隧道工程洞身开挖技术研究

【关键词】隧道工程；开挖工艺；技术分析

随着历史的不断发展和变革，国家经济硬实力不断发展并提高，我国公路交通行业基础公路建设也不断拓宽，不同地区的公路桥梁工程全面开展并且取得成功。而隧道工程洞身工程建设的影响和作用也越来越大，人们对它的关注度也越来越高。由于不同地区隧道工程的地质情况、资金投入，施工设备条件等不同，因此洞身开挖方法技艺也因此会有所差异。因此，对隧道工程洞身开挖工艺要进行标准规划和技术分析。

明确三台阶七步的开挖作业的工艺流程标准、操作要点分析和相应的工艺实施标准，能够规范隧道开挖施工的过程，尽可能地减少超挖现象出现，保证隧道的开挖作业能够安全展开、同时保证开挖工作的质量。隧道开挖，要进行充分的准备工作。隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡的防护施工。洞口土方采用挖掘机配合装载机的设备要求，施工方法要选择自上而下进行分层施工的方法。当进行大型自卸汽车运输时，需及时做好坡面的防护准备工作，开挖一段台阶，并且及时对一段台阶进行防护工作。洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后，先施做护拱混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，随后立即做好明洞衬砌，并进入暗洞施工，待明洞混凝土达到设计规定的强度后再进行明洞洞顶回填。由于施工计划在规划时，建议推进单端掘进工程在隧道进口处进行，且隧道施工的临时设施，又要求安排规划在隧道出口的右侧。不同地区，根据洞口地形的条件，在出口的右侧路基外，使用供风机，工作设备需要布置完好。蓄水池建议：如果地理条件允许的话，要将其设在洞顶，并且其左边距离到洞口长短约80m的位置。这样的安排设计，是可以对机械进场后，立即进行洞口的土石方工程地基部分的施工，开挖提供便利。并且，在一定程序上，对施工洞的顶仰坡式截水沟，可以进行仰坡锚喷坡工作的台面进行加固，以便做好进洞开挖的前期准备工作。典型事例：老山隧道是位于老山的国家级森林公园，是目前我国国内建成最长的双向通车的六个车道通车的公路隧道。单洞长度总长6005m，最大开挖宽度达到了19.2m，其中软弱围岩部分所占比竟高达一半以上。但是，隧道洞口路段的埋深工程深度较浅，并且比较特殊的是，以软弱的泥岩为主要成分，开挖的跨度较大，围岩的自我稳定能力比较差。施工过程中需要注意，不仅要在加深洞口处采取明洞暗做的方式处理整体，而且，还要使用套拱、护拱和超前管棚等其他设备，对其提前进行规划。

开始施工时先采用机械施工对隧道洞口开挖模拟，洞身开挖过程中大多数使用简易的自行拼装完成的台车进行钻眼工程，引爆时采用多段毫秒的爆炸雷管。根据不同地区的实际情况，为了有效提高周边眼的光面的爆炸效果的目的，周边眼施工过程中必须使用专业用具，即效果好的导爆管引爆。隧道出碴工序进行时，采用装载机设备进行装碴工作，自行卸载汽车在旁边工作配合，进行运碴处理。隧道的其他工序，如二次的衬砌混凝土浇筑工序，一般最好采用长度为12m专业的整体式形态的大模板台车。另一方面，混凝土最好可以在拌和站进行集中的拌制工作，接着混凝土运输车进行运送工作，将其泵送入专用模具。最后边侧沟施工时，最好采用组合钢模板。另外，视围岩等级不同，施工方式也不同。大体的施工程序如下：首先是开挖及支护、其次是仰拱，最后是二衬工序。开挖及支护：开挖方式是根据不同地区设计围岩等级程度以及开挖方式的不同决定的。比较常用的全断面，台阶法，分部法，预留核心土等。开挖方式不同，相对应的支护方式也不一样，比如围岩较好时，直接进行打锚杆挂设钢筋网片处理，然后喷射混凝土。接着，架设钢拱架或者格栅拱架，焊接连接筋，挂设钢筋网片，打设锚杆及其超前锚杆，喷射混凝土，等其他工程。如果是搭设的中空注浆锚杆，还需要进行注浆。如果不是全断面开挖，下一步就是施作下导，具体的和上道工序相差不多。仰拱：首先开挖，因为围岩情况的不同，开挖深度也会不同。当围岩很差时必须架设钢拱架，然后再喷射混凝土，强度达到施工标准要求之后，再绑扎仰拱钢筋，浇筑混凝土，待强度到了就可以进行浇筑仰拱填充工艺。当然，如果围岩很好的时候是没有仰拱的。也不用架设钢拱架，有时直接是素混凝土。二衬：首先是挂设土工布，然后是防水板，视设计围岩情况绑扎钢筋，再就是推二衬台车定位，堵头，浇筑混凝土。

采用机械施工方式方法是目前我国洞口开挖及加固的主要途径。不同地区，不同土地性质，择优选择，最后决定可以先按路基土，石方施工的方法进行第一步开挖。当挖至洞口石方段时，为了尽可能的减少对其破坏，不仅是洞口仰坡，还有路基边坡的扰动破坏影响，对于此种情况，必须采用弱爆破，或者选择预裂爆破的方法进行开挖工程。在安全性能方面，洞口仰坡最好可以采用挂网的喷混凝土加强牢固性能处理，以便工作设备机械可以安全进洞。在其他方面，洞口处进行围岩浅理路段的开挖与支护工作措施。在施工方法选择上，最好采用台阶法进行施工工作的推进。并且，上台阶施工方法采用超前的中空注浆锚杆更加先进，科学性更高的上张导坑环行进行开挖留核心的施工方法和要求，当出现开挖每循环进尺且与型钢拱架的间距相同时，需在开挖后期及时进行施工作业的初期支持和护理。下台阶开挖落后，与上台阶之间间距要控制在8~10m之间，开挖后及时对施工作业进行初期的支护和必要的仰拱，最后，即可对中间岩柱进行注浆加固的处理和处置方法。

由于城市建设、高级公路的发展，所以对隧道工程洞身开挖工艺技术分析也越来越到位。施工时，按照标准规定做好围岩测量，并且地质审核，地质状态在前期需要准备好。其次，当两相对进程工作完成，加强贯通时，两边施工组多联系并统时进行，更为重要的是隧道开挖要严格控制超欠挖。开挖后，设备运行数据要采用全站仪式的测量，检测开挖断面，绘制实际开挖断面和设计工程部分进行对比。施工过程中，要注意锚杆数量及其长度，超前小导管数量及其长度，锁脚锚杆长度，有需要注浆是否有注浆，初期支护混凝土喷射厚度，网片搭接长度，拱架间距。仰拱开挖深度是否够深，防水板挂设是否平顺，松弛度是否够，焊接是否牢固，环向、纵向排水管安装与否，止水带有没有安装好且顺直与否，二衬厚度钢筋绑扎情况是否合理。因此，施工工作过程中要精准化即“精工出细活”。设计中往往受工程造价、价格预算，工作场地的限制，造成桥头路堤在设计上出现一定的不合理性，排水系统，桥的宽度，高度，以及其他基本参数掌握不全面就开始施工，没有仔细推敲打磨方案。在设计中要深刻认识到土地基底的重要性，并投入大量物力，财力，人力去研究。因此，施工工作一定要精细化，并符合要求，合理借用。

不管是危险程度低的开挖施工还是后面工序较复杂的爆破等高危险工作，隧道施工安全始终都是隧道施工的重点。因此，在整个隧道施工过程中，在隧道工程洞身开挖工艺技术研究中，要注意安全施工，从而提高隧道工程洞身工艺的精细度，并顺利完成隧道工程洞身的开挖工程。