山体隧道施工技术发展浅析

范 明

北京建工路桥集团有限公司 北京 100123

前言

传统意义上的山体隧道施工技术主要包括山岭隧道施工技术、水底隧道施工技术、浅埋及软土隧道施工技术等类别。而每一种施工技术所采用的施工手段都存在不同之处。基于此，本文主要分析了传统盾构机与新奥法施工技术等工艺，进而为后续研发新的山体隧道施工技术提供重要助力，以便提高隧道施工质量。

1 传统山体隧道施工技术的要点

1.1 盾构机施工技术

盾构机施工工艺在传统山体隧道施工过程中占据着重要地位。在具体施工环节，它主要分为以下施工步骤：首先，需在施工现场安置一个垂直井，并利用混凝土在周边进行强化处理；其次，需在垂直井底部安装一个盾构机，与此同时配备相应的千斤顶；最后，在千斤顶的支撑下促使盾构机向前开挖出一条隧道，并利用混凝土进行堆砌，在地势较高部分借助钢制衬砌进行加固，由此完成山体隧道施工任务。在应用盾构机施工技术时还需按照以下施工顺序加以操作，需先行将土层开挖成网格式，并在地质勘查结果的支持下及时纠正隧道挖掘方向，这样才能保证所建设的山体隧道稳定性更高。但此种方法造价成本过高，且施工可靠性不强，极易引发围岩稳定性变差，甚至会影响施工进度。所以，在此基础上，需对其加以改进，确保新型山体隧道施工技术能妥善处理上述问题[1]。

1.2 新奥法施工技术

新奥法也是山体隧道施工过程中常使用的一种施工技术。它能极大程度上降低围岩所受外界影响而出现的不稳定性风险。由于围岩本身具有一定的承载力。在使用爆破手段开挖路面时需要马上对洞身喷洒混凝土，由此增强围岩的承载力。通常情况下，新奥法在硬度较大的山体隧道施工项目中具有突出的应用优势。

2 新型山体隧道施工技术的要点

2.1 科学布置测量控制网

在山体隧道施工过程中可通过科学布置测量控制网的方式，保证所建设的山体隧道质量符合新时代发展要求。首先，在布设环节，设计人员需要根据施工现场地质条件及周边环境合理制定施工图纸，并积极收集当地水文地质资料，包括隧道斜井等内容，这些都是山体隧道建设期间所需要的重要依据；其次，在具体施工时技术人员需要选择精准度较高的测量仪器，保证测量结果更加可靠；最后，可在隧道洞口处设置超过三个的水准点，以便后期测量时能形成一个标准的参考物。针对山体隧道洞外也需要进行科学测量，尤其是对直线隧道＞1km、曲线隧道长度＞500m的隧道，这样能够保证所建设的山体隧道能具有较强的稳定性，以便后期使用时能够具有较强的安全性[2]。

2.2 超前支护施工技术

在部分地区的山体隧道施工项目中，因其处于不良地质环境中，故而在应用施工技术时需注重支护效果。比如可采用超前支护施工技术，具体施工流程 如下：（1）针对不稳定的岩层，可利用全断面一次爆破手段对岩层进行破除，然后借助锚网、临时喷浆等，使其顺利完成跟进任务；（2）在应用永久性浇灌支护工艺时需保证在低于工作面30m的位置上进行操作。若所面对的区域地段较差，可适当增设钢拱架支护；（3）结合岩层不同特点选用相应的支护方法。比如在山体隧道施工项目中岩层中多为白云岩、灰岩等，可应用全断面混凝土施工技术实施喷凝支护，并将其厚度控制在70mm范围内，且强度为C30，这样才能保证山体隧道获得最佳施工成果。

2.3 充分应用BIM技术

在山体隧道施工中，施工单位可利用BIM技术的可视化及模拟性特征，为施工提供指导，提高施工质量与安全。以某跨海隧道为例，施工单位选择Revit建模软件，输入隧道的平面布置图及CAD图纸等资料，构建隧道三维模型；选择BIM5D软件，模拟隧道施工，实现施工技术、施工进度与施工成本的有效控制。在施工技术方面，BIM5D软件可结合隧道三维模型，模拟CRD施工流程，并生成动画视频，为施工人员的技术交底与岗前培训提供参考，规范施工人员的施工操作；在施工进度方面，施工单位将相关进度文件导入软件中，与隧道三维模型匹配，直观显示隧道施工的当前进度与计划进度，明确落后的工序，实现精细化进度管理；在施工成本方面，施工单位利用BIM5D软件计算隧道施工的工程量与材料成本，自动生成物资采购与供应计划，为财务人员资金控制提供便利。

2.4 长、大锁脚钢管技术

长、大锁脚钢管技术常用于软土隧道工程中，可避免初支下沉变形。在实际施工中，长、大锁脚钢管的工艺流程如下：钢管制作→钢托梁设置→钻孔→安装→注浆。在钢管制作中，施工单位需结合隧道围岩参数及初支变形状况，合理选择长、大锁脚钢管的长度、直径等技术参数，保障其作用的发挥；在钢托梁设置中，通常选择纵向工字钢托梁，在初支立架环节，要求施工人员尽量缩小钢托梁与腹板间的缝隙，并以塞焊方式处理缝隙，提升焊缝的饱满度与紧实度，保障长、大锁脚钢管的稳定性；在钻孔施工中，选择潜孔钻机设备，要求孔位选为靠近钢托梁中部正下方的位置，钻孔的深度超过6.1m，外插角控制在15°-20°；在注浆中，长、大锁脚钢管安装完成后，立即进行注浆，按照从大变小的顺序控制注浆量，持续注浆十分钟，直到进浆量为设计要求的80%，停止注浆。注浆时，施工人员需实时观测压力、浆量等参数，避免堵管或漏浆等质量通病。

3 结论

综上所述，随着时代的进步，山体隧道施工技术也得到了较大的发展空间，原有山体隧道施工技术显然已经无法适应新时代发展需求，故而相关人员应加大山体隧道施工技术的研发力度，保证我国山体隧道质量更高。另外，施工人员还应充分应用信息化技术，由此降低山体围岩变形率，使其具有更突出的建设价值。