隧道施工中双侧壁导坑法的应用优势及优化研究

粟琼林

（广西工程技术研究院有限公司，广西南宁 530012）

近年来，我国公路隧道工程建设规模正在不断扩张，已经覆盖到我国各个地区，在隧道工程建设施工过程中，双侧壁导坑法的应用优势相对比较明显。在开挖导坑工作过程中需要尽可能避免对周围的岩石结构产生不良影响，导坑断面结构形状类似于椭圆形、周边轮廓圆顺，同时需要避免出现应力过于集中现象。在初期支护工作过程中，通过使用格栅钢架或者型钢钢架结构，通过挂钢筋网片喷射混凝土柔性支护体系，保证断面可以及早闭合，合理运用隧道周围围岩结构的自承载能力，控制围岩结构产生进一步变形。通过建立起一整套完整的围岩支护结构和监控测量体系，有效保证隧道工程建设施工质量和安全性，随时掌握隧道工程施工中的动态变化问题，对整个工程施工流程进行合理安排，确保隧道工程施工的安全性和稳定性。

1 隧道施工双侧壁导坑法的应用优势分析

在隧道工程建设施工过程中，由于各部分开挖工作规模相对较小，在实际开挖作业工作中，隧道工程的结构安全性相对较高，同时隧道结构的两边承载较大的侧向压力，进而使整个隧道结构会出现收缩变形问题。通过双侧壁导坑法的有效应用，可以对隧道工程施工中钢架的安装精度进行有效控制，同时还可以有效提高基础支护结构的受力性能。双侧壁导坑法在IV、V 等级的围岩浅埋、地表建筑物沉降控制比较严格的区域应用非常普遍。通过现场勘测分析，可以得出通过双侧壁导坑法的应用，所形成的地表沉陷量相比于短台阶法仅为50%，双侧壁导坑法的应用尽管会存在多个断面，对围岩结构的走动性相对较大，初次支护施工全断面闭合时间相对较长，但是其中每一个分块都是在开挖工作完成之后立即进行闭合，因此在工程施工过程中变形问题基本上可以得到有效控制，整个工程施工安全性更高。在本次隧道工程施工过程中，隧道的进洞段埋深相对较浅，因此在工程施工中选用的是双侧壁导坑的方法进行进洞[1]。

2 隧道施工中双侧壁导坑法施工工艺分析与优化

2.1 V 围岩双侧壁导坑法施工工艺流程

在本文研究工作过程中挖掘施工方法，只适用于S~V 级别的岩体条件中，围岩结构属于全风化粉质砂结构，隧道工程的拱顶区域经常会产生岩石块风化问题，很容易产生破损裂隙发育较快以及局部范围产生自然堆积等问题，容易形成地下水河道围岩结构，自身的稳定性相对较差，容易产生掉块以及坍塌等问题。同时隧道工程的埋深相对较浅，在具体施工过程中需要先进行导动超前小导管施工，然后需要进行隧道洞口上台阶开挖施工，台阶初期支护施工导洞下台阶开挖施工导洞，下台阶初期支护施工超前小导管钻孔插打注浆施工，后行导洞下台阶开挖施工，中行导洞上台阶开挖施工以及拆除临时侧壁钢拱架施工。

2.2 详细施工工艺和优化

V 级围岩结构通常是通过全风化岩石条件所构成，主要是以碎石状强风化岩石条件为主体，裂隙结构容易产生发育状态，岩体结构产生比较严重的破损问题，为了有效保证工程建设施工的顺利开展，上阶梯底层部分增加规格为I18 工字钢结构作为基础支撑部分，和初期的支护结构形式保持相同，同时每间隔两个横架之间需要增加一个临时支撑结构，需要和高型拱架之间形成横向焊接，不必使用钢板来进行衔接。两面通过使用土方材料来进行填充，临时支撑结构顶部回填施工厚度需要保证在50cm左右。导洞上阶梯施工过程中必须要有效做好测量放样工作，要保证超前小导管安装施工、打孔、安装、注浆等，每一个工作环节符合工程施工要求和标准，同时通过使用φ18 钢拱架连接筋以及锁脚锚杆等支撑结构来进行支护处理，通过喷射C25 型号混凝土来进行加固[2]。

超前小导管支护结构规格设定为50cm×50cm 热扎钢管，总长度为4.5m。S~V 每环长度为4.5m，管口区域0.5m 区间范围内，钢管不能出现开孔，同时其他区域需要根据15cm 的距离交叉配置对应注浆孔，将注浆孔的孔径大小控制在10mm 左右。侧壁导坑和中部凸体结构上下台阶开挖工作之前，需要有效做好掌子面勘察工作，需要根据设计工作标准对小导管的轮廓进行配置，侧壁导坑上下机体外围总共设计出11 个小导管结构，内部小导管数量总共8 个，中部结构上台阶部分共有27 个环，相间的间距大小控制在0.4m 左右。根据外插角12°作为标准进行设置小导管，使用1:1 水泥砂浆来进行注浆施工。在注浆工作中需要保证注浆压力范围控制在0.5MPa~1.0MPa 之间，需要保证逐步提高注浆工作压力，当达到设计压强大小达到1MPa 的条件下，需要保证注浆施工时间超过10min，同时注浆施工总量需要根据标准设计量来进行针对性管理。当地下水总量相对较大的情况下，则需要保证注浆压力维持不变，为了有效保证超前小导管的施工顺序的合理性，在钢架表面通过打孔施工保证钢管穿过钢架结构钢管的尾部和钢棚架之间通过电焊进行连接。

2.3 导洞上台阶开挖施工与优化

挖掘机设备或者凿岩机挖掘工作顺序需要保证由上而下，从轮廓线向隧道的轴线方向进行挖掘。在挖掘轮廓线过程中要求速度保持适中，同时挖掘工作长度需要控制在1~3m 之间，根据工程实际使用情况，需要对施工场地区域的施工条件状况进行分析，有效防止随意挖掘施工产生安全事故。轮廓线主要是以人工缝修边的方法作为主要的施工形式，可以进一步加大人工挖掘管理工作力度，在爆破工作过程中需要严格控制炮眼的深度及其爆破位置的数量。

钻孔施工由于钻孔施工技术要求标准相对较高，钻孔需要根据爆破专项施工方案图纸中的中线位置进行确认，要保证轴线轮廓线以及所对应的测量布孔标准进行钻孔工作，需要有效保证钻孔工作质量和效果。附近区域的孔洞在轮廓线上方进行开孔处理，同时顺着轮廓线的整个区域需要保证钻孔的位置误差小于5cm，炮孔的位置误差需要小于10cm。在装药爆破工作当中，相关工作人员需要根据施工区域平台钻爆规划数据来进行装填，同时周边光面爆破采用φ25mm 乳化药卷竹片绑扎间隔装药，孔口使用沙袋进行严格填堵，装药工作完成之后需要通过专业的技术工作人员展开分片检测，所对应的爆破网络撤退工作面装置以及施工材料等直接堆放在安全工作区域，附近光面需要保证同步爆破。在作业支洞开挖工作之前，需要根据围岩结构的具体情况展开爆破规划设计工作，有效保证光面爆破工作的安全性和稳定性[3]。

2.4 钢拱架施工与优化

V 级围岩结构浅埋，区域和生产区域使用型号为122B 工字钢支架结构进行支护拱架结构，在隧道外的加工场地中，根据相关设计工作要求和标准进行加工和焊接，在隧道内部空间直接进行装配。装配工作在触碰混凝土之后加以开展，使用定位钢筋对其进行焊接，拱架之间的配置需要具有纵向连接钢筋钢，拱架之间使用喷浆来进行填充。拱架拱脚要求放置在稳定的基础结构面上，在架设工作过程中需要保证和隧道的轴线位置相垂直，当拱架和围岩结构缝隙较大的情况下，可以使用喷浆施工技术方法进行填补。

2.5 拆除临时侧壁钢管架

通过使用挖掘机设备改进炮头，有效去除临时支护施工过程中，在隧道侧壁喷射的混凝土水泥砂浆清除工作完成之后，需要对临时支护的钢拱架结构进行拆除，将拆卸完成之后的钢拱架材料直接运输到指定位置进行堆放。钢拱架的拆除工作需要根据特定的顺序来加以开展，从大桩号朝着小桩号进行拆除，有效保证钢拱架材料拆除的效率和安全性。由于整个拆除工作主要是借助机械设备进行操作，在早期喷射混凝土过程中会很大限度影响到初期支护结构以及围岩结构的稳定性。因此，在拆除临时支护结构过程中，必须要展开实时性安全监测和控制测量工作，钢拱架在拆除之前需要进行有效监测工作，同时还需要实时反馈钢拱架顶部下沉情况，以及隧道水平情况的相关数据信息，提高隧道工程结构的整体稳定性[4]。

3 结语

综上所述，在隧道工程施工过程中，通过双侧壁导坑法的应用优势非常明显，可以进一步提高隧道工程施工的安全性和稳定性。相关工程施工单位需要对双侧壁导坑法应用过程中存在的缺陷和不足问题展开进一步完善，全面提高隧道工程施工质量，对传统施工过程中存在的各种问题进行全面改进，保证隧道工程的施工效益，推动我国社会经济的快速向前发展。