隧道洞身开挖施工技术研究

黎安平

(贵州省交通建设咨询监理有限公司，贵州 贵阳 550081)

隧道洞身开挖施工技术研究

黎安平

(贵州省交通建设咨询监理有限公司，贵州 贵阳 550081)

由于隧道施工对施工技术要求较高，所以在日常施工项目中，技术人员会先开挖隧道洞口土石方，将其预留在台阶上，然后减小仰坡开挖和对施工的影响，最后进行超前大管棚动开挖施工，整个施工过程都非常复杂，所以必须按照科学的施工顺序开展施工作业。在此背景下，对隧道洞身开挖施工技术进行了探讨，并探讨了施工中的注意事项。

隧道；洞身开挖；施工技术

1 超前支护

1.1 施工准备

在长管棚施工前应先进行洞口开挖，并做好边坡和仰坡防护，完成施工准备工作。

1.2 施工导向墙

混凝土导向墙为套拱拱架，导向管与工字型钢连接，把钢支撑与管棚导向管焊成一个整体，并采用Ф140壁厚的钢管作为导向管，利用经纬仪和坐标法来确定它的平面位置，然后用水准尺和坡度板设定孔口倾角以及前后差距法设定外插角。另外，要把导向管焊接在工字钢上，防止混凝土在浇筑时发生位移情况。

1.3 钢花管制作

钢花管由无缝钢管注浆孔制成，孔径为10～15 mm，孔间距为188 mm，按照梅花形状布置，在尾部留出150 mm不钻孔的部分。

1.4 钻机就位

钻机可以使用枕木或者钢管脚手架搭设，而且要一次性搭好，钻孔由钻机从高孔位到低孔位对称进行，这样就可以缩短移动钻机和平台搭设时间，也便于钻机定位。同时，平台支撑要牢固，以防钻机在施工时产生不均匀下沉和摆动等情况，影响到钻孔质量。

1.5 钻孔

为了给钢管安装提供便利，钻头直径应采用Ф127 mm。岩质较好的便可一次成孔，钻进时容易产生坍孔和卡钻，要补注浆后才能再次钻进。钻机开钻时可以减速低压，待成孔10 m后可以调整钻速和风压。在钻进过程中，应使用测斜仪来测定钻机的位置，并根据钻机钻进现象来判断成孔的质量，对钻进时出现的事故进行处理。在钻进过程中要确保动力器、合金钻头和扶止器按同心圆钻进，并做好钻进过程的记录，对孔口岩屑进行判断和描述。

1.6 清孔验孔

使用岩芯钻杆配合钻头共同进行扫孔，清除孔底的浮渣，确保孔径和孔深达到要求，防止出现堵孔现象，然后用高压气从孔底向孔口方向清理钻渣。

1.7 安装管棚钢管

在管床上为钢管加好丝扣，并在钢管四周钻Ф10-15的注浆孔，将管头焊成圆锥形。管棚顶采用大孔引导和管棚机钻进工艺，就是先钻大于管棚直径的引导孔，然后利用反压顶进，也可以利用钻机和冲击力顶进钢管。

1.8 清孔及注浆

使用高压风从孔底向孔口清理钻渣，并安装好有孔钢化管向孔内注浆，注浆后再进行无孔钢管施工，无孔钢管可以作为检查管来检查注浆质量。

2 洞身开挖施工技术

2.1 V级围岩开挖

洞身Ⅴ级围岩地段应采用台阶法进行开挖，台阶长度不应超过10 cm，施工中应遵循管超前、短进尺和勤量测等施工原则。开挖前还要做好超前支护，对软弱围岩应采用挖机和人工风镐结合的方式开挖，如果人工开挖存在困难，就要使用简易台架和手持风钻进行钻孔、爆破，上台阶出碴要通过人工翻碴，下台阶则采用挖掘机、自卸汽车和装载机出碴。每循环进程的开挖尺寸应控制在能够架立一台钢架范围内，完成拱部钢架架立以后，要及时设置锁脚锚杆，从而确保下半部开挖钢架不会出现悬空的情况，同时还要对锚喷网进行系统支护。完成Ⅴ级围岩支护施工以后，应采用风镐或者弱爆破开挖核心土，以免对初期支护工程造成破坏。

2.2 Ⅳ级围岩开挖

洞身Ⅳ级格栅和加宽段采用台阶法进行施工，台阶长度应控制在3～5 。开挖前应先做好超前支护，并采用简易台架手持风钻钻孔爆破，上台阶出碴采用挖掘机进行，下台阶采用装载机装碴和自卸汽车出碴。开挖的每循环进尺应控制在能架立2榀钢架为宜，完成拱架架立以后，要及时设置锁脚锚杆，并进行锚喷网支护。在上台阶初期支护施工完成后，应采用钻爆法开挖下台阶，开挖进尺应控制在2 m内。完成开挖后要及时架立下部钢架、钢筋网和锚杆，并及时喷射混凝土。围岩段则采用全断面法开挖，采用多功能开挖台架并配合人工风钻进行钻孔，每循环的开挖进尺应控制在4 m左右，开挖以后要完成施工锚杆、钢筋网和喷射混凝土等工作。

3 结 语

隧道洞身开挖是一个比较复杂的过程，很多情况下不能只是采用一种施工方式，还要根据实际情况结合多种开挖方式，比如说全断面开挖法，从而确保生产的安全性。因此，施工相关单位要做法超前预报，这对于开挖施工非常关键，因此施工单位要采取合理的施工方法和工艺，才能提高隧道洞身施工质量。

[1] 杨大喜.平地园隧道洞身开挖施工技术研究[J].黑龙江交通科技, 2015, 38(4):106-107.

[2] 段长高.隧道洞口及洞身开挖施工技术探讨[J].交通建设与管理月刊, 2015,23(10):106-107.

[3] 孙玉强.明挖法在隧道洞口及其洞身施工中的应用[J].交通建设与管理月刊,2015,24(8):205-207.

2017-03-02

黎安平(1973-)，男，工程师，研究方向：公路工程。

U469

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：1008-3383(2017)07-0154-01