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隧道開(kāi)挖方式范文第1篇

為了更快地實(shí)現(xiàn)我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)母咚倩椭剌d化，就必須首先要加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的步伐，然后對(duì)隧道的建設(shè)采用正確的開(kāi)挖方法，最后要在隧道施工的過(guò)程中把握好施工技術(shù)的要點(diǎn)。只要做到了以上幾點(diǎn)就一定能實(shí)現(xiàn)我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)母咚倩椭剌d化。本文首先介紹了幾種常見(jiàn)的隧道開(kāi)挖方法，接著闡述了如何確定隧道工程實(shí)施前的準(zhǔn)備工作以及工程實(shí)施的技術(shù)方案，最后從工程在我們建設(shè)當(dāng)中的施工技術(shù)處理方面的情況進(jìn)行了比較透徹的剖析。希望對(duì)相關(guān)人士能夠有所幫助。

【關(guān)鍵詞】隧道開(kāi)挖、工程施工方案、工程施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1、前言

隧道施工中，開(kāi)挖方法是影響圍巖穩(wěn)定的重要因素之一。隧道開(kāi)挖常用的方法有全斷面法、環(huán)形開(kāi)挖留核心土法、臺(tái)階法、交叉中隔墻法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法。從工程造價(jià)和施工速度考慮，施工方法選擇順序應(yīng)為：全斷面法正臺(tái)階法交叉中隔墻法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。本文主要介紹了全斷面法、環(huán)形開(kāi)挖留核心土法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法這三種開(kāi)挖方法。

2、隧道施工的基本技術(shù)原則 因?yàn)閲鷰r是隧道的主要承載單元，所以要在施工中充分保護(hù)和愛(ài)護(hù)圍巖。避免過(guò)度破壞和損傷遺留圍巖的強(qiáng)度，使暴露的圍巖盡量保留既有的質(zhì)量，是最重要最基本的原則。 為了充分發(fā)揮圍巖的結(jié)構(gòu)作用，應(yīng)容許圍巖有可控制的變形。變形的控制主要是通過(guò)支護(hù)阻力(即各種支護(hù)結(jié)構(gòu))的效應(yīng)達(dá)到的。

3、隧道開(kāi)挖的三種方法

1、全斷面開(kāi)挖法 全斷面開(kāi)挖法就是按照設(shè)計(jì)輪廓一次爆破成形，然后修建襯砌的施工方法。全面開(kāi)挖法適用于以下施工條件：一是I~IV級(jí)圍巖，在用于Ⅳ級(jí)圍巖時(shí)，圍巖應(yīng)具備從全斷面開(kāi)挖到初期支護(hù)前這段時(shí)間內(nèi)，保持其自身穩(wěn)定的條件。二是有鉆孔臺(tái)車或自制作業(yè)臺(tái)架及高效率裝運(yùn)機(jī)械設(shè)備。三是隧道長(zhǎng)度或施工區(qū)段長(zhǎng)度不宜太短，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般不應(yīng)小于1km，否則采用大型機(jī)械化施工，其經(jīng)濟(jì)性較差。

2、環(huán)形開(kāi)挖留核心土法環(huán)形開(kāi)挖留核心土開(kāi)挖法適用于以下施工條件：一是環(huán)形開(kāi)挖進(jìn)尺宜為0.5-1.0m，核心土面積應(yīng)不小于整個(gè)斷面面積的50%；二是圍巖地質(zhì)條件差，自穩(wěn)時(shí)間短時(shí)，開(kāi)挖前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行超前支護(hù)；三是核心土與下臺(tái)階開(kāi)挖應(yīng)再上臺(tái)階支護(hù)完成后、噴射混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%。

3、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：一是側(cè)壁導(dǎo)坑開(kāi)挖后方可進(jìn)行下一步開(kāi)挖。地質(zhì)條件差時(shí)，每個(gè)臺(tái)階底部均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)臨時(shí)鋼架或臨時(shí)仰拱。二是各部開(kāi)挖時(shí)，周邊輪廓應(yīng)盡量圓順。三是應(yīng)在先開(kāi)挖側(cè)噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后在進(jìn)行另一側(cè)開(kāi)挖。四是左右兩側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖工作面的縱向間距不宜小于15米。

4、確定公路隧道工程實(shí)施的準(zhǔn)備工作和施工的技術(shù)方案

我們?cè)趯?duì)公路的穿山隧道的建設(shè)中，各種管道的布置非常的多，而且在施工中很容易受到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的局限，因此，我們?cè)谑┕ぶ袝r(shí)，必須要遵循相關(guān)的規(guī)定同時(shí)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而，我們要制定最為合理的管道安裝方案，保證我國(guó)公路交通隧道建設(shè)的安全健康發(fā)展。 1、如何安排施工的作業(yè)線。通常情況下，公路交通隧道是利用導(dǎo)洞先行的方式的，澆筑中墻的深度一般是掘進(jìn)45米，這種方式的依據(jù)是公路隧道設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，在這里值得強(qiáng)調(diào)的是，在中墻的混凝土必須要大于百分之七十的時(shí)候才能夠進(jìn)入左洞，而對(duì)于右洞來(lái)說(shuō)，它的掘進(jìn)面必須要晚于左洞十米才可以。我們必須要在周圍的巖石變形已經(jīng)基本穩(wěn)定后在進(jìn)行左洞或右洞的第二次模筑襯砌，一旦出現(xiàn)早期我們的支撐強(qiáng)度小或者是周圍巖層變化過(guò)大時(shí)，則我們必須要首先增強(qiáng)早期的支撐強(qiáng)度，而且還要對(duì)二次襯砌設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行修改。我們一般把掘進(jìn)面和左洞及右洞的間距控制在25-35m范圍內(nèi)。因?yàn)?，這樣我們就可以在進(jìn)口和出口處就建立了中墻、中導(dǎo)洞、右洞開(kāi)挖、左洞開(kāi)挖以及第二次模筑襯砌五道并行的作業(yè)流水線，這樣既增加了隧道的施工工作面，這樣同樣可以剪短我們的工程時(shí)間。 2、如何做好我們施工當(dāng)中的通風(fēng)和防塵工作。一旦在隧道內(nèi)需要進(jìn)行爆破，我們則一定要使用濕式鑿巖的工程施工辦法，我們?cè)诠こ探ㄔO(shè)時(shí)尤其是爆破后必須要進(jìn)行灑水，目的是盡可能的降低施工環(huán)境內(nèi)的粉塵數(shù)量。對(duì)于洞內(nèi)的通風(fēng)方式我們一般采用壓入式，我們必須同時(shí)向左右洞以及中導(dǎo)洞內(nèi)送風(fēng)，所以建議使用三臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)，軸流風(fēng)機(jī)的送風(fēng)口與工作面的距離不能大于15米。

5、應(yīng)對(duì)公路隧道建設(shè)時(shí)期的技術(shù)處理 1、超前小導(dǎo)管在隧道建設(shè)中的技術(shù)

（1）制作管道。超前小導(dǎo)管必須使用管道壁厚為5毫米，管道外徑為50毫米的熱軋無(wú)縫鋼制作，小導(dǎo)管長(zhǎng)度一般我們?cè)O(shè)計(jì)5米。我們一般是把無(wú)縫鋼管的一頭上焊上鋼箍，然后把另外一頭壓制成鍛頭，應(yīng)留400mm作為止?jié){段，之后再鉆四排注漿孔，注意應(yīng)沿管壁的四周鉆孔，并且排孔位是要相互錯(cuò)開(kāi)的。

（2）鉆孔。確定孔眼的位置時(shí)應(yīng)嚴(yán)格的遵照設(shè)計(jì)的環(huán)向間距并以臨近開(kāi)挖面的鋼支撐作為支點(diǎn)。外插腳應(yīng)沿鋼支撐的外側(cè)進(jìn)行鉆孔，孔深約為500cm，左洞和右洞約為250cm，中導(dǎo)洞約為320cm。

（3）導(dǎo)管注漿的安裝。鉆孔完成后，應(yīng)用高壓風(fēng)進(jìn)行清孔，安裝完小導(dǎo)管之后應(yīng)使用牛角泵壓注30號(hào)的水泥漿，注漿的壓力應(yīng)在0.7到1.0MPa的范圍內(nèi)，當(dāng)達(dá)到壓力時(shí)應(yīng)繼續(xù)工作15分鐘再停止注漿。 2、爆破技術(shù)。工藝質(zhì)量是影響隧道施工的關(guān)鍵因素，而防排水質(zhì)量以及開(kāi)挖和初期的防護(hù)又影響著工藝質(zhì)量，這其中最重要的影響因素就是開(kāi)挖的質(zhì)量，開(kāi)挖的質(zhì)量取決于鉆爆的質(zhì)量，因此鉆爆的質(zhì)量就是影響隧道質(zhì)量的最重要的因素了。進(jìn)行石方的開(kāi)挖作業(yè)時(shí)，應(yīng)先在主爆區(qū)爆破前爆破出一條貫穿裂縫，并且此裂縫應(yīng)具有一定的寬度，從而控制爆破對(duì)巖體的破壞影響，并且緩沖因爆破所引起的振動(dòng)波，這樣就能獲得最為憑證的開(kāi)挖輪廓，這種技術(shù)就是預(yù)裂爆破技術(shù)。 3、特殊地質(zhì)條件的技術(shù)處理

（1）塌方的處理。治理隧道塌方時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持防治結(jié)合的方針，預(yù)防為主，及時(shí)的預(yù)報(bào)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，施工時(shí)嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行施工，確保各道工序的施工質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)圍巖的實(shí)際情況，控制各道工序間的步序拉開(kāi)長(zhǎng)度，對(duì)于地質(zhì)條件不佳的邊仰坡地段，必須及時(shí)的進(jìn)行量測(cè)監(jiān)控并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

（2）涌水和滲水的處理。洞內(nèi)治水最重要的原則應(yīng)是防水和排水相結(jié)合。首先應(yīng)將涌出的水排除處洞外，但是不能影響正常的施工環(huán)境，一般反坡的排水方式主要是采用挖積水以及排水泵等機(jī)械排水管路排水的方式，而順坡的排水方式則是采用挖臨時(shí)排水溝自然排水的方式，其中圍巖處涌水和滲水的治理應(yīng)是最關(guān)鍵的治理步驟。

（3）環(huán)境的影響。當(dāng)前，國(guó)家日益重視環(huán)境保護(hù)與環(huán)保，對(duì)于我們的公路建設(shè)來(lái)說(shuō)，也要順應(yīng)這個(gè)時(shí)展的趨勢(shì)與潮流，在過(guò)程中注重環(huán)境問(wèn)題，在工程設(shè)計(jì)與方案確定的時(shí)候，必須注重對(duì)環(huán)境的維護(hù)與保護(hù)工作。 4、設(shè)置止水帶并采取相應(yīng)的控制措施。對(duì)于襯砌防水混凝土空隙進(jìn)行灌注施工的時(shí)候，一般會(huì)預(yù)留防水混凝土的施工縫，這個(gè)施工縫要有相應(yīng)的防排水措施。對(duì)于在復(fù)合式襯砌中，常用的止水措施就是使用塑料或者橡膠性質(zhì)的止水帶。在后續(xù)的二次澆筑之前，對(duì)于上層澆筑的混凝土應(yīng)該用鋼絲刷進(jìn)行刷毛處理，或者可以在上層混凝土澆筑后4- 12小時(shí)內(nèi)，使用高壓水把混凝土表面沖擊干凈平整，在過(guò)程中必須保證止水帶的接頭處理良好，在混凝土的澆筑施工中要避免對(duì)止水帶找出破壞，時(shí)刻檢查是否造成止水帶的位置變化，一旦發(fā)生接頭不緊密、割破或者位置變化等，一定的及時(shí)處理與調(diào)整，盡量保證止水帶作用的最良好的發(fā)揮。要保證止水帶有專業(yè)的固定和防止位移的措施或者設(shè)備，同時(shí)接頭的大小也要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求同時(shí)要保證止水帶有專業(yè)卡環(huán)固定并延伸到兩端混凝土中去，在施工檢查過(guò)程中要做好詳細(xì)的記錄，對(duì)于存在和發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，要及時(shí)處理與補(bǔ)救 。

【結(jié)束語(yǔ)】在公路工程建設(shè)中，隧道工程是公路工程中最關(guān)鍵且難度最大的建筑部分，尤其是近些年來(lái)，隨著西部的不斷開(kāi)發(fā)與發(fā)展，堅(jiān)持國(guó)家西部開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略，順應(yīng)著這種趨勢(shì)與潮流，高等公路工程不斷從沿海地區(qū)向西南西北山嶺地帶延伸與發(fā)展，我國(guó)的公路總量不斷增加，涉及的廣度與范圍越來(lái)越大，相應(yīng)的，這對(duì)于公路隧道的建設(shè)有了新的更高的要求與標(biāo)準(zhǔn)。論文主要就公路隧道開(kāi)挖方法，施工的準(zhǔn)備工作以及技術(shù)方面的進(jìn)行詳細(xì)的探討與論述，并對(duì)相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)的施工技術(shù)狀況進(jìn)行分析與闡述。希望對(duì)相關(guān)人士能夠有所幫助 。

隧道開(kāi)挖方式范文第2篇

關(guān)鍵詞：隧道；開(kāi)挖；石方爆破；

1工程概況

1.1工程簡(jiǎn)況

本工程起點(diǎn)位于機(jī)場(chǎng)高速公路平沙立交北側(cè)，至江村水廠圍墻止。管線樁號(hào)里程長(zhǎng)度約5.4km。采用一條DN2400，主管管材為鋼管，主要以開(kāi)挖埋管方式敷設(shè)。工程內(nèi)容包括管道敷設(shè)及相關(guān)附屬設(shè)施（頂管井、排氣閥井、排泥閥門井等）建設(shè)。本工程施工中遇到中風(fēng)化紅砂巖，頂管無(wú)法頂進(jìn)，亦無(wú)法采取人工進(jìn)行開(kāi)挖需要采用爆破對(duì)巖石進(jìn)行爆破開(kāi)挖。

1.2爆區(qū)環(huán)境

頂管隧道埋深約7.0m，東面距離機(jī)場(chǎng)高速約20米，南北向上方分布有110kv嘉龍線，其中03號(hào)塔位于頂管隧道一側(cè)，水平距離約5米，西面距離石馬變電站圍墻約15米。

2爆破方案選擇

本工程隧道爆破開(kāi)挖直徑為2.5米，根據(jù)地質(zhì)資料該段隧道所處地層巖石主要為中風(fēng)化紅砂巖，人工掘進(jìn)較為困難。為盡量減少施工對(duì)電力設(shè)施的影響，控制地表沉降，隧道開(kāi)挖施工中盡量采用人工配合風(fēng)鎬進(jìn)行施工，在掘進(jìn)較為困難時(shí)，采用“微振光面爆破技術(shù)”進(jìn)行開(kāi)挖施工。每循環(huán)鉆孔前，打3.0m超前鉆，探明前方地質(zhì)，后后續(xù)工作做好充分準(zhǔn)備。

3爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

因隧道通過(guò)的圍巖大部分為IV類，因此本方案鉆爆設(shè)計(jì)按IV類考慮。

1）鉆孔直徑Φ

根據(jù)手風(fēng)鉆的鉆孔特點(diǎn)和爆區(qū)的地形地質(zhì)條件，鉆孔直徑取Φ42mm。

2）鉆孔形式

為了便于施工和準(zhǔn)確控制鉆孔方向，采用水平鉆孔形式。

3）炸藥、雷管選型

為了便于裝藥和防水，選用乳化炸藥，結(jié)合鉆孔直徑，藥卷直徑選用Φ32或Φ20兩種。

雷管采用毫秒導(dǎo)爆管雷管，孔內(nèi)微差爆破。

4）布孔方式

首先選擇掏槽方式和掏槽孔的位置，然后布置周邊孔，最后根據(jù)斷面大小布置輔助孔。

掏槽孔比其它炮孔深200mm左右；幫孔和頂孔一般布置在掘進(jìn)斷面輪廓線上，并符合光面爆破的要求，孔底應(yīng)超出設(shè)計(jì)輪廓線100mm左右；底孔孔口要高出底版設(shè)計(jì)水平150mm左右；孔底應(yīng)達(dá)到底版水平下100mm～200mm，孔深宜與掏槽孔相同，以防欠挖；孔距和抵抗線與輔助孔相同。

從能量均勻分布的觀點(diǎn)和本工程的實(shí)際要求，輔助孔和掏槽孔采用環(huán)形布孔，掏槽孔采用楔形、菱形等布孔方式，輔助孔采用梅花狀均勻布孔，所有周邊孔一律為光爆孔。光爆孔間距取400mm，最小抵抗線取450mm；輔助孔間距取500mm～600mm，排距取600mm～700mm；掏槽孔間距取600mm～800mm。布孔方式及相關(guān)爆破參數(shù)如下圖表所示。具體參數(shù)在試爆后作進(jìn)一步調(diào)整。

本工程隧道全為圓形標(biāo)準(zhǔn)斷面，開(kāi)挖內(nèi)徑為2.5米。

隧道爆破鉆孔布置示意圖

隧道爆破參數(shù)表

炮孔名稱 孔數(shù)（個(gè)） 孔深（米） 孔距（米） 雷管段數(shù)選擇 單段裝藥量（kg） 總裝藥量

（kg）

掏槽孔 3 1.0 0.6 1 1.2 1.2kg

輔助孔 9 0.8 0.6 5、6 1.5 2.7kg

周邊孔 20 0.8 0.4 7、8、9 2.1 6.0kg

小計(jì) 32 9.9

正式爆破作業(yè)前進(jìn)行試爆，根據(jù)試爆結(jié)果進(jìn)一步調(diào)整爆破參數(shù)。

5）起爆網(wǎng)路。

設(shè)計(jì)爆破網(wǎng)絡(luò)為孔內(nèi)微差，導(dǎo)爆管雷管一般跳段使用，使段間間隔時(shí)間大于50ms，防止地振波相疊加而產(chǎn)生較大的振動(dòng)。

隧道爆破時(shí)，為了避免雜散電流的影響，采用電雷管起爆非電網(wǎng)路。網(wǎng)路采取孔內(nèi)微差，孔外大把扎的形式。用電雷管起爆導(dǎo)爆管網(wǎng)絡(luò)時(shí)，單發(fā)電雷管起爆的導(dǎo)爆管數(shù)不宜超過(guò)20根，并且導(dǎo)爆管應(yīng)均勻分布在雷管周圍，綁扎緊，而且雷管的聚能穴方向與導(dǎo)爆管傳爆方向相反。

6）裝藥結(jié)構(gòu)和填塞

掏槽孔和輔助孔采用反向耦合連續(xù)裝藥（如圖示），周邊孔采用正向不耦合間隔裝藥（如圖示）為了確保爆破效果炮孔的填塞長(zhǎng)度一般不得小于炮孔長(zhǎng)度的1/3。

掏槽孔和輔助孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖

周邊孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖

7）起爆方式及順序

起爆方式采用微差爆破，先起爆掏槽孔，接著起爆輔助孔和周邊光爆孔。

4安全校核

4.1、爆破震動(dòng)

根據(jù)《國(guó)家爆破安全規(guī)程》規(guī)定：一般磚房安全震速2-3cm/s，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)樓房為5cm/s．為了確保鄰近建造物的安全，爆破地震速度必須小于上述規(guī)定數(shù)值，對(duì)在建筑物附近爆破施工時(shí)，進(jìn)行建筑物至爆區(qū)在不同的距離條件下的最大一段裝藥量的計(jì)算，以防爆破地震效應(yīng)。

根據(jù)公式V=k(Qm/R)α

V-----爆破地震安全速度，cm/s。

Q-----微差爆破最大一段裝藥量，kg

R-----爆破區(qū)至被保護(hù)物距離，m

m-----藥量指數(shù)，取m=1/3

k-----與爆破場(chǎng)地條件有關(guān)系數(shù)，取k=150

-----衰減指數(shù)，本工程取=1.8。

以2 cm/s作為最大安全震速，最大裝藥量與最大安全距離詳見(jiàn)下表：

距爆點(diǎn)距離 15M 20M 25M 30M

最大單段藥量 2.53 5.99 11.71 20.24

本工程距離周邊建筑物最近的爆破施工點(diǎn)為距離爆區(qū)15米外的石馬變電站廠房，施工時(shí)最大單段起爆藥量＜2.1Kg，所產(chǎn)生的爆破振動(dòng)不會(huì)對(duì)其造成破壞。

4.2 空氣沖擊波

根據(jù)公式： R=K(Q)1/2，m

式中： R----爆破空氣沖擊波安全距離，m

Q----裝藥量，kg

K----與裝藥量條件和爆破程度有關(guān)的系數(shù)

爆破時(shí)應(yīng)保證炮孔有合理的回填，即可大減弱空氣沖擊波的危害。在隧道開(kāi)挖時(shí)，認(rèn)真做好人員的疏散工作，遠(yuǎn)離隧道口。就可防止空氣沖擊波的危害。五、 施工方法

針對(duì)爆破工作技術(shù)性強(qiáng)，工序多，為了保證爆破工作有條不紊地進(jìn)行，必須有良好的施工組織。

首先對(duì)鉆孔工人進(jìn)行技術(shù)交底，將布孔原則，鉆孔允許偏差等技術(shù)要求傳達(dá)給所有施工人員。

設(shè)計(jì)及有關(guān)人員事先將炮孔中心位置按設(shè)計(jì)圖用鋤頭挖小孔準(zhǔn)確標(biāo)在爆區(qū)內(nèi)。

安排有經(jīng)驗(yàn)的鉆工，打水鉆進(jìn)行鉆孔，同時(shí)必須佩戴防塵口罩，嚴(yán)格按炮孔布置設(shè)計(jì)圖鉆孔，嚴(yán)禁在殘孔上鉆孔。

炮孔鉆好，由技術(shù)人員驗(yàn)收，偏差不大于20cm為合格 ,抵抗線偏差大的孔應(yīng)廢棄，驗(yàn)收合格后方可裝藥施工。

為了現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備及施工人員的安全，裝藥爆區(qū)范圍內(nèi)必須初步警戒，甲方須協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)清理工作。

裝藥前用壓風(fēng)吹孔，將炮孔泥砂吹凈，由專業(yè)爆破作業(yè)人員將炸藥送到相應(yīng)的孔位，放好雷管；藥卷要裝到底，藥卷間不留空隙、泥砂，然后堵塞。堵塞用木質(zhì)炮棍堵粘土，嚴(yán)禁使用鐵器沖擊炮孔內(nèi)藥包，雷管，裝藥由專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)，由熟練的炮工持證上崗作業(yè)。

以上工作全部完工后，由有經(jīng)驗(yàn)的操作人員聯(lián)網(wǎng)，經(jīng)反復(fù)檢查后無(wú)誤開(kāi)始警戒。

5施工安全管理

(1) 施工前對(duì)有關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和安全教育，認(rèn)真學(xué)習(xí)《爆破安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定及《爆破設(shè)計(jì)方案》。

(2) 施工前應(yīng)張貼爆破“安民告示”。

(3) 嚴(yán)格按炮孔布置圖鉆孔、驗(yàn)收、裝藥。

(4) 分臺(tái)階裝填的炮孔數(shù)，以一次爆破為限。

(5) 起爆網(wǎng)路采用普通毫秒電雷管作為起爆元件來(lái)激發(fā)導(dǎo)爆管，導(dǎo)爆管傳遞沖擊波激發(fā)起爆元件（即非電毫秒雷管）。網(wǎng)路連接是通過(guò)卡口塞將激發(fā)元件（雷管）、傳爆元件（導(dǎo)爆管）和起爆元件連接起來(lái)。用雷管起爆導(dǎo)爆管時(shí)，單發(fā)雷管起爆的導(dǎo)爆管數(shù)不宜超過(guò)20根，并且導(dǎo)爆管應(yīng)均勻分布在雷管周圍，綁扎緊，而且雷管的聚能穴方向與導(dǎo)爆管傳爆方向相反。

(6) 電雷管腳線和連接線、腳線和腳線，連接線與母線，接頭都必須懸空，不得同任何物體相接觸或被水淹沒(méi)。爆破前，爆破母線必須扭接短路。

(7) 用起爆器起爆，起爆器的鑰匙必須由爆破員隨身攜帶，不得轉(zhuǎn)交別人，不到爆破通電時(shí)，不得把鑰匙插入起爆器，起爆后必須立即交鑰匙拔出，摘掉母線扭結(jié)成短路。爆破母線連接腳線，檢查線路和通電工作，只準(zhǔn)爆破員一人操作。

(8) 通電以后裝藥炮孔不響時(shí)，爆破員必須先取下鑰匙，并將爆破母線從起爆器上摘下，扭結(jié)成短路，至少等15分鐘后，方可沿線檢查，找出不響的原因。爆破后也要等30分鐘后，經(jīng)充分通風(fēng)后，人員方可到達(dá)爆破地點(diǎn)。

(9) 處理盲炮必須遵守下列規(guī)定：

1)由于連線不良造成盲炮，可以重新連線起爆；

2)在距盲炮至少0.3米處另打同盲炮平行新炮孔，重新裝藥爆破；

3)嚴(yán)禁用風(fēng)鎬，鏟蝕或從炮孔中取出原放置的引藥或從引藥中拉出雷管，嚴(yán)禁將炮孔殘底(無(wú)論有無(wú)殘余炸藥)繼續(xù)加深；嚴(yán)禁用打孔方法往外掏藥；嚴(yán)禁用壓風(fēng)吹這些炮孔；

4)處理盲炮的炮孔爆炸后，爆破員和清渣工必須詳細(xì)檢查炸落矸石，收集未爆電雷管。

5)在盲炮處理完畢以前，嚴(yán)禁在盲炮點(diǎn)附近進(jìn)行同處理盲炮無(wú)相關(guān)的工作。

(10) 施工中及時(shí)清除臺(tái)階和圍巖邦壁浮石，防止掉渣石片打傷人，工作臺(tái)階不得留有傘檐。

(11) 保險(xiǎn)柜儲(chǔ)存當(dāng)天所需火工品，火工品運(yùn)輸、儲(chǔ)存、領(lǐng)用、登記、退回按《爆破安全規(guī)程》和廣州市公安局的規(guī)定執(zhí)行。

(12) 爆破員、倉(cāng)管員必須持證上崗。

6結(jié)語(yǔ)

隧道開(kāi)挖方式范文第3篇

關(guān)鍵詞公路隧道 進(jìn)洞支護(hù)開(kāi)挖方案比選確定

1、 工程概況

磨河村隧道位于陜西省安康市漢濱區(qū)關(guān)家鄉(xiāng)境內(nèi)，為雙向四車道高速公路分離式長(zhǎng)隧道，出口洞門形式為明洞式，左線全長(zhǎng)：2090m，右線全長(zhǎng)：2115m。建筑限界：寬度10.25m，高度5.0m。

整座隧道，圍巖破碎，穿越地質(zhì)斷層帶，地質(zhì)情況復(fù)雜，容易發(fā)生塌方、突泥、涌水等地質(zhì)災(zāi)害，施工難度較大。隧道洞口處位于磨河村九組附近，地表為第四系殘坡粉質(zhì)粘土，夾雜碎石，局部露巖體為強(qiáng)風(fēng)化云母片巖。巖質(zhì)較軟。埋深較淺，開(kāi)挖跨度較大，圍巖自穩(wěn)能力差，本工程工期要求較緊，為十天高速公路全線的控制性工程，所以確定正確的安全的進(jìn)洞方案和軟弱圍巖的安全掘進(jìn)是本隧道施工的關(guān)鍵。

2、 隧道進(jìn)洞方案及采取措施

本隧道洞口段均屬于V級(jí)軟弱云母片巖，洞頂為覆蓋層膨脹性土體，山坡面植被茂密。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，按十天高速公路安康東管理處的要求，將十天高速公路建成交通部要求的西部生態(tài)樣板工程。決定洞口“零開(kāi)挖”進(jìn)洞。洞口“零開(kāi)挖”是在隧道洞口施工中，通過(guò)采取一定的輔助工程措施或改變施工方法等手段，以最大限度少開(kāi)挖山體，保持山體穩(wěn)定、保護(hù)原生植被和自然生態(tài)。“零開(kāi)挖”不僅僅具有工程上的意義，而且更重要的是環(huán)保意義，即通過(guò)減少開(kāi)挖，不僅要保證山體穩(wěn)定以及運(yùn)營(yíng)安全，還要保護(hù)原生植被與原始生態(tài)，實(shí)現(xiàn)工程對(duì)自然的最小破壞，達(dá)到工程與自然環(huán)境協(xié)調(diào)、和諧發(fā)展的目標(biāo)。

2.1超前大管棚

隧道設(shè)計(jì)在出口左線ZK99+018-ZK99+048、右線K99+076-K99+106范圍內(nèi)設(shè)置超前大管棚，以加強(qiáng)圍巖穩(wěn)定性，保證進(jìn)洞安全。

洞口段φ108*6大管棚注漿, 管棚鋼管采用熱扎無(wú)縫鋼管；鋼管分6米和5米的節(jié)段，每節(jié)鋼管一端預(yù)加工成外絲扣，另一端加工成內(nèi)絲扣，以便互相連接, 絲扣長(zhǎng)度為15cm。隧道進(jìn)口進(jìn)洞大管棚一環(huán)共計(jì)29根，每根32m長(zhǎng) ,間距40cm,設(shè)計(jì)外插角度1-2°(不含設(shè)計(jì)縱坡)，方向與線路方向平行。

管棚搭設(shè)時(shí)通過(guò)套拱定位，套拱內(nèi)設(shè)Φ127*4導(dǎo)向管；套拱內(nèi)設(shè)3榀Ⅰ20a工字鋼拱架，導(dǎo)向管與鋼拱架焊接在一起。

鋼管上按梅花形間距10cm鉆6-8mm的小孔，打設(shè)后在鋼管中壓注水泥漿，注漿初壓0.5-1MPa，終壓1.5-2.5Mpa；注漿結(jié)束后在鋼管內(nèi)放入由3根Φ22鋼筋制成的鋼筋籠，然后用30號(hào)水泥砂漿充填，以增強(qiáng)鋼管的強(qiáng)度和剛度。超前大管棚套拱拱腳處地基承載力應(yīng)不小于450Kpa,當(dāng)不能滿足要求時(shí)應(yīng)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)進(jìn)行處理。

管棚注漿孔大小φ6-8，間距10cm，交錯(cuò)布置，見(jiàn)下圖。

⑴鉆孔平臺(tái)

⑴在明暗分界線處，施工大管棚前測(cè)量人員準(zhǔn)確測(cè)設(shè)出隧道中心線及開(kāi)挖輪廓線，平臺(tái)長(zhǎng)約7m預(yù)留核心土，因管棚鋼管為4米、6米互節(jié)，作為管棚施工的操作平臺(tái)。

⑵護(hù)拱鋼架安裝

根據(jù)測(cè)量明暗分界線2米處各安設(shè)3榀鋼拱架，拱架安裝保證拱架中線的準(zhǔn)確位置，其安裝的垂直度、內(nèi)凈空尺寸應(yīng)控制在允許誤差范圍內(nèi)。每一榀拱架間距0.75米，焊接Φ22鋼筋作為縱向聯(lián)接筋，使兩榀拱架形成整體，拱腳處打設(shè)鎖腳錨管。

⑶導(dǎo)向鋼管

在聯(lián)接好的每榀鋼拱架上安設(shè)管棚Φ108導(dǎo)向鋼管（導(dǎo)管長(zhǎng)度為2m,管徑應(yīng)大于管棚直徑20～30mm），導(dǎo)向鋼管數(shù)量、環(huán)向間距和外插角與大管棚一致。測(cè)量精確定位導(dǎo)向鋼管，使大管棚鋼管位置、方向也準(zhǔn)確無(wú)誤，導(dǎo)向鋼管與鋼拱架焊為整體，隨后立模灌筑導(dǎo)拱，導(dǎo)拱施作完畢，噴射砼封閉周圍仰坡面。

⑷注漿工藝

安裝管棚機(jī)，管棚機(jī)從導(dǎo)向管內(nèi)鉆孔，管棚鋼管由機(jī)械頂進(jìn)，頂進(jìn)時(shí)采用6m和5m節(jié)長(zhǎng)的管節(jié)交替使用，以保證隧道縱向同一斷面的接頭數(shù)不大于50%，管棚鋼管頂?shù)轿缓?，管棚鋼管與導(dǎo)向鋼管間隙用錨固劑封堵，以防注漿時(shí)冒漿。

3 軟弱圍巖大斷面開(kāi)挖與支護(hù)技術(shù)

3.1施工方法：

大斷面隧道軟弱圍巖開(kāi)挖與支護(hù)是分步驟進(jìn)行的，每一步都和下部施工相互影響。開(kāi)挖方法和順序的不同，關(guān)系到施工效率、施工安全、支護(hù)體系的安全和變形的大小。所以針對(duì)具體的隧道，選擇安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理的施工方法是十分重要和必要的。

大斷面軟弱圍巖開(kāi)挖方法常用的有：臺(tái)階法、臺(tái)階分部開(kāi)挖法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，但在應(yīng)用過(guò)程中均有不同程度的弊端，本隧道在比照優(yōu)化的基礎(chǔ)上，提出了正臺(tái)階預(yù)留核心土開(kāi)挖與支護(hù)的施工方案。

3.2 施工方案的選擇與優(yōu)化

3.2.1 臺(tái)階法施工

臺(tái)階法施工雖然在施工工序少，施工難度底，施工進(jìn)度快，但安全性差，穩(wěn)定性差，適用于自穩(wěn)能力較好的巖層，不適用于泥巖等穩(wěn)定性差的圍巖開(kāi)挖。

3.2.2 臺(tái)階分部開(kāi)挖法

臺(tái)階分部開(kāi)挖法施工工序多，雖然第一步開(kāi)挖施工臨空面小，但下幾步開(kāi)挖對(duì)前部支護(hù)的穩(wěn)定性有很大的影響。由于支護(hù)體系分幾步成型，較難形成閉合的受力體系，且施工干擾大，施工速度慢，不能滿足大型施工機(jī)械的施工要求。

3.2.3 單側(cè)壁導(dǎo)坑開(kāi)挖法

單側(cè)壁導(dǎo)坑開(kāi)挖法較安全，穩(wěn)定性較好，但施工難度大，施工工序較多，施工速度慢，較難形成一個(gè)閉合的支護(hù)受力體系。且會(huì)造成較大的成本投入。

3.2.4 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法

雙側(cè)壁導(dǎo)坑開(kāi)挖較安全，支護(hù)較穩(wěn)定，但施工難度較大，施工工序很多，施工速度慢，不滿足大型機(jī)械施工要求，且會(huì)造成很大的成本投入。

3.2.5 正臺(tái)階預(yù)留核心土法

正臺(tái)階預(yù)留核心土法是將開(kāi)挖斷面分成環(huán)形拱部，上部核心土與下部臺(tái)階三部分，上部形成環(huán)形拱部開(kāi)挖，使開(kāi)挖臨空面減小，便于初期支護(hù)體系一次施作成型，形成閉合受力體系，結(jié)構(gòu)合理。上部預(yù)留核心土以擋護(hù)開(kāi)挖工作面，對(duì)掌子面起到很好的穩(wěn)定作用，且施工時(shí)能迅速及時(shí)地施作拱部初期支護(hù)，使開(kāi)挖作業(yè)面穩(wěn)定。核心土和下部臺(tái)階開(kāi)挖都是在拱部初期支護(hù)完成后進(jìn)行，施工速度快，便于大型機(jī)械施工，也最大可能地節(jié)約了成本。磨河村隧道軟弱圍巖段采用正臺(tái)階預(yù)留核心土施工方案。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述；作者通過(guò)對(duì)該工程一段時(shí)間的施工實(shí)踐，對(duì)軟弱圍巖大斷面推進(jìn)支護(hù)有以下幾點(diǎn)建議：

⑴在進(jìn)行施工前，必須通過(guò)比選得出較合理的施工方案，盡量減少開(kāi)挖次數(shù)，使初期支護(hù)盡早形成封閉的支護(hù)體系。在確保安全的前提下，力求節(jié)約成本和加快施工進(jìn)度，且施工方案要在施工過(guò)程中進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整優(yōu)化，使之趨于更合理。

⑵為確保洞口段的安全，在上部開(kāi)挖后，可設(shè)置臨時(shí)仰拱，以確保洞口段的臨時(shí)安全，并盡可能早地施做洞口段下部工程和仰拱，使支護(hù)形成閉合環(huán)，防止暴雨等不利因素對(duì)洞口段造成破壞。

隧道開(kāi)挖方式范文第4篇

關(guān)鍵詞：隧道工程 淺埋偏壓 施工技術(shù) 數(shù)值模擬分析

中圖分類號(hào)：U459.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）04（b）-0075-04

新建鐵路合福線合肥至福州段HFZQ-2標(biāo)段起訖里程為DK32+058～DK122+089，線路長(zhǎng)度為90.031 km，位于安徽省境內(nèi)，標(biāo)段起點(diǎn)至巢湖主要為江淮沖積平原壟崗地貌區(qū)，崗地坳谷相間，地形開(kāi)闊，地勢(shì)略有起伏，地面標(biāo)高21～50 m；局部地段為一級(jí)階地，低山丘陵地形起伏較大，相對(duì)高差80～150 m，植被較發(fā)育；河流一級(jí)階地地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高5～10 m。巢湖一帶為巢湖湖積平原區(qū)及清溪河、裕溪河一級(jí)階地，地勢(shì)較平坦，地面標(biāo)高6～8 m；局部地段為剝蝕低山區(qū)，地形起伏較大，相對(duì)高差50～100 m，植被發(fā)育。標(biāo)段內(nèi)地形平坦、開(kāi)闊，區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)較多，交通便利。本標(biāo)段共分布隧道4座，均為雙線隧道，隧道總長(zhǎng)2.631 km。其中1 km

1 擬采用的施工方案分析

在建合福高鐵安徽段萬(wàn)山隧道位于合福線合肥至福州段，隧道全長(zhǎng)520 m，隧道進(jìn)出口里程分別為：DK60+787、DK61+307。隧道穿越向斜構(gòu)造，地貌屬于剝蝕低山區(qū)，地勢(shì)起伏小，自然坡度約15°～25°，右側(cè)存在偏壓?jiǎn)栴}。出口DK61+215～DK61+272段原設(shè)計(jì)是Ⅴ級(jí)圍巖，建議采用六步CD法在57 m長(zhǎng)的隧道范圍內(nèi)開(kāi)挖施工?，F(xiàn)場(chǎng)勘查得出，里程為DK61+215的掌子面是強(qiáng)風(fēng)化淺黃色泥巖，存在為基巖裂隙水的地下水，一般發(fā)育。為確保隧道的施工安全，對(duì)隧道該段采用不同施工隧道的適用性進(jìn)行系統(tǒng)分析，以期在此基礎(chǔ)上確定隧道該段的施工方案，指導(dǎo)該隧道的施工。

1.1 施工方案的初步比選

各擬采用施工方案分別為中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、底部雙洞法、三臺(tái)階仰拱法與新意法。CD法施工步序如圖1所示，施工步序如下：首先縱向接長(zhǎng)鋼架，施做超前支護(hù)，開(kāi)挖1分部巖體，及時(shí)施做初期支護(hù)與臨時(shí)支護(hù)，施做鋼拱架鎖腳錨桿；當(dāng)1分部掌子面超前2分部掌子面適當(dāng)距離后，開(kāi)挖2分部巖體，橫斷面上接長(zhǎng)初期支護(hù)與臨時(shí)支護(hù)，如此，按序號(hào)排列，施工3、4、5、6分部；然后逐段拆除仰拱區(qū)域內(nèi)的臨時(shí)支護(hù)，拆除長(zhǎng)度由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析來(lái)定，一次拆除長(zhǎng)度要小于10 m，拆除臨時(shí)支護(hù)后要及時(shí)施做仰拱部二襯及仰拱回填；然后再逐段拆除余下來(lái)的臨時(shí)支護(hù)；最后借助襯砌模板臺(tái)車一次性施做余下來(lái)的二次襯砌。

CRD法施工步序如圖2所示，施工步序如下：首先縱向接長(zhǎng)鋼架，施做超前支護(hù)，開(kāi)挖1分部，及時(shí)施做初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù)，施做鋼拱架鎖腳錨桿；當(dāng)1分部掌子面超前2分部掌子面適當(dāng)距離后，開(kāi)挖2分部，橫斷面上接長(zhǎng)鋼架，及時(shí)施做初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù)，如此，按序號(hào)排列，施工3、4、5、6分部；然后逐段拆除仰拱區(qū)域內(nèi)的臨時(shí)支護(hù)，拆除長(zhǎng)度由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析來(lái)定，一次拆除長(zhǎng)度要小于10 m。拆除臨時(shí)支護(hù)后要及時(shí)施做仰拱部二襯及仰拱回填；然后再逐段拆除余下來(lái)的臨時(shí)支護(hù)；最后再借助襯砌模板臺(tái)車一次性施做余下來(lái)的二次襯砌。

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工步序如圖3所示，施工步序如下：首先縱向接長(zhǎng)鋼架，施做超前支護(hù)，開(kāi)挖1分部，及時(shí)施做初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù)，施做鋼拱架鎖腳錨桿；其次當(dāng)1分部掌子面超前2分部掌子面適當(dāng)距離后，開(kāi)挖2分部，橫斷面上接長(zhǎng)鋼架，施做初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù)，如此，按照序號(hào)排列，施工3、4、5、6、7分部；然后逐段拆除仰拱區(qū)域內(nèi)的臨時(shí)支護(hù)，拆除長(zhǎng)度由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析來(lái)定，一次拆除長(zhǎng)度要小于10 m，拆除臨時(shí)支護(hù)后要及時(shí)施做仰拱部二襯及仰拱回填；然后再逐段拆除余下來(lái)的臨時(shí)支護(hù)；最后借助襯砌模板臺(tái)車一次性施做余下來(lái)的二次襯砌。

三臺(tái)階仰拱法施工步序如圖4所示，施工步序如下：首先縱向接長(zhǎng)鋼架，施做超前支護(hù)，開(kāi)挖1分部，及時(shí)施做初期支護(hù)，施做鋼拱架鎖腳錨桿；其次當(dāng)1分部掌子面前進(jìn)適當(dāng)距離后，開(kāi)挖2分部土體，橫斷面上接長(zhǎng)鋼架，施做初期支護(hù)，如此，按照序號(hào)排列，施工3、4分部；然后根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，施做仰拱二襯及隧底填充；最后借助襯砌模板臺(tái)車一次性施做二次襯砌。

新意法施工工序如下：首先采用適當(dāng)數(shù)量、適當(dāng)長(zhǎng)度的玻璃纖維構(gòu)件加固超前核心土；其次全斷面開(kāi)挖，每循環(huán)長(zhǎng)度0.7～1 m；待開(kāi)挖至被加固超前核心土剩余適當(dāng)長(zhǎng)度后，停止開(kāi)挖，再采用適當(dāng)數(shù)量、適當(dāng)長(zhǎng)度的玻璃纖維構(gòu)件加固超前核心土，然后再開(kāi)挖。在開(kāi)挖過(guò)程中，一旦出現(xiàn)新的掌子面或者隧道開(kāi)挖輪廓面，要立即對(duì)其噴適當(dāng)厚度的噴射混凝土，以保護(hù)掌子面與邊墻，開(kāi)挖后要立即架設(shè)鋼拱架，并要確保新架設(shè)的鋼拱架與已架設(shè)的鋼拱架連接牢固，架設(shè)拱架完畢后，噴射鋼纖維混凝土，完成初期支護(hù)的施做，厚度約40 cm；在距掌子面大于1倍洞徑的地方施工邊墻和仰拱，并且澆筑邊墻與仰拱；在距掌子面大于5倍洞徑的地方澆筑二次襯砌。

2.1 各施工方案施工適應(yīng)性對(duì)比

萬(wàn)山隧道圍巖地質(zhì)條件復(fù)雜，圍巖軟弱，施工難度大，工程地質(zhì)主要以砂巖、砂礫巖、灰?guī)r夾頁(yè)巖為主。隧道為大斷面隧道，隧道整個(gè)斷面面積約為140 m2，跨度為14.8 m，高為13.2 m，因此它算得上是大斷面隧道。在隧道施工中，斷面面積大會(huì)造成很多的施工風(fēng)險(xiǎn)，圍巖形變壓力大，擠壓變形很嚴(yán)重。

采用中隔壁法（CD法）施工時(shí)大斷面被分割成6個(gè)小斷面，只是2分部與5分部交界處無(wú)臨時(shí)橫撐，4分部與6分部交界處也無(wú)臨時(shí)橫撐，各分部掌子面錯(cuò)開(kāi)一定距離后同時(shí)開(kāi)挖，各分部開(kāi)挖斷面小，掌子面的穩(wěn)定易得到保證；同時(shí)，各分部斷面面積小，施工作業(yè)循環(huán)快，開(kāi)挖后支護(hù)可及時(shí)施做；若地質(zhì)狀況發(fā)生變化，該方案可迅速轉(zhuǎn)變?yōu)镃RD法或三臺(tái)階仰拱法等；對(duì)大斷面隧道的拱頂沉降起到一定的控制作用；但該方法臨時(shí)支護(hù)多，施做與拆除均較麻煩，不便于大型機(jī)械化施工。采用交叉中隔壁法（CRD法）施工，大斷面被分割成6個(gè)小斷面，與CD法不同的是，2分部與5分部交界處有臨時(shí)橫撐，4分部與6分部交界處也有臨時(shí)橫撐，各分部掌子面錯(cuò)開(kāi)一定距離后同時(shí)開(kāi)挖，各分部開(kāi)挖斷面較小，掌子面的穩(wěn)定易得到保證；同時(shí)，各分部開(kāi)挖斷面面積小，施工作業(yè)循環(huán)快，開(kāi)挖后支護(hù)可及時(shí)施做；且該方法可隨著地質(zhì)變化改變成三臺(tái)階仰拱法、CD法等，對(duì)地質(zhì)變化的適應(yīng)性較強(qiáng)，對(duì)大斷面的拱頂沉降與周邊水平收斂能起到抑制作用；但與CD法相比，臨時(shí)支護(hù)較多，施做與拆除更麻煩，施工作業(yè)空間更加狹窄，不便于大型機(jī)械化施工。

采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，大斷面被分割成7個(gè)小斷面，斷面分割更細(xì)，掌子面的穩(wěn)定更易得到保證；1、2分部組成一個(gè)超前導(dǎo)坑，3、4分部組成一個(gè)超前導(dǎo)坑，兩側(cè)超前導(dǎo)坑可準(zhǔn)確預(yù)知前方地質(zhì)，及時(shí)采取必要措施改良不良地質(zhì)；由于超前導(dǎo)坑的開(kāi)挖與及時(shí)支護(hù)，隧道邊墻水平收斂易得到抑制；但當(dāng)?shù)刭|(zhì)發(fā)生變化后，轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌┕し椒ū容^困難；且各分部斷面小，不便于大型機(jī)械化施工。新意法全斷面一次性開(kāi)挖，便于大型機(jī)械化施工，施工速度極快；必須做足地質(zhì)勘查，制定出非常詳細(xì)的支護(hù)方案后方可施工；加固超前核心土，需要大量的玻璃纖維構(gòu)件；時(shí)刻監(jiān)測(cè)掌子面的擠出變形，一旦有異常，立即加強(qiáng)超前核心土的加固；比起前幾種施工方案，新意法有著更為復(fù)雜的勘查工作、診斷工作與監(jiān)測(cè)工作。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件變好后，轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌┕し椒ㄝ^易。

采用三臺(tái)階仰拱法施工，大斷面被分割成4個(gè)斷面，斷面分割較粗，但初期支護(hù)連接較易，較牢靠。施工循環(huán)快，整個(gè)大斷面隧道初期支護(hù)封閉一次，需要花費(fèi)的工序較少；當(dāng)?shù)刭|(zhì)變化后，轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌┕し椒ㄝ^易；且便于大型機(jī)械化施工，施工速度快；同時(shí)無(wú)臨時(shí)支護(hù)，施工作業(yè)較為簡(jiǎn)便。

通過(guò)以上分析可知：（1）針對(duì)萬(wàn)山隧道的圍巖自穩(wěn)能力差，為了避免萬(wàn)山隧道一出現(xiàn)異常就出現(xiàn)大的異常，甚至?xí)綗o(wú)法控制的局面，萬(wàn)山隧道適合采用小斷面施工，適合采用人工開(kāi)挖或小型機(jī)械化施工，因此，新意法不便于被采用。（2）針對(duì)隧道中已完成施工的支護(hù)易開(kāi)裂的情況，在隧道施工中要及時(shí)封閉大斷面初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，尤其施工中要盡可能保證大斷面隧道拱部初期支護(hù)的一次性施做，避免施工中大斷面隧道拱部出現(xiàn)偏壓現(xiàn)象，因此，三臺(tái)階仰拱法較為適合。根據(jù)萬(wàn)山隧道本身所特有的工程特性，結(jié)合以上的分析，初步選出三臺(tái)階仰拱法為隧道的初定施工方案。

3 大斷面客運(yùn)專線隧道三臺(tái)階施工穩(wěn)定性分析

3.1 有限元模型及參數(shù)

依據(jù)萬(wàn)山隧道Ⅴ級(jí)圍巖洞身段的地質(zhì)條件，并且隧道結(jié)構(gòu)開(kāi)挖地域?qū)儆跍\埋位置，所以在計(jì)算分析時(shí)應(yīng)該把自重作用下的初始應(yīng)力場(chǎng)著重考慮，先不考慮構(gòu)造應(yīng)力的對(duì)其影響，在Ⅴ級(jí)圍巖設(shè)計(jì)方案中考慮了超前支護(hù)進(jìn)行初始地應(yīng)力的計(jì)算，超前支護(hù)是在隧道頂部預(yù)先施工的頂管棚。根據(jù)圣維南原理，對(duì)于山嶺隧道，數(shù)值模擬中的圍巖尺寸一般取隧洞開(kāi)挖斷面的3～5倍洞徑（或洞跨），模型邊界沿模型x方向取50 m，沿負(fù)x方向也取50 m，沿負(fù)y方向取40 m，沿y方向取至平均地表，沿負(fù)z方向取60 m，整個(gè)隧道模型建成后的大小為100 m×100 m×60 m，隧道開(kāi)挖軸線方向2 m一個(gè)網(wǎng)格，模擬施工中的步距。圍巖采用solid單元模擬，初期支護(hù)與臨時(shí)支護(hù)采用shell單元模擬。（表1）

3.2 各施工方案數(shù)值模擬步驟

三臺(tái)階仰拱法施工模擬步驟中各分部情況如圖5所示，施工模擬步驟為：首先建立三維實(shí)體模型，施加重力加速度和邊界條件，求解；其次開(kāi)挖上臺(tái)階土體，縱向開(kāi)挖至2 m處，及時(shí)施作初期支護(hù)，求解；保持上臺(tái)階土體繼續(xù)開(kāi)挖以及繼續(xù)及時(shí)施做初期支護(hù)，開(kāi)挖步距為2 m，開(kāi)挖一步，求解一步，當(dāng)上臺(tái)階開(kāi)挖至4 m時(shí)，同時(shí)開(kāi)挖階土體至2 m處，及時(shí)施作初期支護(hù)，求解；保持上、階同時(shí)開(kāi)挖以及同時(shí)及時(shí)施做初期支護(hù)，開(kāi)挖步距為2 m，開(kāi)挖一步，求解一步，當(dāng)階開(kāi)挖至6 m時(shí)，同時(shí)開(kāi)挖下臺(tái)階土體至2 m處，及時(shí)施做初期支護(hù)，求解；保持上、中、下臺(tái)階同時(shí)開(kāi)挖以及同時(shí)及時(shí)施做初期支護(hù)，開(kāi)挖步距為2 m，開(kāi)挖一步，求解一步，當(dāng)下臺(tái)階開(kāi)挖至12 m時(shí)，同時(shí)開(kāi)挖底部仰拱部分土體至2 m處，及時(shí)施做初期支護(hù)，求解；保持各分部同時(shí)向前開(kāi)挖，開(kāi)挖步距為2 m，開(kāi)挖后及時(shí)施作初期支護(hù)，求解，開(kāi)挖一步，求解一步，直至隧道全部挖通為止。

3.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析

取模型中Z=-30 m斷面為研究斷面，斷面Z=-30 m～斷面Z=-32 m的模型為研究模型。研究斷面上圍巖第一次被施工一直至研究斷面上大斷面隧道的初期支護(hù)封閉成環(huán)，這一施工階段被取為關(guān)鍵施工階段。在關(guān)鍵施工階段，研究模型中研究斷面上圍巖累計(jì)沉降位移場(chǎng)如圖6所示，由此圖可以看出：（1）上臺(tái)階穿越研究斷面后，研究斷面上拱部上側(cè)附近出現(xiàn)了較大的累計(jì)沉降區(qū)域，最大沉降點(diǎn)出現(xiàn)在拱頂。上臺(tái)階底部全部向上隆起，最大隆起點(diǎn)為上臺(tái)階底部中點(diǎn)。這是因?yàn)檠芯繑嗝嫔仙吓_(tái)階突然被開(kāi)挖，圍巖向隧道內(nèi)移動(dòng)，應(yīng)力釋放，導(dǎo)致出現(xiàn)了較大的沉降與上隆。（2）階穿越研究斷面后，研究斷面上拱部上側(cè)附近出現(xiàn)了更大的累計(jì)沉降區(qū)域，最大沉降點(diǎn)還是拱頂點(diǎn)。階底部出現(xiàn)了更大的圍巖隆起區(qū)，隆起現(xiàn)象更加嚴(yán)重。（3）下臺(tái)階穿越研究斷面后，研究斷面上拱部上側(cè)附近圍巖大規(guī)模大位移沉降現(xiàn)象得到緩解，但拱頂附近沉降仍在繼續(xù)增加。下臺(tái)階底部圍巖大規(guī)模大位移隆起現(xiàn)象也得到緩解。（4）底部穿越研究斷面后，研究斷面上初期支護(hù)得以封閉成環(huán)，拱部附近圍巖沉降已基本上得到控制，仰拱底部圍巖上隆也一樣，沒(méi)有產(chǎn)生過(guò)大的異常變形。這說(shuō)明初期支護(hù)封閉成環(huán)后，整個(gè)結(jié)構(gòu)已基本上趨于穩(wěn)定。

關(guān)鍵施工階段圍巖主應(yīng)力場(chǎng)分析：在關(guān)鍵施工階段，研究模型中研究斷面上圍巖最大主應(yīng)力場(chǎng)如圖7所示。由圖可看出：（1）當(dāng)上臺(tái)階穿越研究斷面后，研究斷面上圍巖中上臺(tái)階底部靠近左右拱腳處出現(xiàn)了較小的拉應(yīng)力集中，最大值為1.13 MPa，上臺(tái)階底部出現(xiàn)方形拉應(yīng)力區(qū)，應(yīng)力值都很小，隧道附近圍巖除此處拉應(yīng)力區(qū)外，其余皆為壓應(yīng)力區(qū)。原因在于，研究斷面上上臺(tái)階被開(kāi)挖，造成了相當(dāng)大的臨空面，拱頂附近圍巖在豎向壓力作用下向隧道內(nèi)移動(dòng)，迫使拱腳分別向隧道兩側(cè)圍巖內(nèi)移動(dòng)，使得上臺(tái)階底部出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū)，尤以底部靠近拱腳處為最大。（2）當(dāng)階穿越研究斷面后，研究斷面上圍巖中階底部出現(xiàn)了弓形拉應(yīng)力區(qū)，階底部靠近拱腳附近出現(xiàn)了拉應(yīng)力集中，最大值為0.597 MPa，比上臺(tái)階穿越研究斷面后圍巖產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力值小了47%，但拉應(yīng)力區(qū)域有所增大。階拱腳處出現(xiàn)了較大的壓應(yīng)力集中，最大壓應(yīng)力值為0.92 MPa。（3）當(dāng)下臺(tái)階穿越研究斷面后，研究斷面上圍巖中下臺(tái)階底部雖出現(xiàn)了拉應(yīng)力區(qū)，但比起階穿越研究斷面后圍巖產(chǎn)生的拉應(yīng)力區(qū)，不僅區(qū)域變小，最大拉應(yīng)力值也小了10.5%。階拱腳處有較大的壓應(yīng)力區(qū)域，但比起階穿越研究斷面后圍巖產(chǎn)生的階拱腳處壓應(yīng)力區(qū)域要小很多。（4）當(dāng)?shù)撞看┰窖芯繑嗝婧螅芯繑嗝嫔纤淼栏浇鼑鷰r中均出現(xiàn)了壓應(yīng)力區(qū)域，從整體上看，隧道附近圍巖中并未出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。

施工完成后初期支護(hù)結(jié)構(gòu)主應(yīng)力分析：施工完成后初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大與最小主應(yīng)力場(chǎng)如圖8所示，由圖可看出：（1）就最大主應(yīng)力場(chǎng)來(lái)說(shuō)，初期支護(hù)拱頂外側(cè)大部分區(qū)域受壓，只在洞口處出現(xiàn)小范圍的拉應(yīng)力區(qū)，最大壓應(yīng)力值為0.465 MPa。初期支護(hù)結(jié)構(gòu)拱頂內(nèi)測(cè)區(qū)域全部受拉，洞口處部分區(qū)域發(fā)生拉應(yīng)力集中，其最大值為24.6 MPa，此區(qū)域在施工中要特別注意，及時(shí)加強(qiáng)此區(qū)域的初期支護(hù)，必要時(shí)要加一些臨時(shí)支護(hù)來(lái)確保此區(qū)域的初期支護(hù)不被拉裂。隧道邊墻初期支護(hù)內(nèi)側(cè)均受拉，拉應(yīng)力不大，外側(cè)均受壓，壓應(yīng)力也不大。隧道底部仰拱初期支護(hù)外側(cè)受壓，內(nèi)側(cè)受拉，應(yīng)力值都不大。（2）就最小主應(yīng)力場(chǎng)來(lái)說(shuō)，初期支護(hù)拱頂外側(cè)全部受壓，拱頂內(nèi)側(cè)也是全部受壓，只是壓應(yīng)力值普遍小于外側(cè)的，隧道邊墻初期支護(hù)外側(cè)均受壓，洞口處部分區(qū)域出現(xiàn)壓應(yīng)力集中，最大值為22.9 MPa，此區(qū)域在施工中也要特別注意，及時(shí)加強(qiáng)此區(qū)域的初期支護(hù)，必要時(shí)要加一些臨時(shí)支護(hù)來(lái)確保此區(qū)域的初期支護(hù)不被壓碎，隧道邊墻初期支護(hù)內(nèi)側(cè)大部分區(qū)域受壓，壓應(yīng)力值小于外側(cè)的壓應(yīng)力值，洞口處部分區(qū)域初期支護(hù)內(nèi)側(cè)出現(xiàn)拉應(yīng)力集中，最大拉應(yīng)力值也不大。隧道仰拱初期支護(hù)內(nèi)側(cè)全部受拉，外側(cè)有的區(qū)域受拉，有的區(qū)域受壓，最大拉應(yīng)力值出現(xiàn)在仰拱初期支護(hù)內(nèi)側(cè)，其值為0.0298 MPa。

4 大斷面客運(yùn)專線隧道三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法

4.1 開(kāi)挖施工工藝及注意事項(xiàng)

萬(wàn)山隧道洞口段Ⅴ級(jí)復(fù)合段、Ⅳ級(jí)加強(qiáng)段以及部分隧道Ⅴ級(jí)加強(qiáng)段采用臺(tái)階加臨時(shí)仰拱法施工，施工步序如下：（1）上部臺(tái)階開(kāi)挖，開(kāi)挖①部臺(tái)階；施作①部洞身結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)，即噴射4 cm厚混凝土，架立鋼架；鉆設(shè)系統(tǒng)錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚，底部噴10 cm混凝土封閉。（2）中部臺(tái)階開(kāi)挖：上臺(tái)階施工至適當(dāng)距離后，開(kāi)挖②部臺(tái)階，接長(zhǎng)鋼架，施作洞身結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)及封底，參見(jiàn)工序①進(jìn)行。（3）下部臺(tái)階開(kāi)挖：第一步：開(kāi)挖③部臺(tái)階，及時(shí)封閉初期支護(hù)。參見(jiàn)工序②進(jìn)行。（4）二次襯砌：第一步：灌筑該段Ⅳ部仰拱。第二步：灌筑該段Ⅴ部隧底填充。第三步：利用襯砌模板臺(tái)車一次性灌筑二次襯砌（拱墻襯砌一次施作）。

隧道該段初期支護(hù)采用中空注漿錨桿、砂漿錨桿、鋼筋網(wǎng)、格柵鋼架、型鋼鋼架、噴射混凝土。支護(hù)緊跟開(kāi)挖面及時(shí)施作，盡量減少圍巖暴露時(shí)間，抑制圍巖變形，防止圍巖在短期內(nèi)松弛剝落。鋼架、鋼筋網(wǎng)和錨桿在洞外構(gòu)件廠加工，人工安裝鋼架，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，錨桿臺(tái)車或風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)施作系統(tǒng)錨桿，噴射機(jī)械手濕噴混凝土或濕噴機(jī)噴射混凝土。施工注意事項(xiàng)如下：（1）在軟巖土層中施作時(shí)，環(huán)向隔開(kāi)一定距離隔孔鉆進(jìn)，避免巖體注水太多可能導(dǎo)致圍巖面滑坍。（2）漿液嚴(yán)格按配合比配制，并隨用隨配。為保證注漿效果，止?jié){塞打入孔口不小于10 cm，而且待排完氣后立即用快凝水泥砂漿封閉止?jié){塞以外的孔隙，保證在規(guī)定壓力下漿液不致竄出。（3）噴射中如有脫落的石塊或混凝土塊被鋼筋網(wǎng)卡住時(shí)，及時(shí)清除。

4.2 仰拱混凝土工藝

測(cè)量放樣，由內(nèi)軌頂標(biāo)高，反算仰拱基坑底標(biāo)高。采用挖掘機(jī)一次性開(kāi)挖到位（全斷面開(kāi)挖爆破一次到位，暫不出碴），人工輔助清理底部浮碴雜物。將上循環(huán)仰拱混凝土接頭鑿毛處理，按設(shè)計(jì)要求安裝仰拱鋼筋，并預(yù)留與邊墻襯砌連接筋。自檢合格后，報(bào)監(jiān)理工程師隱蔽檢查并簽證，混凝土輸送車運(yùn)輸灌筑，插入式振動(dòng)棒搗固。為能盡早便于行車，采用早強(qiáng)型混凝土。仰拱和底板施工符合下列要求。

（1）施工前將隧底虛碴、雜物、泥漿、積水等清除，并用高壓風(fēng)將隧底吹洗干凈，超挖采用同級(jí)混凝土回填。

（2）仰拱超前拱墻二次襯砌，其超前距離保持3倍以上襯砌循環(huán)作業(yè)長(zhǎng)度。

（3）底板、仰拱的整體澆筑采用防干擾作業(yè)平臺(tái)保證作業(yè)空間；仰拱成型采用浮放模板支架。

（4）仰拱、底板混凝土整體澆筑，一次成型。

（5）填充混凝土在仰拱混凝土終凝后澆筑，不同時(shí)澆筑。仰拱拱座與墻基同時(shí)澆筑，排水側(cè)溝與邊墻同時(shí)澆筑。

（6）仰拱施工縫和變形縫作防水處理。

（7）填充混凝土強(qiáng)度達(dá)到5 MPa后允許行人通行，填充混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后允許車輛通行。

4.3 監(jiān)控量測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是判斷圍巖和隧道的穩(wěn)定狀態(tài)、保證施工安全、指導(dǎo)施工生產(chǎn)、進(jìn)行施工管理和提供設(shè)計(jì)信息的重要手段。根據(jù)以往類似隧道施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合設(shè)計(jì)文件，在施工過(guò)程中，將按照現(xiàn)行鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，以量測(cè)資料為基礎(chǔ)及時(shí)修正支護(hù)參數(shù)，使支護(hù)參數(shù)與地層相適應(yīng)并充分發(fā)揮圍巖的自承能力，圍巖與支護(hù)體系達(dá)到最佳受力狀態(tài)，并在施工中進(jìn)行信息化動(dòng)態(tài)管理，達(dá)到確保工程質(zhì)量、施工安全和進(jìn)度，合理控制投資的目的。在隧道正洞洞身支護(hù)完成后，尤其是仰拱施工完畢后，噴錨支護(hù)已閉合成環(huán)，及時(shí)進(jìn)行全斷面監(jiān)控量測(cè)，隨時(shí)掌握初期支護(hù)的工作狀態(tài)，指導(dǎo)確定二次襯砌施作時(shí)間。在取得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，及時(shí)由專業(yè)監(jiān)測(cè)人員整理分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。結(jié)合圍巖、支護(hù)受力及變形情況，進(jìn)行分析判斷，將實(shí)測(cè)值與允許值進(jìn)行比較，及時(shí)繪制各種變形或應(yīng)力～時(shí)間關(guān)系曲線，預(yù)測(cè)變形發(fā)展趨向及圍巖和隧道結(jié)構(gòu)的安全狀況，及時(shí)向項(xiàng)目總工程師及監(jiān)理工程師匯報(bào)。

5 結(jié)論及施工建議

在建合福高鐵安徽段全長(zhǎng)520 m的萬(wàn)山隧道進(jìn)出口地貌屬于剝蝕低山區(qū)，地勢(shì)起伏小，自然坡度約15°～25°，而右側(cè)存在明顯偏壓?jiǎn)栴}。隧道出口DK61+215～DK61+272段設(shè)計(jì)為Ⅴ級(jí)圍巖，原設(shè)計(jì)建議采用六步CD法開(kāi)挖。施工中根據(jù)我單位以往的施工經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)在的機(jī)械配置情況，開(kāi)挖方法將從Ⅴ級(jí)圍巖的施工方法變更為三臺(tái)階臨時(shí)仰拱的開(kāi)挖方法。卻確保隧道的施工安全，通過(guò)系統(tǒng)數(shù)值試驗(yàn)?zāi)M施工過(guò)程，確定了相應(yīng)的施工方案，并在施工過(guò)程中進(jìn)行施工總結(jié)，提出了該段圍巖三臺(tái)階臨時(shí)仰拱開(kāi)挖施工技術(shù)。根據(jù)以上推薦方案進(jìn)行了工程施工，實(shí)踐證明該方案安全可靠、經(jīng)濟(jì)、快速地完成了萬(wàn)山隧道的施工，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

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隧道開(kāi)挖方式范文第5篇

【關(guān)鍵詞】隧道工程；圍巖變形；影響因素

1 工程概況

某隧道工程屬于長(zhǎng)大雙線隧道，其上行線單洞長(zhǎng)度為4030m，下行線單洞長(zhǎng)度為4070m。隧道走向?yàn)槟媳狈较?，隧道開(kāi)挖段面積為92m2，最大埋深超過(guò)了500m。隧道工程穿越的主要地層為河口群上巖組，穿越不良地質(zhì)體較多，地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，施工難度較大。該隧道工程在施工中，根據(jù)圍巖條件，采取了不同的施工方法，在Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖中，圍巖應(yīng)用的是臺(tái)階法，在Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖中，應(yīng)用的是全斷面法。圍巖初期支護(hù)為噴錨支護(hù)。在圍巖軟弱地帶中，搭設(shè)鋼拱架，圍巖二次支護(hù)方式為復(fù)合式襯砌。

2 應(yīng)用有限元模擬法分析隧道圍巖力學(xué)特征

2.1 隧道工程施工中圍巖塑性區(qū)變化分析

選擇隧道工程下行線K106+700斷面作為隧道圍巖力學(xué)特征試驗(yàn)的研究對(duì)象，研究方法主要為有限元模擬法，通過(guò)有限元法對(duì)圍巖物理力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)值模擬，最終獲得不同巖石彈性模量、容重、內(nèi)摩擦角、泊松比等力學(xué)指標(biāo)數(shù)值。通過(guò)數(shù)值模擬與有限元網(wǎng)格分析，可以獲得模擬計(jì)算結(jié)果，結(jié)果證明，在進(jìn)行隧道開(kāi)挖的初期階段，因?qū)鷰r平衡造成破壞，受應(yīng)力重分布的影響，圍巖力學(xué)條件出現(xiàn)快速惡化，其中在塑性區(qū)，圍巖變化程度最大。圍巖變形突變的發(fā)生，讓圍巖處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)。在采取噴錨支護(hù)措施后，圍巖力學(xué)條件發(fā)生改善，其塑性區(qū)變化范圍縮小，圍巖變形逐漸趨于穩(wěn)定，如下圖1，為隧道工程二次襯砌后為圍巖塑性區(qū)示意圖：

圖1 隧道工程二次襯砌后為圍巖塑性區(qū)示意圖

2.2 隧道施工過(guò)程中圍巖變形

通知研究與數(shù)據(jù)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，在隧道工程施工過(guò)程中，可以將圍巖變形分為三個(gè)不同的階段，分別為急劇變化階段、緩慢增長(zhǎng)階段與基本穩(wěn)定階段。在該隧道工程施工過(guò)程中，急劇變化階段主要發(fā)生在斷面開(kāi)挖之后的10d之內(nèi)，在距離開(kāi)挖面20m范圍內(nèi)，采取爆破方式進(jìn)行掌子面爆破開(kāi)挖，導(dǎo)致圍巖發(fā)生急劇變形，在急劇變形階段，其圍巖變形量占圍巖總變形量的一半以上。且在此階段中，工程圍巖噴射混凝土強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)到一定強(qiáng)度，且受開(kāi)挖影響，對(duì)圍巖原本的平衡造成破壞，存在著應(yīng)力重分布效應(yīng)。在施工工序影響下，圍巖變形表現(xiàn)十分劇烈，主要表現(xiàn)為振蕩加速趨勢(shì)。隨著噴射混凝土強(qiáng)度逐漸增加，混凝土硬化與初期支護(hù)系統(tǒng)作用發(fā)揮，對(duì)圍巖變形進(jìn)行了限制，圍巖變形進(jìn)入到緩慢增長(zhǎng)階段，其變形逐漸變小。在圍巖基本穩(wěn)定階段時(shí)，開(kāi)挖面與斷面距離一般已經(jīng)超過(guò)了兩倍洞徑，隧道開(kāi)挖中的空間效應(yīng)影響基本消失，圍巖變形速度逐漸趨于平穩(wěn)，最終獲得再平衡。

3 隧道施工影響圍巖變形的因素分析

3.1 隧道開(kāi)挖方式與方法對(duì)圍巖變形的影響

在進(jìn)行隧道工程施工時(shí)，隧道開(kāi)挖后會(huì)對(duì)圍巖原本的平衡造成破壞，應(yīng)力場(chǎng)的改變，導(dǎo)致其應(yīng)力重新分布，尋求再平衡。由此，隧道工程的開(kāi)挖方式是選擇非爆破技術(shù)與爆破技術(shù)，隧道工程開(kāi)挖方法是選擇分部開(kāi)挖法或全斷面開(kāi)挖，對(duì)圍巖的應(yīng)力狀態(tài)都存在著直接影響，其影響的主要表現(xiàn)為位移場(chǎng)的變化。在本工程Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖中開(kāi)挖方式采取的是臺(tái)階法，在臺(tái)階法開(kāi)挖過(guò)程中，上半斷面在收斂變形后，逐漸趨于穩(wěn)定，而下半斷面開(kāi)挖，會(huì)造成在上半斷面擾動(dòng)，并會(huì)伴隨著收斂出現(xiàn)變形突變，變形突變幅度大小與斷面瞬間所出現(xiàn)的收斂突變存接近，但其數(shù)值并不大。在隧道工程開(kāi)挖過(guò)程中，針對(duì)同一類型的圍巖，采取臺(tái)階法與全斷面開(kāi)挖方法對(duì)圍巖變形的影響程度不同，圍巖中全斷面開(kāi)挖較之臺(tái)階法所引起的變形相對(duì)較小。采取臺(tái)階法進(jìn)行隧道開(kāi)挖，在開(kāi)挖過(guò)程中，上臺(tái)階圍巖會(huì)受到兩次擾動(dòng)。

3.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)圍巖變形的影響

采取支護(hù)措施，支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用，可以減小塑性圈范圍。隧道工程支護(hù)結(jié)構(gòu)建立，對(duì)圍巖的應(yīng)力與變形存在著直接影響。通過(guò)支護(hù)系統(tǒng)，限制隧道開(kāi)挖圍巖變形，減少圍巖變形。

3.3 鄰近施工對(duì)圍巖變形的影響

在隧道初期支護(hù)之后，圍巖變形逐漸趨于穩(wěn)定，此時(shí)的圍巖處于一種相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。在隧道后期施工過(guò)程中，如進(jìn)行隧道側(cè)壁開(kāi)挖等作業(yè)，會(huì)對(duì)圍巖變形造成影響，圍巖變形的特征主要表現(xiàn)為小幅震蕩。

3.4 施工工序?qū)鷰r變形的影響

隧道工程施工工序是影響圍巖變形的主要因素。在隧道施工中，其主要工序包括隧道開(kāi)挖、初期支護(hù)、仰拱設(shè)置、隧道二次襯砌等。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在隧道開(kāi)挖過(guò)程中，圍巖變形已經(jīng)產(chǎn)生，其變形幅度約占總體變形量的30%，在初期支護(hù)施工后，雖然對(duì)圍巖變形發(fā)揮了一定的抑制作用，但圍巖仍存在著40%左右的變形。通過(guò)設(shè)置仰拱，縮小隧道變形，此時(shí)，圍巖變形量約為20%，經(jīng)過(guò)隧道二次襯砌施工后，圍巖變形逐漸穩(wěn)定，變形量低于10%。在隧道施工之后，圍巖重新進(jìn)行穩(wěn)定狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

在隧道工程施工過(guò)程中，巖體開(kāi)挖，會(huì)對(duì)圍巖平衡狀態(tài)造成破壞，應(yīng)力場(chǎng)的變化會(huì)引起巖體應(yīng)力重新分布，從而出現(xiàn)圍巖變形等問(wèn)題。本文結(jié)合工程實(shí)例，通過(guò)有限元模擬法證明了隧道施工會(huì)對(duì)圍巖變形造成較大影響。影響隧道圍巖變形的主要因素包括開(kāi)挖方法、支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇、鄰近施工與施工工序等。在進(jìn)行隧道施工中，需要根據(jù)其地質(zhì)情況，分析圍巖變化程度，從而采取對(duì)應(yīng)措施，保證隧道工程施工的綜合效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖君瑞.明埡子隧道圍巖變形及合理支護(hù)結(jié)構(gòu)的研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2010.