毕节市关门山隧道洞身开挖工艺

孙　庆

(毕节公路管理局，贵州 毕节　551700)



毕节市关门山隧道洞身开挖工艺

孙庆

(毕节公路管理局，贵州 毕节551700)

摘要：以毕节市关门山隧道洞身开挖具体工程为例，具体分析了其开挖施工工艺。

关键词：隧道；洞身；开挖

1工程概况

关门山隧道地处贵州省毕节市市区，该地区属于西北部高原侵蚀、溶蚀型低中山地貌，地势的起伏较小，其附近的海拔约为1 500.7～1 559.80 m。隧道的进出口地形平缓，坡度仅为15°～33°，其中，路基长为558.371 m，隧道长为297.226 m，该隧道是三车道，宽为13.75 m。设计隧道进出口洞顶的覆盖较薄，需要采用40 m长管棚进行超前支护。

隧道的右线部分，在原有道路的基础上施工，其路基的长度为250 m，黄线的宽为10～18 m、其左线长为852.371；其左线隧道的测设线应当处于设计中线的左侧，约7.35 m的位置；而隧道的左洞进口，则应当处于半径500 m的圆形区域，左洞出口段则位于800 m半径的圆曲线内，隧道进口向出口端位于2.245%的上坡段。

2毕节市关门山隧道洞身开挖施工

2.1地质超前预报

隧道施工中采取超前地质预报，主要用地质分析法、地质物探法，将探测结果进行有机的结合，从不同的角度进行观察与发现，从而及时发现异常。

(1)地质雷达预报技术

地质雷达技术所预报的，一般是短距离范围内(10～40 m)，地质岩性发生的结构变化，以及对一些高水压地段异常点进行预报，从而确定异常体的性质与规模，造成的危害等。

(2)红外线探水

红外线探水每20 m测量一次。进入探测地段第一步，是沿着隧道壁，以5 m的长度作为点距，用粉笔或油漆进行标注，标出探测顺序号。探测时，应当从断面的前方起始，在返回的路径上，每一次迂回至一个顺序号，就需要站到隧道中央，利用激光器打出光斑，使其分别落到左壁、顶部、右壁、底板的中线，用以获取探测值，然后记录下来。

2.2洞身开挖

2.2.1超前支护施工

(1)大管棚超前预注浆

隧道洞口段设计为40 mφ108大管棚，在大管棚护顶情况下进行施工。大管棚施工采用管棚钻机钻孔，根据设计要求安装管棚后，采用注浆机注浆。

根据围岩情况采用跟管钻进工艺施工，用φ108无缝钢管，钢管头端有效范围内钻φ15 mm注浆孔，间距40 cm交错布置。φ108管棚环向间距40 cm。

(2)超前小导管预注浆

用于软弱围岩较破碎处，采用φ50 mm的无缝钢管，在钢管头端有效范围内钻φ6 mm注浆孔，以15 cm的间距进行交错布置。施工中使用手持风钻进行钻孔，导管的尾端，应当支撑在型钢钢架上，或焊接在系统锚杆尾端，每环钢管注浆完毕，且强度合格后，才可以进行开挖、初喷混凝土、架设钢架等工序。注浆之前，需要在工作面上喷射5～10 cm的厚混凝土用以封闭，防止漏浆。具体使用的注浆材料，以及材料配合比都应当依据现场试验来确定。

2.3围岩开挖施工

2.3.1V级围岩开挖施工

V级围岩所采用的开发方法，是双侧壁导坑法。隧道的进出口，洞口40 m段的开挖施工，要求在大管棚护顶下开展。开挖过程中，应当控制循环进尺在1.0 m左右，每天都要安排1.3个循环。对于局部开挖地段，需采用爆破开挖，则应使用浅眼和少量装药，进行预裂爆破，其施工工艺流程如图1所示。

图1　V级围岩双侧壁导坑法开挖工序图

具体施工步序如下：

(1)开挖①部(左导坑)，①部爆破开挖后，进行初期支护和中隔壁I18临时支护。

(2)滞后①部一段距离后，开挖②部，接长初期支护和中隔壁钢架。

(3)滞后②一段距离后、弱爆破开挖③部、安设仰拱钢架和接长中隔壁临时钢架。

(4)滞后③部一段距离后，弱爆破开挖④部并施作到导坑周边的初期支护。

(5)利用上一循环架立钢架施作拱部Φ50超前注浆小导管(或Φ76中管棚)超前支护；弱爆破开挖⑤部并施作导坑周边初期支护。

(6)开挖⑤部一段距离后，弱爆破开挖⑥部并施作导坑周边初期支护。开挖⑥部一段距离后，弱爆破开挖⑦部并施作导坑周边初期支护。

(7)开挖⑦部一段距离后，弱爆破开挖⑧部并施作导坑周边初期支护接长Ⅰ18临时钢架，安设最后一单元拱架使之封闭成环

(8)根据监控量测结果分析、待初期支护收敛后拆除中隔壁I18临时钢架、浇灌Ⅸ部矮边墙与仰拱混凝土、仰拱整体浇筑，不得分开浇筑。

(9)利用二衬台车一次性浇筑Ⅺ部衬砌混凝土。

2.3.2IV级围岩开挖

IV级围岩段的洞身开挖可以采用中隔壁导坑法。施工时，需要将循环进尺控制在2 m左右，每天安排1.5个循环。开挖过程可运用挖掘机，这样就避免了爆破可能对围岩造成的不稳定影响。对于一些无法使用挖掘机直接开挖的区域，则可以自行设置拼装式型钢台架，用以作为工作平台，实施钻爆。该台架设置有两层，各层高2 m，台架长3 m，层面上铺设5 cm厚木板。

采用楔形掏槽和光面爆破，然后用长臂挖掘机，将爆破残渣翻至下层，进行装，用于路基填筑，或直接运输至弃渣场。

图2　IV级围岩中隔壁导坑法开挖工序图

(1)开挖①部(突前导坑)，①部爆破开挖后，进行初期支护和中隔壁Ⅰ18临时支护。

(2)滞后①部一段距离后，开挖②部，接长初期支护和中隔壁钢架。

(3)滞后②一段距离后、弱爆破开挖③部、安设仰拱钢架和接长中隔壁临时钢架。

(4)滞后③部一段距离后，弱爆破开挖④部并施作到导坑周边的初期支护。

(5)弱爆破开挖⑤部并施作导坑周边初期支护。

(6)弱爆破开挖⑥部并施作导坑周边初期支护。

(7)根据监控量测结果分析、待初期支护收敛后拆除中隔壁I18临时钢架、浇灌Ⅰ部矮边墙与仰拱混凝土、仰拱整体浇筑，不得分开浇筑。

(8)利用二衬台车一次性浇筑Ⅱ部衬砌混凝土。周边孔按照0.6 m间距，掘进孔按照0.8 m间距进行爆孔布置，爆破的装药集中度，则按照0.4～0.7 kg/m的要求制作。爆破时，应当注意对二次衬砌混凝土龄期的考虑，从而保证爆破震动速度能够达到设计要求。

3结语

隧道洞身开挖是一项复杂的、重要的隐蔽工程，通常需要根据实际的地质情况和工程情况，选择合适的施工方法。为了确保施工安全，需要严格做好超前预报，在开挖过程中更要注意提高施工的技术力量，从而确保隧道洞身开挖的施工质量。

参考文献：

[1]陈亮.隧道洞身开挖施工方法比选[J].商品与质量,2009,(S1):50-52.

[2]史晋岳.隧道洞身开挖施工技术[J].科技风,2013,(4):129.

[3]贺,先,访.三导坑先墙后拱法在隧道洞身开挖施工中的应用[J].交通标准化,2012:74-76.

试验检测

Tunnel excavation technique of Mt. guanmenshan tunnel in bijie city

SUN Qing

(Bijie Highway Administration, Bijie, Guizhou 551700,China)

Abstract:The paper analyzes tunnel excavation technique, taking the construction of Mt. Guanmenshan Tunnel in Bijie City as the example. In this case, specific technique is analyzed.

Keywords:tunnel; hole body; excavation

中图分类号：U455.4

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)03-0122-02

作者简介：孙庆(1986-)，男，贵州毕节人，助理工程师，主要从事道路工程技术研究。

收稿日期：2015-07-15