硬质岩浅埋大断面隧道施工技术的浅析

魏 慧 忠

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

现时代，经济及建筑施工技术等均得到了发展，为各大建筑领域提供了良好的发展空间，公路隧道工程建筑领域就是在该环境下得到发展的，使公路隧道在人类社会中的作用越来越大，地位越来越高，引起了人们对公路隧道施工的重视。硬质岩是公路隧道施工中的一种地层岩，其处理难度很大，成为公路隧道施工中的一大施工难点，浅埋大断面公路隧道施工技术作为处理硬质岩的重要技术，在硬质岩处理中加以应用是十分必要和重要的。

1 硬质岩浅埋大断面公路隧道施工方法的确定

施工前都需要进行施工方法确认，以保证施工得以正常进行，具体确定方法如下：1)施工前对公路隧道“台阶法”“CD法”和“双侧壁导坑法”等进行适用性分析，并进行相应的模拟计算和研究，以检测出最为安全和适用性高的施工方法，根据硬质岩实际，分析最为安全的方法是“双侧壁导坑法”，其次是“CD法”，最后是“台阶法”；2)在选择施工方法时，还要注意在同等条件下对不同公路隧道施工方法的比较，以区分出不同施工方法在同样条件下的不同用法，以实现施工方法的高效利用，从而提高公路隧道施工质量，减少硬质岩处理中给公路隧道施工带来的不利影响，尽可能加快公路隧道施工进度；3)虽然“双侧壁导坑法”最优，但其技术应用条件要求高，在未注浆条件下，如果施工人员的专业技术应用能力不高，则会影响整个施工质量，对公路隧道结构造成很大的不利影响，所以一般选择中等的台阶法进行公路隧道台阶开挖和支护工程施工，待施工完成后对公路隧道围岩进行止水和固结注浆施工，以实现对围岩条件的改善，最终提高公路隧道结构的安全性。台阶法施工中要对上台阶的参数进行合理设置，一般可设置为7 m～8 m，在进行左右分步开挖时的分步步长设计为3 m～5 m，循环的进尺设置为0.5 m～1 m。下台阶则分成三次进行开挖，其开挖方法及相关参数与上台阶一样[1]。

2 掌子面超前预注浆和锚杆加强施工技术

2.1 掌子面超前预注浆

对公路隧道掌子面进行超前注浆施工的目的是加固公路隧道围岩，以实现对公路隧道中富水层中的阻止，从而提高公路隧道掌子面的稳定性及安全性。施工时要注意以下几点：1)超前注浆过程中所使用的材料为超细水泥形成的单液浆，并对注浆范围进行严格控制，一般可控制在公路隧道上断面及轮廓线外5 m的范围内；2)要根据实际确定加固的长度，一般可控制在50 m～47 m；3)压注要从匝道和第3个大断面的两侧进行。

2.2 锚杆加强

锚杆尽量锚固于完整性较好的围岩内，外露自由端通过“U”型钢筋与格栅钢架牢牢焊接在一起，以增加结构稳定性，为实现上台阶左右分部开挖提供安全保障。

3 纵向连接加固施工技术

进行纵向连接加固施工的目的在于增加支护结构稳定性，以保证公路隧道施工的安全。具体技术措施如下：1)施工中要利用短进尺进行公路隧道硬质岩开挖，并且严格控制每次施工的格栅数量，一般不能多于两榀(每次)；2)相关施工人员要根据分段施工工艺要求，对纵向连接钢筋进行分段，以实现对纵向连接刚度的降低；3)要使用焊接连接方法实现纵向钢筋之间的相互连接。实际公路隧道工程施工中，很多钢筋焊接的焊接结构为“十字型”交叉，所以只对少部分钢筋进行焊接，同样能够削弱纵向连接钢筋的刚度[1，2]。

4 弱爆破施工技术

1)加强对单循环爆破进尺的控制，以实现对单循环爆破炸药总消耗量的有效控制，实际施工中应将单循环进尺控制在小于1 m的范围内，如果遇到较大面积的断面时，上台阶的开挖面积应控制在100 m2左右，以降低爆破振动。2)通过雷管段数量的增加来加强对震速的控制，即在固定条件下尽可能增加雷管段数，并尽可能将同段的爆炸药量降到最低，例如可以将总炸药量平均分到每雷管段位上，以抑制同段齐爆炸事件的发生[2]。

5 结语

硬质岩是浅埋大断面公路隧道施工中可能会遇到的施工难点，如果处理不好，不但会影响公路隧道的施工安全性，还会给公路隧道的施工进度及质量带来不利影响，所以必须对硬质岩进行大断面施工技术处理。处理中应注意的是：一定要根据公路隧道围岩总体特性，一般包括软岩和硬岩两种，结合施工要求，制定科学合理的施工方案并加以实施；对于变形性高的软岩，施工人员除了要对钢筋结构进行合闭以外，还需要加固支护结构，以提高公路隧道整体结构的稳定性及安全性；另外还要特别注意纵向连接加固、锚杆加强和弱爆破预防工作，其中纵向连接加固能够削弱纵向连接钢筋的刚度，降低施工难度，弱爆破则需要通过加强对单循环爆破进尺的控制和增加雷管段数量来控制。

参考文献：

[1] 朱朝佐,谢文清.硬质岩浅埋大断面隧道施工技术[J].现代公路隧道技术,2017,54(3):190-194.

[2] 孟庆余.京沪高速铁路下穿高速硬岩大断面公路隧道通过技术[J].石家庄铁道大学学报(自然科学版),2013,26(S2):166-170.

[3] 郭继林,张俊儒,李小刚,等.一种改进的硬质岩深竖井反井施工技术及竖井围岩压力取值探讨[J].公路隧道建设,2016,36(5):585-591.

[4] 程月红,张厚斌.富含水土层中深嵌硬质岩咬合桩施工技术与研究[J].施工技术,2015,44(9):102-104.

[5] 张基福.深水大倾角硬质岩钢管桩栈桥基础的施工工法[J].山西建筑,2017,43(11):186-187.