Ⅳ、Ⅴ圍巖隧道震動破碎法開挖施工

蘇從友

摘要：下錨段襯砌斷面異于正常斷面，采用襯砌臺車背模替代下錨段襯砌臺車施工，其優(yōu)點是施工成本低，操作安全、簡便、節(jié)時。

Abstract： The lining section of the lining section is different from the normal one. The lining trolley backing is used instead of the lower anchor section trolley construction. The advantages include low construction cost， safe operation， simplicity and time saving.

關鍵詞：下錨段；襯砌；臺車背模

Key words： lower anchor section；lining；trolley back mold

中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）27-0154-02

1 概況

隨著經濟建設的迅速發(fā)展，基礎建設規(guī)模的日益擴大，環(huán)水保工作的重視程度越來越高，隧道的優(yōu)越性得到了迅猛的發(fā)展，于是出現了很多淺埋的Ⅳ、Ⅴ圍巖隧道，按照以往的隧道掘進施工，大都采用的是鉆爆法施工，鉆爆法施工由于其靈活多變，適應性強，應用較廣，但是進度較慢，在Ⅲ級以上圍巖中能夠得到最大的發(fā)揮，但是在Ⅳ、Ⅴ圍巖隧道掘進過程中，顯現了很多的弊端，超欠挖不好控制，施工工序干擾較大，施工進度、安全、質量、成本等無法得到有效的控制，我公司在貴廣客運專線六標Ⅳ、Ⅴ圍巖隧道施工中采取了震動破碎法掘進施工，有效的避免了因鉆爆法施工對Ⅳ、Ⅴ圍巖隧道施工影響的弊病。

2 工法特點

①利用破碎錘開挖，能夠避免因爆破施工對圍巖引起的干擾，使圍巖自穩(wěn)能力發(fā)揮到極限，保證了開挖的施工安全，保證了圍巖自穩(wěn)及初期支護體系的施工質量。②利用破碎錘開挖，節(jié)省了炮工鉆孔裝藥的時間，避免了與其他平行作業(yè)施工工序的干擾，有效的提高了施工進度。③利用破碎錘開挖，可操作性較強，可挖掘作業(yè)及破碎作業(yè)交替進行，裝卸較簡單，能夠使施工作業(yè)成本有效的降低，形成較好的經濟效益。

3 適用范圍

本工法適用于鐵路、公路、以及地鐵等地下工程Ⅳ、Ⅴ圍巖隧道的掘進施工。

4 工藝原理

本工法以巖體力學理論為基礎，應用新奧法原理指導施工，充分發(fā)揮圍巖的自承能力，最大的避免了對圍巖的擾動，利用挖掘機配置破碎錘的液壓系統(tǒng)工作原理進行快速掘進施工。

5 施工工藝

震動破碎法三臺階七步開挖（圖1）。

根據地質預報結果，采取超前支護及注漿加固地層后進行分部開挖。上、中、下導坑采用破碎錘震動打擊巖面控制開挖，并采用風動鑿巖機輔助，以保護圍巖；各臺階之間的間距3～5m。各臺階開挖后及時封閉掌子面，噴、網、錨及格柵鋼架聯合支護作業(yè)。拱腳、中下導墻角增設鎖腳錨桿，初期支護及時成環(huán)，濕噴機濕噴作業(yè)，各臺階實行平行作業(yè)。然后依次施作仰拱及拱墻二次襯砌混凝土。

施工中認真進行圍巖量測，實行信息化施工，動態(tài)化管理，及時反饋信息，調整支護參數，確保施工安全。

施工注意事項：中、下導左、右邊墻開挖必須交錯施工，錯開距離為2-3m，嚴禁兩側同時對挖，中下導坑開挖時嚴禁破碎錘碰撞拱架。三個臺階平行作業(yè)，仰拱施工實行短開挖、早支護、快封閉、勤量測，及時施做鋼架支護，閉合成環(huán)。

加強洞內施工抽排水，防止邊墻失穩(wěn)。

6 機械選配（見表1）

機載式液壓破碎錘的動力來源是挖掘機，選用液壓破碎錘的原則是根據挖掘機的作業(yè)穩(wěn)定性、工作裝置液壓回路的工作壓力及功率消耗來選擇最適合的液壓破碎錘，破碎錘的工作壓力一般為20MPa、流量為170L/min左右，可配備的挖掘機的系統(tǒng)壓力為30MPa、單主泵的流量為250L/min即可。

7 勞動力組織（見表2）

8 質量及安全保證措施

8.1 質量保證措施

①本工法以《客運專線鐵路隧道工程施工質量驗收暫行標準》、《鐵路隧道新奧法指南》和《高速鐵路隧道施工技術規(guī)范》為依據進行質量控制。

②技術人員根據測量放樣結果，指導機械操作員進行開挖，對上循環(huán)的超欠挖進行糾正，支護前，用激光斷面儀對斷面進行測量，如有欠挖進行處理。最大超挖控制在10cm之內。

8.2 安全保證措施

執(zhí)行國家《鐵路工程施工安全技術規(guī)程》得規(guī)定，并重點注意一下幾點：①參加施工人員必須是經過安全培訓，并考核合格持證上崗者。②施工人員進場時或進行具體操作前，必須經過施工工長及安全監(jiān)督員的安全交底。③進行作業(yè)前必須對操作手進行專業(yè)培訓，使操作手熟知機械工作原理。④開挖過程中，必須設專職安全員指揮機械進行作業(yè)。⑤作業(yè)面必須采用強光照明，可采用透霧力強的高壓鈉燈。

9 效益分析

本施工技術給Ⅳ、Ⅴ圍巖隧道零爆破施工積累了成功的經驗，破碎錘震動破碎開挖法嚴格的控制了隧道的超欠挖及開挖進尺，保證了開挖過程中的安全和質量。與以往的鉆爆法相比，大量的減少了人力和物力，縮短了工序的施工時間，僅爆破鉆眼和炸藥兩項費用每延米即可節(jié)約3815元。

10 工程實例

貴廣客運專線六標下西山隧道位于桂林低山丘陵地帶，在桂林市臨桂鎮(zhèn)下西山村，屬低山丘陵地貌，地形起伏較小，地表覆土較厚，全隧圍巖節(jié)理發(fā)育，水平層面薄且破碎，裂隙中富含積水，淺埋，全長354米。

隧道掘進施工采用超前小導管注漿，震動破碎法三臺階七步流水作業(yè)，機載破碎錘與挖掘機交替作業(yè)，全隧未進行爆破，超挖較少，平均超挖不大于5cm，平行作業(yè)施工工序無干擾，月進尺達到90米，2009年9月1日開工，于2010年元月1日順利貫通。