关于隧道施工质量控制的分析

叶佰建

（温州交通建设集团有限公司，浙江 温州 325000）

随着公路隧道建筑规模的不断扩大，双排车道隧道已经远不能满足自已增长的行车要求，三车道隧道已经在大规模的实施运用，随着公路隧道规模的日益增大，其对设计施工技术的要求也越来越高，要求的技术含量也越来越复杂，这便与过去普遍的公路隧道在设计、施工和管理运营方面产生了巨大的差别，这不仅仅给公路隧道建设者们带来了更大的机遇，也同时给建设者们带来了更大的挑战。

1 施工技术

随到质量的优劣取决于工艺质量的好坏，决定工艺质量的好坏有着很多因素，如开挖、初期支护以及防排水质量等，初期支护和防排水质量等比较好控制的工艺技术是可以通过加强监管来提高的，所以，随到质量的优劣的重点在于开挖质量，开挖质量的好坏又取决于钻爆质量，也就是说从理论上讲，没有了超欠挖后续的初支质量就有了良好的保障，所以，随到质量的好与坏很大程度上都是决定于钻爆质量的优劣，首先，要先确定钻爆方案，是预裂爆破还是光面爆破，从理论上分析，由于V级围岩岩体松散，裂缝比较发育，无法采用光面爆破技术，所以工程施工操作中就必须先要熟练的掌握预裂爆破的技术以及特点。

2 预裂爆破

进行开挖施工时，在爆破主爆破区之前，要沿着设计方案轮廓先爆出一条宽度适当的贯穿裂缝，这种裂缝用于缓冲，反射开挖爆破时的振动波，控制破坏影响，使其获得较为平整的开挖轮廓，此种爆破为预裂爆破。此种技术不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到了广泛的使用，而且在一些规则的扭曲面、曲面、以及水平建基面同样也有应用，其技术要求为：①预裂缝一定要在地表有一定的开裂程度并且贯通。②预裂面开挖后的不平整度不要大于15厘米。③预裂面上的爆破炮孔痕迹的保留率不低于百分之八十，而且炮孔附近的掩饰不应出现过于严重的爆破裂痕。

根据预裂爆破的相关特性以及要求，经过多次的试验与反复的研究讨论，对钻爆设计作出了一些适当的改动，已达到更好的控制。其主要的技术措施指标如下：爆破用炮孔直径一般确定为50-200毫米，装药时距炮孔口1米左右深度内不要装填火药，而是采用粗砂。填塞段长短要适宜，过短容易形成漏斗，过长则不能出现裂缝。所以，一般情况下，开挖施工时尽量要采用大断面开挖，这样能够减少其对周围岩石的波动。经过对围岩的一些主要特征的反复研究，实地考察，论证和试验，最后确定了断面大开挖的方法为单、双侧壁导坑开挖法。但是经过不停的试验与总结，发现虽然此方法爆破效果极佳，但是二次扰动比较大，加上围岩较松散易出现塌方，特别是浅埋段甚至会出现冒顶的现象，所以方案是可行的，但是二次扰动现象却成为了急需解决的问题，经过多次的反复的试验，发现二次扰动如果能够控制在围岩变化在一定范围之内时，对其影响将达到最低，如果按照严格的程序施工，循序渐进在遇到较弱围岩时也遵循着“短进尺，弱爆破，强支护，早封闭”的原则，那么就可以完全的避免二次扰动的后果。并达到预期目的

3 明洞施工及洞门施工

明洞，仰坡以及洞口边的开挖与支护应该是自上而下逐层开挖，而且临防与排水设施要最先建设，这样能使地表水流通畅，用以避免地表水冲刷坡面造成不必要的损失，在一些情况下必要时要采取人工修坡的方式，以防止超挖，减少与洞口相邻地域的扰动，明洞衬砌必须做到及时的检查与复查，明洞边墙基础地质的状态与地基承受能力，经过复查确定其已经满足设计要求后，开始测量放样，架立模板支撑，帮扎钢筋，安装内外模板等。要做到先墙后拱的整体浇注方式衬砌混凝土，集中拌和泵送入模，运用插入式振捣器和附着式振捣器相配合的方式压实捣固。洞门施工中，对于削竹式洞门可与明洞同时施工操作，削竹的斜面可按坡度大小安装木制模板，再用角钢把斜面的端模与边模固定成为一个整体。

4 洞口V级围岩浅埋、破碎段的开挖与支护

由于洞口段覆盖层面薄，地质条件相对较差，所以当开挖深度达到拱线时，要做到先施工安装进洞导向墙以及大管棚，待明洞衬砌完成后，把长管棚的尾端搭接在明洞上，让管棚的尾端与明洞形成一个固定的支撑，在大管棚的保护作用下在进行开口进入内侧壁，同时，两内侧壁的导坑的距离也要错开5-10米。倘若是小距离的导坑，那么还必须架设预应力对拉锚杆以保证安全。V级围岩破碎带开挖与支护：（1）上断面内侧壁导坑先入，约0.7米，同时立即对周围围岩面进行初喷，沿围岩安设第一层钢筋网片并连接。（2）架设主动以及临时性支护拱架，并用Φ25钢筋将其连接成一整体，打孔注浆，并安设第二层钢筋网片，逐层喷护至设计要求的位置，并注意拱架背面密实情况。（3）进尺约5-10米后，下端面的导坑可开挖支护，与此同时外侧壁导坑也可以开挖支护。（4）当下断面呈环形进尺约20-35米后，便可以对核心土上部的弧形导坑进行开挖支护并接拱。（5）再度进尺3-5米后才可开挖中部导坑以及架设支护。（6）最后，使下部与先前的左右导坑的下端面完全结合，封闭成环。以上所述工序既是隧道开挖工序的进洞工序，必须要严格的按照此工序运作，做到两内侧壁先行，后续工艺循序渐进。同时要做好数据监控，以数据为基础，来控制现场。

5 IV级围岩段的开挖与支护

IV级围岩根据威严的节理发育、走向与威严的风化程度状况可以分为两种，一种是IV级，另一种是IV加强级，所以为了节约成本并发挥出最大的效果，开挖方式也有了一些调整，分成准IV级正台阶开挖，IV级加强段单侧壁开挖法两种。光面爆破一般采用钻爆开挖的方式，为了进一步做好光面爆破提高有效率，实现安全快色的开挖，施工建设单位与工程监理单位共同认真的总结了一些爆破经验，在III级围岩爆破的基础上，深入的研究了IV级围岩全断面光面爆破技术，应用于施工过程之中，并达到了良好的预期效果，特别是上下台阶施工方法，炮眼的残痕率可达到95%以上，边墙达80%。工程施工建设单位与工程施工现场监理单位通过多次的爆破实践，根据在IV级围岩采用的光面爆破所取得的技术数据，经过反复的修正，最终确立里IV类围岩的钻爆方案。

6 Ⅲ级围岩段的开挖与支护

隧道施工中，III级围岩相较V、IV级围岩更加稳定，所以工程施工相对也较为容易完成，一般情况下，III级围岩采用的是台阶式开挖法，通过利用多功能的作业台架，人工钻爆开挖，光面爆破等方式进行。但是，这种开挖方式也有需要注意的地方，台阶长度不应超过隧道整体开挖宽度的1.5倍，台阶不要分层太多。上台阶进行施工作业时，应采用有效的控制措施防止其下沉变性。在上台阶喷射混凝土的强度达到设计要求的70%后，才可以进行下台阶的开挖工程。如果机械化程度较高，各隧道工程施工可以及时的完成时，也可以采用全断面施工作业方式来进行，但在施工过程中必须要保证系统锚杆的施工质量。根据III级围岩的特性，钻爆开挖一般都会采用光面爆破的开挖形式，此形式要求炮孔的残留痕迹必须要均匀的分布在围岩表面。其具体的炮眼的深度、角度与间距都应该按照爆破设计的要求来决定。施工支护作业要紧随开挖施工之后，支护的方式有多重，锚杆、锚杆挂网、喷射混凝土等支护方式。

总之，影响公路隧道建设的因素有很多，这就不断地要求设计者与施工单位不断的提高自身的技术水平，从而更高要求的完成施工作业，保证工程质量的优秀。这样才能取得令人满意的经济效益与社会效益。

[1]JTG F60-2009《公路隧道施工技术规范》.

[2]JTG D70-2004《公路隧道设计规范》.