浅谈公路隧道施工技术.doc

1、浅谈公路隧道施工技术摘要：公路是国民经济的重要命脉，由于其特有的灵活和优越性，发挥着其他运输方式不可替代的作用，结合我国的具体国情，大力发展公路运输是今后交通发展的重要领域。公路隧道是公路工程结构的重要组成部分之一。 关键词：公路隧道施工技术 中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号： 近年来,随着公路交通事业的发展,隧道的应用越来越广泛,建设规模越来越大。与铁路、水工隧道相比,公路隧道具有断面大, 附属设施多, 运营环境要求高等特点,因此对公路隧道建设的技术水平要求也相对较高。根据公路隧道的结构特点和运营、养护的要求,隧道的各分部工程中,洞身开挖、支护、防排水、衬砌宜列为主要工程,对其

2、质量应严格控制,以确保隧道的运营安全与结构性能和使用寿命。 1 施工中应注意的问题 1.1 通风换气 受周围环境的影响，隧道工程施工现场的空气流通较差，因此需要在隧道两端分别设置一座空气压缩机站，以确保作业面空气的清洁度和含氧量，避免对工人的身体健康造成损害。 1.2 供水 由于隧道工程所在地大多地处偏远，因此除了设置专门的送水车外，还可以通过修筑蓄水池、采集山泉的方式来保证工程和生活用水，需要注意的是，饮用水必须要经过消毒处理，以保证工作人员的身体健康。 1.3 供电 为了确保工程和生活用电的安全性和稳定性，除了要充分利用施工现场附近的电网系统外，还要在隧道出入口分别设置一台变压器，另外，为

3、了消除停电对工程的不利影响，还要准备至少一台发电机，全部的输电线路都要安装漏电保护开关。 2 施工实施前的准备 2.1 场地布置 隧道多处于山岭之中,洞口场地一般比较狭窄,而隧道施工工作面也很狭窄,但是隧道施工机械设备、支撑材料和衬砌材料很多,若事前没有很好规范,就会容易造成相互干扰,影响施工效率等不合理现象,甚至发生安全事故。因此,在隧道施工前必须做好详细的施工调查,根据隧道工程规模大小、洞口地形特点、弃渣场位置和水源情况及工期要求,结合劳动力安排、机械设备、材料用量、施工方法等因素,绘制施工场地总体布置图。 2.2 超前地质预报 隧道施工可以采用 TSP 超前地质预报系统、地质雷达、红外探

4、测及施作超前探孔等一种或多种手段并用的方式进行超前地质预报,探明地下水、煤层瓦斯及溶洞、暗河等地质状况,结合设计文件,及时采取相应施工防护措施,避免地质灾害及突发事件的发生。 3 施工实施阶段技术要点 3.1 开挖 在隧道的开挖过程中,积极寻找适合岩质特点的科学施工方法,利用新奥法施工技术,配合大型机械配套施工作业线,采用全断面光面爆破等新技术、新工艺。隧道开挖关键是光面爆破的控制,光爆控制好,可以减少超欠挖,减少对岩体的扰动,减少混凝土回填,节约成本。光爆控制好坏跟开挖方式、钻孔设备及爆破参数的设计等因素有关。开挖、类(、级)围岩段可以采用全断面法开挖,、类(、级)围岩段可以采用正台阶法开挖

5、,少数隧道采用中壁法开挖或 CRD 法开挖。钻孔设备的选择对光爆效果起着重要作用,爆破参数设计是光爆控制的最重要环节,应聘请长期从事爆破工作、经验丰富的人员来协助完成。在综合考虑围岩状况、岩石整体性好坏、节理裂隙发育规律等多方面因素后,精确合理地进行设计,才能降低工料消耗,提高光面爆破效果。对于开挖所使用的机械,掘进机等种类繁多,应根据不同地质条件、隧洞走向及形状,选用与之相适合的掘进机。隧道掘进机械可分为 3 种:平巷掘进机(部分断面掘进机)和冲击平巷掘进机、盾构机、全断面隧道掘进机(TBM)。 3.2 支护 支护是安全的保证。隧道支护应根据不同的围岩类别及地质状况进行施作,对洞口存在堆积体

6、、滑坡体、浅埋及软弱地层等不良地质隧道,如某隧道采用了大管棚、小导管注浆超前支护,地表注浆加固及地面旋喷桩加固等措施。部分隧道洞口设置抗滑桩保证坡体的整体稳定,进洞后尽快施作洞门,确保进洞洞口安全;洞内软弱地层地段以锚、喷、网为主要支护手段,必要时加格栅钢架,强化支护措施,同时减少对岩体的扰动,抑制围岩过度松弛变形,确保洞内施工安全。 3.3 仰拱和铺底施工 仰拱和铺底超前施作可以有效地改善隧道施工环境。首先,可以防止围岩过度松弛变形,对保证施工安全、消除安全隐患起到重要作用;其次,极大地改善了洞内环境,提高了洞内文明施工程度。在施工隧道仰拱和铺底时,铺设 10m12m 跳板过渡,既保证了仰拱

7、和铺底的施工质量,又不影响洞内其他工序施工。仰拱和铺底超前是值得推广的施工方案,关键是采取合适的方案避开与其他工序的干扰。 3.4 隧道防排水及防水板施工 公路隧道工作的防排水工程对隧道使用寿命正常运营和安全起着举足轻重作用。要做好隧道防排水，必须从隧道施工过程的每一道工序做起，超前小导管预注浆、初期支护、防水板铺设、一次防水衬砌、排水设施等每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响。施工中的一点疏忽可能造成渗漏水隐患。因此，每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果，才能使隧道防排水工程质量有保证。 隧道工程的防排水具体措施如下: 1）初期支护时通过“引、截、排”相结合作好第一道防排水

8、防线。 2）通过初砌柔性防水和背面排水工程的设置，形成防排水第 2 道防线。 3) 通过浇注抗渗混凝土及埋设沉降缝和施工缝止水带构筑防水第 3道防线。 4) 作好排水设施，确保排水畅通。 3.5 施工通风 洞内如需爆破掘进，必须坚持湿式凿岩，爆破后洒水以降低粉尘浓度。施工通风采取压入式，用 3 台轴流风机送风，送风口距开挖面的距离不大于 15m。 3.6 衬砌施工 衬砌质量要达到内实外美,主要在厚度、密实度、防水效果和外观感中体现。厚度由中线、高程和设计轮廓、预留变形量控制。施工中测量放样自然要作为重点,但在开挖隐蔽工程检查中除初支质量外,还必须重视开挖净空,另外制作拱架的模型也必须试拼。这些

9、工作都马虎不得,否则欠挖处理起来非常麻烦。现在衬砌大多采用输送泵浇注,设计防水措施也相当完善,密实度和防水一般可以保证,不过应精心组织,不然在有防水板的情况下背后压浆补救难以达到满意的效果,防水再有问题也大多是施工造成的,所引起的后果只能自我承担了。 3.7 洞内监控量测 通过监控量测按照要求频次采集交叉段围岩相关数据，对采集的数据进行及时分析，进而为施工决策提供可靠意见。由于隧道施工是一个人员密集的工程，工序较为复杂，为了确保工期的正常运行和质量，应在施工前，对施工人员进行专项培训。 交叉口施工时，为了避免造成支护困难和增加人为安全，严禁在支护系统未封闭成环前扩挖；根据围岩情况灵活调整施工顺

10、序；交叉口工序转换频繁，作业空间小，人员和设备较多，因此，在施工前应对施工人员进行相关专业培训和安全培训，确保工程能够按进度、安全完成；对于防坍塌应急预案，应在施工之前就开始编制，对应急救援物资进行准备，在整个施工过程中，要安排专业人员进行安全施工追踪，并对支护地段围岩变形情况进行观察，一旦发现问题，及时让施工人员撤离，及时启动应急预案。 4 施工方法 隧道施工方法主要有：全断面法、台阶法、台阶分部法、上(下)导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等等。目前,国内隧道施工大多采用新奥法,新奥法施工的精髓在于将围岩作为支护的一部分,共同承受上覆荷载压力。然而,对于不同类别的围岩,隧道设计的支护形式和

11、施工工艺可能相差较大,在施工过程中要根据围岩性质及地质变化适时调整施工工艺及支护形式。在隧道的开挖过程中主要采用的有三导洞、单导洞、双导洞等施工方法。在高速公路的隧道施工中,普遍采用双向连拱隧道的形式。对于大跨度隧道施工的方法主要有:上半断面台阶法,中隔壁法和双侧臂导坑法(眼镜法)等。 结束语 总之,隧道施工前应做好现场调查研究,施工过程中要严格控制施工质量,严格遵守操作规程。根据不同地区、不同的地质条件调整施工方案,确保隧道施工安全、快速、经济。并且对现有的施工方式进行进一步的完善，最大限度的提升工程施工过程的安全性和工程成品的质量，为我国公路交通事业的不断向前发展做出自己的贡献。 参考文献： 1傅鹤林.隧道安全施工技术手册M.北京：人民交通出版社，2010.6 2 赵忠保. 青云山隧道施工方案研究J. 铁道建筑, 2010, (03). 3吴波.隧道施工安全风险管理研究与实务M.北京：中国铁道出版社，2010.7