公路隧道开挖技术施工分析

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　　摘要：当前科学技术的提升，推动了现代建筑施工技术的快速研发，公路隧道开挖作为公路交通建设的重要施工技术，成为当前国民经济建设中桥梁工程的重要施工手段。由于隧道工程所处地质围岩的环境结构相对复杂多变，因此，不同的围岩地质工况，有着不同的开挖施工技术措施。
　　关键词： 公路隧道工程；地质围岩特征；开挖施工技术
　　当前社会主义经济建设新时期，公路交通作为有效促进国民经济稳定发展的基础工程设施，得到规模性开发和建设。现代道桥工程多样性的功能建设需求，导致公路隧道的施工技术应该具有良好的适应性。面对变幻复杂的地质环境，隧道开挖施工过程中的技术安全和质量性能要求相对较高。本文针对隧道工程不同的围岩结构所实施的开挖技术进行了简要分析和阐述。
　　1.公路隧道及其开挖的基本原则
　　公路隧道通常是指在山体岩层中或地面以下开凿的狭长型通道工程，受地应力、地下水、地质断层等天然地质状态和人工开挖支护方式等因素影响很大。
　　隧道开挖的基本原则是在保证隧道围岩稳定的前提条件下，根据隧道围岩地质条件及其变化情况，结合隧道岩体结构的坚硬程度，选择能快速掘进并能减少对围岩扰动的选择恰当的开挖技术和掘进方式，对隧道工程实施开挖施工。
　　2.常用的公路隧道开挖技术分析
　　隧道开挖技术实际上是指隧道的具体施工成形方法。由于隧道所处地质环境条件往往复杂多变，其围岩结构的软硬程度和稳定性能也不尽相同，因此在施工过程中所实施的的开挖技术也就不一样。目前施工技术条件下，根据隧道开挖的断面分部情形，常见的隧道的开挖方式主要有全断面开挖法、台阶式开挖法、台阶分部开挖法、导坑法、侧壁导坑法等技术形式，不同的开挖技术具有不同的施工适应特性。
　　全断面开挖技术又称全断面掘进法。是按隧道设计开挖断面，一次开挖到位的施工方法。使用移动式钻孔台车钻孔并进行装药连线，一次爆破成型，出渣后循环作业．同时，施作初期支护，铺设防水隔离层，进行二次筑模衬砌．适用于Ⅳ～Ⅵ类围岩。
　　台阶开挖法，一般是将设计断面分上、下半断面两次开挖成型，也有采用台阶上部弧形导坑超前开挖的。台阶式开挖往往适用于III,IV级围岩且含软弱夹层带或节理发育地段。根据围岩的破碎程度，台阶法又可分为长台阶法、短台阶法、超短台阶法。由台阶法变化而来，上台阶超前开挖，主要应用在采用短台阶法开挖遇到土质、涌水、掌子面坍塌等段落。
　　分部开挖法是将隧道断面分部开挖逐步成型，且一般将某部超前开挖，故可称为导坑超前开挖法。常用的有上下导坑超前开挖法、上导坑超前开挖法、单（双）侧壁导坑超前开挖法等。分部开挖法适用于一级围岩，一般环形井挖进工序安排紧凑，能保证施工安全。单双侧壁导坑法适用于围岩较差、沉降需要控制的隧道。
　　 3.公路隧道开挖的技术要点分析
　　3.1 洞口开挖
　　隧道洞口边坡、仰坡的开挖范围及尺寸应符合施工设计要求以及环境保护规定，开挖前要进行严格定点和放线，采取有效安全环保技术措施及时进行防护施工，严禁随意开挖。及时设置排水系统，路基及仰坡应自上而下开挖，地质条件良好时宜将土石方工程一次做完，否则应采取安全技术进行稳定加固。
　　隧道洞口段施工，应根据地质围岩条件及施工安全保障等因素，优化开挖支护技术，针对不良地质工况进洞前加强地表仰坡的超前支护加固。洞口邻近建筑物时，应控制爆破施工效果，并对建筑物下沉、倾斜、裂缝以及振动等情况作实时监测，洞口段开挖后应尽快施作支护及衬砌技术加固，加强对地表下、拱顶下沉的监控量测，保障隧道岩壁安全性能。
　　3.2 明洞开挖
　　 明洞地段的土石方开挖以及坡壁的坡度选择应根据实际地形工况、地质条件、坡壁稳定程度以及施工技术特征具体确定。石质地段开挖时，应防止爆破影响边坡和仰坡的稳定性；松软地层开挖时，宜边支护边开挖，尽量避免在雨季施工，应加强监测防护，开挖的土石方应弃置在不影响边坡及其他建筑物稳定的地点，保障山体岩坡的稳定。
　　3.3 洞身开挖
　　 隧道的洞身施工应根据地质构造，岩体覆盖厚度、结构断面及地面环境条件，科学择取施工技术，隧道开挖应根据采用的施工技术和机械，选择开挖方式和步骤，优化施工工序，确保施工安全和工程质量。隧道洞身开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准，及时测量贯通误差和施工误差，应根据围岩级别、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等采用工程类比法综合确定开挖预留变形量。
　　洞身开挖时应减少对周围岩层的扰动，随时监测开挖面及未衬砌地段的安全稳固性。隧道洞身开挖后应及时进行初期支护。隧道拱脚和墙脚以上1m内严禁欠挖。采用分部开挖时，应在初期支护喷射混凝土达到一定强度后方可继续开挖。
　　洞内开挖土石方的弃置不应影响周边建筑安全，减少自然环境影响。
　　3.4 隧道底部开挖
　　隧底底部开挖高程应符合施工设计要求，要严格控制隧道底部岩石的局部突出量，侵入断面不大于5cm。隧道边墙基础及底部地质应进行加固处理，保障基底内无积水浮渣。排水水沟应与边墙基础同时一次性开挖成型。隧道底部最大平均超挖值为10cm，保障隧底轮廓符合设计要求。
　　3.5 钻爆开挖
　　隧道岩壁爆破开挖时应严格设计爆破程序方法，根据爆破效果及时调整爆破参数。科学设置炮眼布置，严格装药定量和装药结构，起爆方法和起爆顺序，采用光面爆破或预裂爆破技术，采用非电毫秒雷管、导爆管和导爆索起爆。爆破作业后检查其效果，保障隧道围岩的安全爆破质量。
　　3.6 装碴运输
　　隧道开挖施工中的装碴运输应根据隧道断面大小及施工进度等要求综合研究可行方案，选择装碴运输设备，采用无轨运输或有轨运输方式，保障装碴、运输与开挖能力相适应，施工中宜科学工程运输调度，采用仰拱先行方法，改善洞内环境，提高运输效率。卸碴时应根据地形条件、妥善布置卸碴线路和设备，提高卸碴速度。严禁汽油车进洞，内燃机械宜采用尾气净化装置并加强洞内通风设置。
　　结束语：
　　总之，随着社会经济多元化发展的需求，隧道施工技术得到了不断创新和研发，岩体开挖，成为隧道工程的重要施工质量监控环节，明确隧道开挖技术要点，有利于促进和保障隧道工程的顺利建设和运行。
　　

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