公路隧道施工技术探讨

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摘要：本文作者结合实际施工经验，对高速公路隧道施工技术进行了分析探讨，提出了自己的看法。

关键词：高速公路；隧道施工；技术

中图分类号： U412.36+6 文献标识码： A

进入到新世纪以来，随着我国的国民经济水平的飞速发展，我国的城市现代化的建设工作同样也取得了非常好的成绩，公路作为我国国民经济的重要命脉，其自身又具有灵活性以及优越性的特点，所以它在交通运输方面所发挥的作用也是其他运输方式所无法比拟的，公路隧道是整个公路工程结构的最为重要的组成部分，特别是近些年来，我国开始推广并实施了西部大开发的战略措施，高等级公路工程不仅仅只在沿海地区建设，也已经开始在西南西北山岭地区建设了，因此我国公路隧道建筑的数量越来越多，规模也越来越大了，同时这也对公路隧道的施工技术提出了更高的要求。

1 预裂爆破

进行石方开挖时，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓，此种爆破技术为预裂爆破。预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用；在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。预裂爆破要求：①预裂缝要贯通且在地表有一定开裂宽度。对于中等坚硬岩石，缝宽不宜小于1.0cm；坚硬岩石缝宽应达到0.5cm左右；但在松软岩石上缝宽达到1.0cm以上时，减振作用并未显著提高，应多做些现场试验，以利总结经验。②预裂面开挖后的不平整度不宜大于15cm。③预裂面上的炮孔痕迹保留率应不低于80％，且炮孔附近岩石不出现严重的爆破裂隙。

根据预裂爆破的特性、要求经过试验和反复研究对钻爆设计做了适宜的改动做到动态控制，主要技术措施、指标最后确定如下：炮孔直径一般为50～200mm，对深孔宜采围较大的孔径。炮孔间距宜为孔径的8～12倍，坚硬岩石取小值。不耦合系数（炮孔直径d与药卷直径d0的比值）建议取2～4，坚硬岩石取小值。线装药密度一般取250～400g／m。分散药卷的相邻间距不宜大于50cm和不大于药卷的殉爆距离。考虑到孔底的夹制作用较大，底部药包应加强，约为线装药密度的2～5倍。装药时距孔口1m左右的深度内不要装药，可用粗砂填塞，不必捣实。填塞段过短，容易形成漏斗，过长则不能出现裂缝。一般情况来说开挖应尽量采用大断面或较大的断面开挖，以减少对围岩的扰动，根据围岩特征经过反复研究、现场考察、论证和试验洞的开挖，由于断面大开挖方法最后确定为双、单侧壁导坑开挖法，钻爆方案确定为V级围岩预裂爆破设计，IV级围岩实践光面爆破，实践证明这两种爆破方案均符合辖区隧道IV、V围岩实际，按照此方案实施爆破，爆破效果较好。

2 风、水、电作业，通风、防尘和施工排水

2.1 施工供风。在隧道进、出口各设一座空气压缩机站，安装2台20m3/min和1台10m3/min的空气压缩机以保障隧道施工用风。

2.2 施工用水。进、出口分别在距隧道拱顶30m以上的山顶各修建一座100m3的高山水池，水源一是在隧道出口右侧山脚挖一集水池，收集山泉水抽上山顶水池，再用管道输水至出口供施工生活用水。一是从电站水渠中抽水至山顶蓄水池再用管道输水至进口，供施工、生活用水。所有水源都要经过水质检验，PH值小于4或者硫酸盐、氯化物含量超过有关规范的允许值以及含有对水泥凝结硬化有害的杂质的水石不得用于搅拌砼。

2.3 施工供电。在隧道进、出口各安装一台315kVA变压器，利用附近的地方电网供电，同时各准备一台功率为220kW的发电机组备用。动力设备采用三相380V，照明用电采用220V，为确保安全，所有线路都安装漏电保护开关。线路的架设及各种电器的安装必须符合《公路隧道施工技术规范》JTJ042-94的有关要求。

2.4 施工通风、防尘。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。

2.5 施工排水。主要是排除可能涌入隧道的地下水和施工废水。隧道从出口至进口为1.54%的上坡。出口施工为顺坡施工，施工排水采取自然坡利用塑料管将水引出洞外。进口施工为反坡施工，施工排水采取在开挖地段挖集水坑，用抽水机抽出洞外。

3 隧道施工

3.1 施工方法。根据前期施工存在的问题，现采用台阶法和双侧壁导坑法相结合的施工方法，半断面开挖时，出碴采用无轨运输，挖掘机、正铲侧卸式装载机配合8吨自卸汽车运输出碴；小导坑开挖时，采用人工开挖，小拖拉机配合人工出碴，及时进行支护；仰拱加固紧跟并且及时施作衬砌混凝土。

3.2 钢管桩施工。钢管桩采用?准89×4无缝钢管，前端加工成圆锥状，长度20cm；钢管桩管体下半部分须加工溢流孔，以利于注浆施工，孔口lm范围内不加工溢流孔，溢流孔直径8mm、间距25cm。按每次lm进度指标进行清除施工障碍物工作，并施工临时排水管等措施进行场地排水，杜绝施工场地受水浸泡现象发生；测量放线，标出钻孔位置；钻机钻孔（可直接夯进）、下管，注超细水泥（MC）单液浆，注浆压力为1.5～2.0MPa，注浆完成后，对桩间土进行轻型触探试验，锤击数大于35击，承载力不小于250kPa，达不到时，进行加密等处理。每处理完成5m，进行仰拱混凝土施工，其间用过车梁保证已施工段稳定。根据工地条件，导坑条形基础施工，钢筋在导坑内绑扎关模后，采用泵送C25混凝土进行施工，先施工水平条形基础后，安装拱脚，再施工竖直条形基础。

3.3 特殊地质条件的技术处理。（1）塌方的处理。治理隧道塌方时，应坚持防治结合的方针，预防为主，及时的预报施工现场的地质情况，施工时严格的按照设计规范要求进行施工，确保各道工序的施工质量，应根据围岩的实际情况，控制各道工序间的步序拉开长度，对于地质条件不佳的边仰坡地段，必须及时的进行量测监控并采取相应的防护措施。（2）涌水和渗水的处理。洞内治水最重要的原则应是防水和排水相结合。首相应将涌出的水排除处洞外，但是不能影响正常的施工环境，一般反坡的排水方式主要是采用挖积水以及排水泵等机械排水管路排水的方式，而顺坡的排水方式则是采用挖临时排水沟自然排水的方式，其中围岩处涌水和渗水的治理应是最关键的治理步骤。（3）环境的影响。近些年来，我们国家逐步非常的重视环境保护工作了，因此我们公路的建设者也应更加的重视环境保护工作，在工程项目审批和设计时，就应充分的考虑充分的考虑施工对环境的影响，最大限度的降低施工对周围山体的危害，保护自然坡体和原有植被，减少深挖路段，并且降低应工程施工对生态环境、周围建筑以及居民日常生活的影响。

4 初砌柔性防水和背面排水工程的设置

4.1 防水层铺设前对初期支护的检查和处理。防水层铺挂前，应先对初期支护喷射混凝土进行断面量测，对欠挖部位加以凿除，对喷射混凝土表面凹凸显着部位应分层喷射找平。在铺挂前，还应检查衬砌背后的排水设施，如盲沟、引水管和排水暗沟是否相互连接嵌入及接头是否连接密封牢固，盲沟、引水管和排水暗沟是否加设反滤层。修筑的深埋渗水沟，回填材料除应满足保温、透水性好的要求外，水沟四周是否有防泥砂渗入且回填密实的材料。

4.2 防水层铺设好后检查和处理。用手托起防水板，看其是否能与喷射混凝土密贴；看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象；看焊接或粘结宽度是否符合要求，且有无漏焊、假焊、烤焦等现象；进行压水（气）试验，看其有无漏水（气）现象等，检查防水板铺挂质量。如果发现存在问题，除应详细记录外，并立即进行修补或返工处理。

4.3 止水带安装与控制。防水混凝土施工缝是衬砌防水混凝土间隙灌注施工造成的，对于施工缝的防排水处理，在复合式衬砌中，一般采用塑料止水带或橡胶止水带。在浇筑二次衬砌混凝土前，可用钢丝刷将上层混凝土刷毛，或在衬砌混凝土浇筑完后4-12h内，用高压水将混凝土表面冲洗干净，并检查止水带接头是否完好，止水带在混凝土浇筑过程中是否刺破，止水带是否发生偏移。如发现有割伤、破裂、接头松动及偏移现象，应及时修补和处理，以保证止水带防水功能。检查是否有固定止水带和防止偏移的辅助设施、止水带接头宽度是否符合要求、止水带是否割伤破裂、止水带是否有卡环固定并伸入两端混凝土内等项目，做好详细检查记录，如存在问题时，应立即进行修补或返工处理。

参考文献：

[1] 马辉；刘仁智；陈寿根；高明忠.当前铁路隧道施工亟待解决的若干技术问题[J].现代隧道技术，2011，（09）.

[2] 施成华；雷明锋；彭立敏.考虑隧道施工参数变化时地层变形的时空统一计算方法研究[J].铁道学报，2010，（11）.

[3] 颜洪波；陈会军；张汇文.锦屏山隧道施工关键技术简介[J].华章，2009，（03）.

作者简介：

李正义,(1978-3)男，大学本科，工程师

刘鹏,(1983-10)男,大学本科，助理工程师