关于成功岭隧道开挖施工中质量控制因素的探讨

　　摘要：本文结合浙江甬金高速公路成功岭隧道开挖施工过程中的实际情况，论述了在我国公路隧道施工中普遍采用的新奥法原理的概念、内容、基本原则，及这一理论在成功岭隧道施工过程中所起的作用;介绍了光面爆破技术在成功岭隧道开挖过程中的实际运用，隧道开挖中的质量控制等。

　　关键词：成功岭隧道 开挖 新奥法 光面爆破 质量控制

　　Abstract: combining with zhejiang yong Kim highway tunnel excavation success of actual construction, this paper discusses the highway tunnel construction in our country is popular in the new Austrian law principle concept, content, basic principles, and the theory of success in the tunnel construction process, the role of; Introduced the smooth blasting technique in the tunnel excavation success in the process of actual application and tunnel excavation of quality control, etc.

　　Keywords: successful tunnel excavation new arcane smooth blasting quality control

　　中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

　　1 引言

　　近年来，公路隧道建设在我国高速公路建设中的地位越来越突出，尤其某些山岭重丘区，通过修建隧道既能大大缩短公路里程，节约运营成本，又可有效地保护环境，防止山体滑坡、泥石流等自然灾害，提高了行车的安全性和可靠性。

　　就浙江省甬金高速公路成功岭隧道而言，其工程总造价高达1.2亿元，其中仅隧道开挖一项工作占到工程总造价的35-40%,可见其在隧道施工中的重要性。

　　2 成功岭隧道工程概况

　　成功岭隧道位于浙江省甬金高速公路绍兴段一合同段新昌和嵊州市境内，设计为左右分离式、上下行隧道。左线起讫里程为k46+364~k48+630, 长2266m。其中明洞长58m，暗洞长2208m，纵坡采用双向人字坡，上坡1.4%，下坡-1.9%;右洞起讫里程为k46+345~k48+620, 长2275m.其中明洞长55m，暗洞长2220m，纵坡采用双向人字坡，上坡1.395%，下坡-2.055% 。成功岭隧道属于长大隧道，两隧道设计线间距40m，均位于直线路段。

　　3 新奥法原理和光面爆破技术的应用

　　新奥法作为一种隧道施工理论，被应用于成功岭隧道的施工。新奥法是应用岩体力学的理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚喷为主要支护手段，能及时地进行支护，达到控制围岩的变形和松弛，使围岩也成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护结构的测量、监控来及时而正确的指导隧道设计和施工的方法。按照“早预报、管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、勤量测、快封闭、紧衬砌”的原则施工。

　　成功岭隧道开挖过程中实施光面爆破技术，有效减少了对围岩的扰动，缩小松动范围，使开挖轮廓圆顺，保证了隧道的开挖质量。

　　4 成功岭隧道开挖质量控制

　　成功岭隧道明洞采用明挖法，暗洞采用新奥法施工，各围岩区段分别采用不同的开挖方法，开挖过程包括钻眼、装药、连线、爆破等工序。

　　4.1 开挖准备质量控制

　　开挖施工按短进尺、弱爆破、强支护的原则进行，抓好钻眼爆破和装碴运输两大环节。根据围岩变化情况和实际爆破效果及时修正爆破参数，不断优化和完善爆破设计，并严格按要求操作，搞好光面爆破，减少超欠挖，提高爆破效果，并加强运输的协调与组织。

　　(1)钻爆开挖前，根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、爆破对围岩及构造物振动速度要求、钻眼机具和爆破材料进行钻爆设计。在施工中进行炮痕保存率、炮眼利用率、装药量、残眼深度、抛碴距离、块度等方面数据分析，不断修正爆破设计，选择合理的钻爆参数。

　　(2)准确画出开挖周边轮廓线及布眼，炮眼位置的精度直接影响隧道爆破开挖效果，特别是周边眼的放线精度影响超欠挖值，严格按隧道设计轮廓和钻爆设计图测定并画出眼孔位置。

　　(3)打眼精度的高低，也是控制超欠挖的重要因素，打眼精度包括开孔位置，炮眼垂直度、孔底平面和周边眼外插角等，施工钻孔做到精确、平顺、整齐。

　　(4)装药质量影响爆破效果和超欠挖量，施工时严格按钻爆设计装药结构进行装药，做好炮眼的堵塞。

　　(5)装药、联网完成后进行检查，确认无误后起爆。

　　4.2 明洞开挖质量控制

　　明洞边、仰坡开挖施工时，按设计图放出中线和开挖边线，清除开挖面上的松碴以及其它杂物，自上而下采用挖掘机配合人工进行开挖，严禁上下垂直作业。用推土机集碴，自卸汽车运碴至弃碴场。为了确保边坡的平顺和稳定，尽量避免超、欠挖对边坡的扰动，如需爆破开挖，采用控制爆破，严格控制爆破参数。

　　4.3 暗洞Ⅴ类围岩开挖质量控制

　　成功岭隧道Ⅴ类围岩以松散层含碎石亚粘土和粘性土为主，围岩完整性、稳定性极差，易坍塌。采用留核心土超短台阶开挖法施工，先支护后开挖，机械配合人工进行开挖，个别地方石方开挖采用放小炮松动，机械出碴;开挖进洞前用大管棚对洞身进行超前支护以使其加固，然后进洞开挖施工。开挖中严格按照新奥法的要求，遵守“早预报、管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、强支护、勤量测、快封闭、紧衬砌”的原则进行施工。采取如下质量控制措施：

　　(1) 超前管棚施工要注意保持环与环间的设计搭接长度。

　　(2) 主要采用机械配合人工开挖，局部辅以弱爆破，“震松法”施工，尽量减少对地层的扰动，爆破要密打眼，少装药。

　　(3) 拱部环形开挖后应立即完成该部分的钢支撑安装和锚喷支护。

　　(4) 仰拱及填充层在初期支护完成后尽快施做，先于二衬进行施工，采用搭设防干扰平台技术进行混凝土全断面灌注。必要时，钢支撑脚部设锁脚砂浆锚杆，以保证稳定和安全。

　　(5) Ⅴ类围岩左右侧每循环开挖长度控制在2.0m左右，初期支护紧跟掌子面，及时施做仰拱，使整个断面尽快形成封闭环。

　　二次衬砌根据围岩量测监控的信息情况，适时施做，以保证初期支护和施工安全的关键措施。一般二次衬砌距初期支护2～3倍洞径处开始浇注。

　　4.4 暗洞Ⅳ类围岩开挖质量控制

　　Ⅳ类围岩采用台阶法开挖，台阶长15～20m，先支护后开挖，微震光面爆破，装载机和自卸车出碴。上半断面采用微震光面爆破，下部台阶采用一次性爆破施工。施工过程中，根据爆破效果及时修改爆破参数。关键工艺要求如下：

　　(1)上台阶开挖采用简易台架人工风枪钻眼，楔形复式减震掏槽，微震光面爆破开挖，循环进尺1.0～1.5m。

　　(2)开挖后拱部及时进行锚喷初期支护(初喷、挂钢筋网、复喷20#砼至设计厚度)，以减小围岩压力，控制围岩变形。

　　(3)下部开挖后及时进行锚喷初期支护，灌注仰拱混凝土，15#片石砼仰拱回填。

　　(4)铺设环向排水软管及隧道专用复合防水卷材，初期支护基本稳定后施做整体模筑二次衬砌，二衬段与台阶距离不大于30m。

　　4.5 暗洞Ⅲ类围岩开挖质量控制

　　Ⅲ类围岩施工采用全断面一次开挖法施工，开挖中运用光面爆破技术。采用自制多功能作业台车钻眼，钻眼深度为3.0米，循环进尺2.8米;装药台车装药联线;侧卸式轮式装载机配合自卸汽车装运出碴; 运用PC200C长臂挖掘机进行找顶和清除危石。

　　5 结语

　　新奥法在成功岭隧道施工中的应用是成功岭隧道建设取得成功的关键，通过利用围岩的自承能力，采用锚喷支护手段既保证了围岩开挖后的支护质量，又节省了大量支护材料，对于成功岭隧道开挖具有重大指导意义。光面爆破技术是成功岭隧道爆破的关键一环，运用光面爆破可以充分减少围岩的超欠挖，使开挖轮廓圆顺;还能减小对围岩的扰动，有效地减小由此引起的隧道塌方、冒顶等危险事故的发生。通过采取上述措施，成功岭隧道开挖既保证了工程施工的质量和安全，又取得了不错的经济效益，为类似工程施工提供了宝贵的借鉴经验。

　　参 考 文 献：

　　[1] 黄成光.公路隧道施工.北京：人民交通出版社，2001

　　[2] 曹彦国.隧道.北京：中国铁道出版社，2003

　　[3] 公路隧道施工技术规范(JTJ 042—94).北京：人民交通出版社，1995

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