以設(shè)置符合防水板，實現(xiàn)防水的效果。第二，排水措施的落實。在隧道二次襯砌和初期支護之間，需要進行塑料盲溝的環(huán)向鋪設(shè)，一般10m設(shè)為一環(huán)。如果會出現(xiàn)漏水的問題，則需要對一環(huán)的長度適當(dāng)進行縮減。此外，在隧道內(nèi)部的泄水孔高程處，需要設(shè)置透水管盲溝，水從盲溝被引導(dǎo)至排水管，最后排除洞外。

五、材料應(yīng)用和管理

在大跨度隧道施工當(dāng)中，會涉及到許多施工材料，對材料的應(yīng)用和管理，也是保證隧道施工質(zhì)量的關(guān)鍵。不論是水泥，還是鋼筋，在采購的時候就需要加強質(zhì)量檢測，入場應(yīng)用時也需要再次進行質(zhì)檢，合格之后才能進行實際施工。在材料存放的過程中，一般需要按照品種、性能等級以及采購時間等分類存放，而取用的時候一般是按照先到先用的原則取用。在隧道施工中，材料的取用需要根據(jù)工程的實際需求量，適量多取，但是不能隨意取用，避免造成材料浪費。在應(yīng)用水泥制備混凝土?xí)r，需要根據(jù)施工要求對配合比合理設(shè)計，同時根據(jù)不同的用途對外加劑的種類和用量科學(xué)把控。比如在超前支護注漿時，就需要通過實驗對注漿液進行性能檢測，以確保隧道施工可靠。

結(jié)束語：

大跨度隧道工程在交通建設(shè)不斷發(fā)展的背景下，對其施工技術(shù)進行研究越來越有其必要。從工程實際角度出發(fā)，大跨度隧道施工需要從洞口施工開始，逐一加強支護施工、排水溝施工以及材料應(yīng)用管理等方面的工作，如此才能切實保證大跨度隧道施工質(zhì)量。

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1007-6344（2016）02-0224-01