铁路隧道浅埋暗挖法隧道施工技术

2016-12-02刘小楷

环球市场 2016年15期

关键词：水袋水压炮孔

刘小楷

中铁十七局集团第四工程有限公司

铁路隧道浅埋暗挖法隧道施工技术

刘小楷

中铁十七局集团第四工程有限公司

随着现代社会交通工程建设速度的不断加快，铁路隧道施工也接着现代工程技术所带来的动力得到了快速的发展，隧道施工技术的合理应用直接关系着隧道工程整体施工质量，也影响着未来隧道投入使用后的安全性以及经济、社会效益的实现，具有着十分重要的意义。作为一种有效的施工技术，浅埋暗挖法在现代隧道施工中得到了较为广泛的应用。本文针对浅埋暗挖法隧道施工技术的实际应用展开分析与探究，以供有关人士参考。

浅埋暗挖法；隧道；施工技术

1 引言

随着现代社会建设速度的不断加快以及城市交通压力的不断上升，对于地下空间与地下交通设施的开发已并不鲜见，而地下隧道施工也接着现代工程技术所带来的动力得到了快速的发展，隧道施工技术的合理应用直接关系着隧道工程整体施工质量，也影响着未来隧道投入使用后的安全性以及经济、社会效益的实现，具有着十分重要的意义。作为一种有效的施工技术，浅埋暗挖法在现代隧道施工中得到了较为广泛的应用。

2 工程概况

某石楼隧道进口里程为DK221+408，出口里程为DK234+215，全长12807m，为双线隧道。区间采用浅埋暗挖法隧道施工技术进行施工。隧道进口至DK221+600处为4.8‰的上坡，隧道内坡长185m；DK221+600至DK223+500处为5.1‰的上坡，隧道内坡长11900m，DK223+500至隧道出口处为4.6‰的上坡，隧道内坡长715m.隧道最大埋深为256m，最小埋深为10.5m。

3 施工方法（见表1）

3.1 三台阶法施工

3.1.1 施工步骤及施工工艺

三台阶开挖法开挖示意图如图1、图2所示。3.1.2 三台阶开挖法施工控制要点

①三台阶开挖法施工应做好工序衔接。工序安排应紧凑，尽量减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳。②在满足作业空间和台阶稳定前提下，尽量缩短台阶长度，核心土长度应控制在3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2。③三台阶开挖法施工应严格控制开挖长度，根据围岩地质情况，合理确定循环进尺，每次开挖长度以0.5～1.0m为宜;开挖后立即初喷3～5cm混凝土，以减少围岩暴露时间。

图1 三台阶法施工工序图

图2 三台阶法施工工序平面示意图

表

3.2 水压爆破法施工

3.2.1 水压爆破技术要点

水压爆破爆破设计与传统的隧道爆破设计方案基本相同，只是在装药结构和炮孔堵塞上进行了适当的调整。原理为“往炮眼中一定位置注入一定量的水，并用专用的‘炮泥’回填堵塞炮眼”，利

用在水中传播的爆破冲击波对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到围岩中几乎无损失，同时，水在爆炸气体膨胀作用下产生的“水楔”效应，有利于岩石破碎，炮眼中的水可以起到雾化降尘作用，大大降低粉尘对环境的污染。

3.2.2 水压爆破的设计方案

水压爆破的设计方案与常规光面爆破设计方案基本一致，只是在装药结构和炮孔堵塞上进行了一定的调整。以柞木台隧道施工为例，施工采用台阶法施工，上断面开挖断面为91.56m2。炮孔深度为4m，炮孔分布、炮孔数量及掏槽方式均与常规爆破方法一样，在每个空中增加了水袋和炮泥后，并相应减小了每个炮孔的装药量。

水袋采用统一厚度为0.8mm的爆破专用水袋，可以很好地避免在水袋装入炮孔底部时破坏，其长度为200mm，直径35mm；炮泥配置比为黏土65%、沙15%、水20%，炮泥比土坚硬，密度大，并含有水，抑制爆炸气体膨胀冲出炮眼口比用土要好得多，并且还会降低爆破粉尘对施工环境的影响。炮泥长度同样取200mm，直径在36～38mm左右。炮孔底部1个水袋，炮孔顶部2个水袋，1～2节炮泥进行封实。在爆破参数方面，掌子面炮孔数、单次设计爆破进尺与常规爆破相同，由于炮孔装药结构的改变，装药量进行相应的调整。

3.2.3 炮孔装药结构

炮眼均在眼底设置水袋，从炮孔底部至炮孔口依次为水袋、药卷、水袋和炮泥封堵。装药前，先用尺量出炮孔深度，根据实测的炮孔深度计算出装药量及水袋、炮泥的长度后，将炸药、水袋和炮泥按顺序装填入炮孔中。需要说明的是，仅需在试验阶段准确测量每个炮孔的深度，在实际施工时，装填结构参数确定后，就不需要重复此项工作了。水袋、炮泥在炮孔中的长度比例为3：4。

3.2.4 爆破实施的注意事项

(1)水袋制备时，应确保装水量在水袋容量的90%左右，并且水袋内无气泡，最好用手捏水袋也不容易产生凹陷，封口处需进行二次确认，以防水装入后出现漏水，影响爆破效果。(2)炮泥的制备应选用含水量适当的黏土，即“手握能成团，手捏能松散”，加工好的炮泥应水平放在塑料筐内。(3)将第一个水袋装入炮孔底部时，务必确保水袋的完好性和与孔底的紧密接触，并且对于掏槽眼，其水袋与炮泥和药卷之间也尽量减少空隙，才能保证炸药起爆时的能量得到最高效地利用。(4)水压爆破是在常规爆破的基础上发展而形成的，合理可行的常规爆破设计是保证水压爆破的前提条件，只有选择最佳的爆破参数，才能保证水压爆破效果。