硬質(zhì)巖淺埋大斷面隧道施工技術(shù)的淺析

魏 慧 忠

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

現(xiàn)時(shí)代，經(jīng)濟(jì)及建筑施工技術(shù)等均得到了發(fā)展，為各大建筑領(lǐng)域提供了良好的發(fā)展空間，公路隧道工程建筑領(lǐng)域就是在該環(huán)境下得到發(fā)展的，使公路隧道在人類社會(huì)中的作用越來越大，地位越來越高，引起了人們對(duì)公路隧道施工的重視。硬質(zhì)巖是公路隧道施工中的一種地層巖，其處理難度很大，成為公路隧道施工中的一大施工難點(diǎn)，淺埋大斷面公路隧道施工技術(shù)作為處理硬質(zhì)巖的重要技術(shù)，在硬質(zhì)巖處理中加以應(yīng)用是十分必要和重要的。

1 硬質(zhì)巖淺埋大斷面公路隧道施工方法的確定

施工前都需要進(jìn)行施工方法確認(rèn)，以保證施工得以正常進(jìn)行，具體確定方法如下：1)施工前對(duì)公路隧道“臺(tái)階法”“CD法”和“雙側(cè)壁導(dǎo)坑法”等進(jìn)行適用性分析，并進(jìn)行相應(yīng)的模擬計(jì)算和研究，以檢測(cè)出最為安全和適用性高的施工方法，根據(jù)硬質(zhì)巖實(shí)際，分析最為安全的方法是“雙側(cè)壁導(dǎo)坑法”，其次是“CD法”，最后是“臺(tái)階法”；2)在選擇施工方法時(shí)，還要注意在同等條件下對(duì)不同公路隧道施工方法的比較，以區(qū)分出不同施工方法在同樣條件下的不同用法，以實(shí)現(xiàn)施工方法的高效利用，從而提高公路隧道施工質(zhì)量，減少硬質(zhì)巖處理中給公路隧道施工帶來的不利影響，盡可能加快公路隧道施工進(jìn)度；3)雖然“雙側(cè)壁導(dǎo)坑法”最優(yōu)，但其技術(shù)應(yīng)用條件要求高，在未注漿條件下，如果施工人員的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力不高，則會(huì)影響整個(gè)施工質(zhì)量，對(duì)公路隧道結(jié)構(gòu)造成很大的不利影響，所以一般選擇中等的臺(tái)階法進(jìn)行公路隧道臺(tái)階開挖和支護(hù)工程施工，待施工完成后對(duì)公路隧道圍巖進(jìn)行止水和固結(jié)注漿施工，以實(shí)現(xiàn)對(duì)圍巖條件的改善，最終提高公路隧道結(jié)構(gòu)的安全性。臺(tái)階法施工中要對(duì)上臺(tái)階的參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)置，一般可設(shè)置為7 m～8 m，在進(jìn)行左右分步開挖時(shí)的分步步長(zhǎng)設(shè)計(jì)為3 m～5 m，循環(huán)的進(jìn)尺設(shè)置為0.5 m～1 m。下臺(tái)階則分成三次進(jìn)行開挖，其開挖方法及相關(guān)參數(shù)與上臺(tái)階一樣[1]。

2 掌子面超前預(yù)注漿和錨桿加強(qiáng)施工技術(shù)

2.1 掌子面超前預(yù)注漿

對(duì)公路隧道掌子面進(jìn)行超前注漿施工的目的是加固公路隧道圍巖，以實(shí)現(xiàn)對(duì)公路隧道中富水層中的阻止，從而提高公路隧道掌子面的穩(wěn)定性及安全性。施工時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：1)超前注漿過程中所使用的材料為超細(xì)水泥形成的單液漿，并對(duì)注漿范圍進(jìn)行嚴(yán)格控制，一般可控制在公路隧道上斷面及輪廓線外5 m的范圍內(nèi)；2)要根據(jù)實(shí)際確定加固的長(zhǎng)度，一般可控制在50 m～47 m；3)壓注要從匝道和第3個(gè)大斷面的兩側(cè)進(jìn)行。

2.2 錨桿加強(qiáng)

錨桿盡量錨固于完整性較好的圍巖內(nèi)，外露自由端通過“U”型鋼筋與格柵鋼架牢牢焊接在一起，以增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，為實(shí)現(xiàn)上臺(tái)階左右分部開挖提供安全保障。

3 縱向連接加固施工技術(shù)

進(jìn)行縱向連接加固施工的目的在于增加支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以保證公路隧道施工的安全。具體技術(shù)措施如下：1)施工中要利用短進(jìn)尺進(jìn)行公路隧道硬質(zhì)巖開挖，并且嚴(yán)格控制每次施工的格柵數(shù)量，一般不能多于兩榀(每次)；2)相關(guān)施工人員要根據(jù)分段施工工藝要求，對(duì)縱向連接鋼筋進(jìn)行分段，以實(shí)現(xiàn)對(duì)縱向連接剛度的降低；3)要使用焊接連接方法實(shí)現(xiàn)縱向鋼筋之間的相互連接。實(shí)際公路隧道工程施工中，很多鋼筋焊接的焊接結(jié)構(gòu)為“十字型”交叉，所以只對(duì)少部分鋼筋進(jìn)行焊接，同樣能夠削弱縱向連接鋼筋的剛度[1，2]。

4 弱爆破施工技術(shù)

1)加強(qiáng)對(duì)單循環(huán)爆破進(jìn)尺的控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)單循環(huán)爆破炸藥總消耗量的有效控制，實(shí)際施工中應(yīng)將單循環(huán)進(jìn)尺控制在小于1 m的范圍內(nèi)，如果遇到較大面積的斷面時(shí)，上臺(tái)階的開挖面積應(yīng)控制在100 m2左右，以降低爆破振動(dòng)。2)通過雷管段數(shù)量的增加來加強(qiáng)對(duì)震速的控制，即在固定條件下盡可能增加雷管段數(shù)，并盡可能將同段的爆炸藥量降到最低，例如可以將總炸藥量平均分到每雷管段位上，以抑制同段齊爆炸事件的發(fā)生[2]。

5 結(jié)語

硬質(zhì)巖是淺埋大斷面公路隧道施工中可能會(huì)遇到的施工難點(diǎn)，如果處理不好，不但會(huì)影響公路隧道的施工安全性，還會(huì)給公路隧道的施工進(jìn)度及質(zhì)量帶來不利影響，所以必須對(duì)硬質(zhì)巖進(jìn)行大斷面施工技術(shù)處理。處理中應(yīng)注意的是：一定要根據(jù)公路隧道圍巖總體特性，一般包括軟巖和硬巖兩種，結(jié)合施工要求，制定科學(xué)合理的施工方案并加以實(shí)施；對(duì)于變形性高的軟巖，施工人員除了要對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行合閉以外，還需要加固支護(hù)結(jié)構(gòu)，以提高公路隧道整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及安全性；另外還要特別注意縱向連接加固、錨桿加強(qiáng)和弱爆破預(yù)防工作，其中縱向連接加固能夠削弱縱向連接鋼筋的剛度，降低施工難度，弱爆破則需要通過加強(qiáng)對(duì)單循環(huán)爆破進(jìn)尺的控制和增加雷管段數(shù)量來控制。

參考文獻(xiàn)：

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