谈公路隧道竖井施工技术

李钦月

（山西晋城路桥建设有限公司，山西晋城　048000）



谈公路隧道竖井施工技术

李钦月

（山西晋城路桥建设有限公司，山西晋城048000）

摘要：概述了公路隧道竖井施工特点及施工范围，介绍了其施工流程，探讨了公路隧道竖井导洞堵塞防治技术以及竖井挖空爆破技术，论述了竖井施工的安全防范措施，有利于我国隧道施工技术的参考应用。

关键词：公路，隧道，竖井，导洞

近年随着我国公路交通事业的快速发展和公路等级的不断提高，城市、乡村以及郊区的通车里程也在逐年攀升。我国地势条件复杂，公路工程建设中要面对不同的地质环境。在山区之中修建隧道，不仅能够缩短行车里程，保障运行安全，还能够起到保护环境的作用，在实际的道路建设之中被广泛应用。本文将从以下几个方面对公路隧道竖井施工技术进行阐述。

1　公路隧道竖井施工技术概述

1.1公路隧道竖井施工特点

随着我国道路交通事业的飞速发展，公路隧道竖井技术也呈现日益完善的趋势。虽然我国在竖井施工方面还不是很成熟，技术也有待提高，但在近年的实践中也总结了较为丰富的施工经验，该施工技术整体来说有着以下几个特点：1）技术简单、方便、经济、安全、快速；2）所需设备简单，不需要大型的机器设备；3）开凿之后只要进行初期维护，施工后期不需要再次进行维护。项目全部完工之后再进行维护即可，简化施工程序；4）充分利用地形地势和空间优势条件，利用断面导洞进行爆破挖洞，加速了进程；5）对于断面大山体的多采用钻爆法爆破技术，可以避免造成山体崩塌等危险；6）有利于环保，对场地要求不高，占地面积少。

1.2公路隧道竖井施工范围

考虑到国内大部分施工企业的技术能力和施工条件，再综合考虑实际经济条件问题，该施工技术主要适用于：1）地质条件为岩质的公路、隧道；2）竖井的井直径不小于6 m，最多可达15 m；3）竖井深度一般不超过800 m。

1.3公路隧道竖井施工流程

公路隧道竖井施工主要包括以下几个工序：1）扩挖施工前准备。勘察结束之后，从地面树立井架，从井架安装稳绳直至井底，将稳绳固定在井底的地梁上，然后把吊笼固定在稳绳上，利用吊笼将施工所需的材料和设备进行运输。2）井口的施工以及地面布置。井口的施工工序主要是为：拆除井架，对井口进行扩挖，浇筑井口处的混凝土，安装吊盘，对井口锁进行封闭，设置地面配套设施等。3）竖井扩挖。扩挖的施工工序为：搭建导碴井封闭盖并进行钻孔，装药，拆除导碴井封闭盖，连线进行爆破，然后不断进行循环。作业中应注意人工机械进行钻孔时，人工装药连线要退避到安全起爆区。同时也要把握好风管和水管的深度要求，要保持好对于井下员工之间的联络，以防发生意外。

2　公路隧道竖井施工技术应用

2.1确定施工导洞的直径以及堵塞防治技术

对于导洞直径的确定要采取以下原则：在保证一定的施工空间和保持不堵塞的情况之下尽可能减小导洞的直径，以实现快速和经济的目的。根据导洞的堵塞情况的不同，一般可以分为蓬拱现象、卡塞现象和粘附现象。虽然导洞的堵塞情况很常见而且也各不相同，但是也是有着其本质规律的。结合不同的地质情况，由于是粘土覆盖层在上，就可以直接用挖土机从地面上取土，而不需要经过导洞，这样就可以避免因粘附、蓬拱等原因造成的导洞堵塞。例如，若导洞的直径确定为3 m，则导洞爆破体的直径就要尽可能控制在导洞直径的1/5以内（即60 cm）。而处理导洞溜碴堵塞的方法，一般则是采用爆破的处理方法，从上面吊放炸药进行爆破，不仅简单方便，还更加快捷彻底。常见的就是采用火箭弹进行爆破，这种引爆装置不仅可以增加接触面积，提高爆破力，还可以在短时间内达到爆破清理的效果。

2.2竖井挖空爆破技术

就目前应用而言，常用的凿井方法主要有钻爆法、冻结法和钻井法等，不同的方法也是各有其适用范围的。对于岩质结构公路隧道，多使用钻爆法进行开挖。这需要做到以下两点要求：1）对导洞进行爆破时要严格控制爆破物质的直径在导洞直径的1/5以内，还要保证导洞的垂直度；2）针对导洞断面小掏槽难度大效率低等特点，大多采用大直径中空直眼掏槽。

2.3竖井施工提升和悬吊技术

这一技术在施工上主要应该注意以下几个方面：施工前要做好提升能力计算，结合施工竖井深度计算好出碴量；对施工场地进行平整，做好排水通风系统及相应的配套设施；为了保证地表软层的稳定性，对中段的挖掘应该尽量采用机器挖掘避免进行大规模爆破；要依据围岩的具体情况确定锁口的深度。

3　公路隧道竖井施工相应的安全防范措施

3.1竖井施工的安全技术

1）小导洞锁口安全技术。为了保证施工时井口的稳定，需要在井口位置设置临时锁口，锁口的深度要根据围岩的具体情况来确定。一般临时锁口内径为300 cm，外径为400 cm，壁厚为0. 5 m，多采用钢筋混凝土结构，为了防止落石在施工过程中进入井内，锁口的高度要高出地面100 cm。在锁口周围还要设置防洪墙，以防止雨水进入井内。2）竖井提升的安全事项：a.在上笼前必须要仔细检查吊笼各部件之间的连接装置、各种接头、保护钢板、通讯设备以及声光信号设施等是否完好，如有缺陷要及时进行处理。b.吊笼内必须安装由笼内人员进行控制的升、降和停的信号控制装置，以防发生意外。

3.2竖井扩挖与二衬施工的安全技术

1）为了防止人工挖井时滑入井底形成安全事故，要在导洞开挖完成后，将原来的安全防护盘改装为安全盖盘来对导洞进行覆盖隔离。2）故安全盘应该采用与竖井进行扩挖时相同的规格，还要保证在使用时，安全盘下方的净高不少于2. 5 m。3）在竖井进行施工时，必须要采取相应的措施防止物件发生下坠。例如在封口盘上设井盖门，在井盖门两端安装栅栏，井内作业人员施工时要携带的工具和材料，必须在身体上进行拴牢或者放在工具袋内。4）对井口进行扩挖时，应做到以下几点：a.在含水表土层进行施工时，要及时架设和加固井圈和密集背板，以降低水位，防止井壁的砂土流失，还要有专业的安全技术措施；b.在井内应放置梯子对施工人员进行升降，不得使用其他简易设备；c.竖井施工时应该采用双层吊盘作业的方式；d.整个过程的信号系统和声光控制系统要保持良好的运行状态，且必须每隔一定距离都有相应的设置并直达井口，每个作业指定地点，都要有独立的声光信号系统，还要设置专门的信号工，由信号工与机房和地面工作总部进行联系。

随着交通运输业的迅速发展，公路隧道竖井的施工技术也越来越成熟。当前我国的隧道施工技术还有待提高，一定要在施工前确定好安全、经济和环保的施工方案。大直径的竖井建设还未广泛应用，但会为公路隧道建设提供一个有利的方向。

参考文献：

［1］李文俊.夹活岩特长公路隧道竖井设计及施工方法探讨［J］.铁道标准设计，2015（5）：77.

［2］常民生，赵中宇.超深竖井快速掘进施工新方法［J］.长江科学院院报，2014（12）：108.

［3］吴梦军.四车道公路隧道动态施工力学研究［J］.公路交通科技，2014，22（6）：60-61.

On vertical shaft construction technique of roads and tunnels

Li Qinyue
（Shanxi Jincheng Road & Bridge Construction Co.，Ltd，Jincheng 048000，China）

Abstract：The paper indicates the construction features and construction scopes of the vertical shaft of roads and tunnels，introduces its construction procedure，explores the prevention technique for the pilot tunnel blocking of the vertical shaft and the excavation blasting technique of the shaft，indicates the safe measures for the shaft construction，so as to enhance the application of the tunnel construction technique in China.

Key words：road，tunnel，vertical shaft，pilot tunnel

中图分类号：U455

文献标识码：A

文章编号：1009-6825（2016）09-0193-02

收稿日期：2016-01-18

作者简介：李钦月（1984-），女，助理工程师