浅谈穿越山岭小断面隧道掘进施工技术

浅谈穿越山岭小断面隧道掘进施工技术

贾智光

身份证：152326198410223575

摘要：在我国一些穿越山岭地区修建了多个山地隧道，旨在加强铁路运输工作，还有一些山地地区铁路改造工程和新建工程，穿越山岭隧道距离长，数量多，对其进行分析发现，这些隧道的断面都比较小、坡度大、施工难度大、施工环境恶劣。对此需要人们根据具体情况，规范要求科学制定穿越山岭小断面隧道掘进施工方案，并科学采用各种掘进技术，科学配置设备、人力、物力，科学选择施工工艺和方法，以此提高施工质量。对此，本文主要浅谈穿越山岭断面隧道掘进施工技术，阐述了工程概况、施工方案、施工技术、施工设备等，旨在为穿越山岭小断面隧道施工提供指导。

关键词：穿越山岭；小断面隧道；掘进施工技术

引言：

在我国公路工程建设中会遇到各种地质地形条件的限制性问题，尤其是在一些山地、丘陵地段中，在西部大开发战略影响下，高等级的公路也不断延伸，公路隧道规模不断扩大，数量不断增多，早期的两车隧道已经无法满足人们的出行需求。对此需要人们在公路隧道施工中优化设计，采用新的技术，尤其是在穿越山岭隧道施工中，也需要对小断面隧道进行科学技术，并科学应用各种隧掘进施工技术。

一、施工概括

本文以四川的某个城市川区铁路建设工程为例，该工程穿越的山岭隧道有4座，总长度约为1300米，其中包括不同等级的围岩，这些围岩的施工可以采用平巷和斜巷相结合的方式。其中的进口、上坡、出口、下拨等高度都是不同的，隧道断面净宽和净高都有严格的要求。

二、施工方案

基于以上工程特点和性质，需要在两个隧道工程项目的进出口端同时掘进，需要施工队伍制定科学的施工方案，遵循两端同步掘进、中间贯穿、全断面开挖、初支追踪、隧道整体贯通后施工二衬的原则，以此确保施工方案的科学、合理、可靠。对于隧道进口平巷端需要采用无轨运输的方法，采用扒渣机来装入渣土，并协助机动车将其运输到指定地方进行处理，对于出口斜巷端需要采用有轨运输的方法，使用小型的挖掘设备来装入渣土，并协助卷扬机牵引矿车有轨运输到洞口，后通过装载机运输到指定地方进行处理[1]。

三、施工方法

（一）盾构法

在穿越山岭小断面隧道掘进施工中常用的方法是盾构法，该方法是一种机械化施工方法，其需要采用盾构机械设备来稳定推进，通过盾构外壳和管支架对周围围岩中容易发生各种安全隐患地方进行探测。且在开挖面中也可以采用切削装置开挖土地，并采用专门的推土机械设备将土体运送到隧道外，在此过程中还需要结合千斤顶在后方顶进施工。

（二）悬臂式掘进方法

该方法需要采用悬臂式掘进机，该设备可以实现截割、装载运输、自行走的联合掘进，在开采作业深入中对于掘进面可以采用机械化的方法进行掘进。

四、施工工艺

第一，科学设计小断面隧道掘进施工工艺流程，第二，做好标注：具体如下所示：

（一）测量放样

在进口端的掌子面出使用全站仪来反复放样，后将需要开挖的轮廓线采用鲜明的颜色标注，后在爆破设计中将炮眼孔位也采用不同的颜色进行标注。如果出口斜巷坡度大，则需要增加全站仪放样的时间，并在洞口内安装激光定向仪，通过激光点来投射掌子面，此时技术人员可以根据设计图纸标注好开挖轮廓线。最后在固定距离下使用全站仪来探测开挖断面、中线、标高，并使用激光定向仪检测这些参数信息是否存在变动，便于确保激光投射点的精准、无误。

（二）钻研爆破。因为隧道面较小，对此可以对全断面光面进行爆破开挖，在此过程中需要人工钻研，科学安排施工人员，采用风枪钻孔，根据爆破方案进行大眼，并科学埋设火药进行爆破。在此过程中，对于掏槽眼和四边眼的钻研精度一般高于其他眼，并科学控制开眼误差，对于四边眼需要根据规范要求预留外插角，以此控制炮连接处的台阶长度和宽度。此时也需要在眼口位置处和掌子面、岩石存在不平整的地方加深炮眼的深度，确保在跑眼底的水平度符合要求。在装药前，需要科学控制炮眼的直径，在高压风管处输入高压风，以此清洁炮眼孔中的杂物，在装药的过程中，也需要根据设计图采用科学的方法进行，控制装药量。在具体起炮的过程中需要采用组合式的网络结构，以此提高起爆的效果，在具体联合的过程中，需要清除电雷管脚线金属部分出的杂物，通过串联的方法连接，对于各个炮眼雷管的数量也需要符合要求，电阻数量符合要求，对于引爆雷管需要进行包裹。在采用网络进行连接后需要安装专门的工作人员对电阻导通情况进行检查，确保起爆网络中的电阻符合设计要求，如果不符合要求，需要重新连接。

（三）通风排烟

在爆破结束后，需要启动通风机来排烟，在通风一段时间后需要安排管理人员使用气体检测仪器对进入隧道内的气体进行检测，确保施工作业符合要求后才可以安排施工人员进入隧道开展作业。

（四）出渣运输

在出渣前，施工人员需要采用小型挖机对掌子面周围的情况进行检查，及时发现各种安全隐患，及时清除松动的土块，岩石块，在安全工作完成后才可以进行出渣。对于进口平巷面需要采用扒渣机来装渣，采用小型机动车来运送渣土，对于洞口的渣土需要一次性运输到指定的地方，对于出口斜巷需要也需要采用小型的挖机来装渣，采用卷扬机提升矿车将其运送到指定西方。

（五）初期支护

需要根据设计图纸，对不同的围岩进行处理，对于第一等级的围岩需要采用格栅钢架和锚网联合支护，对于第二等级的围岩需要采用锚喷支护，在局部设置锚网，这种支护方法是因为第一等级围岩破碎范围大，稳定性差，在每一次开挖后需要根据掌子面变化情况做好初期支护。在第二等级围岩开挖后，因为其稳定性强，因此可以缩短工期，加快进度，根据具体的开挖深度进行支护[2]。

五、施工中的注意问题

（一）稳定前进，减少浪费

在穿越山岭小断面隧道掘进开挖和初期支护施工中需要根据具体情况确保这两项工序同步进行，避免盲目赶进度导致初期支护不符合实际需求，导致后期出现超欠挖的问题。

（二）加强安全管理

在穿越山岭小断面隧道掘进施工中也需要加强安全管理，完善安全管理制度，严格根据制度加强控制，科学安排专门的管理人员，明确分工，对于一些危险系数高，存在安全隐患的关键部分需要明确安全监管重点。比如，加快火工品的安全管理，加强斜巷提升工艺的安全管理，确保整个施工环境安全稳定，以此加强质量控制，并根据具体情况优化施工方案，加强组织设计，科学控制施工进度和施工工艺。

（三）加强超前地质预测和围岩量测，为后期施工提供指导

在穿越山岭小断面隧道掘进施工中，还需要加强对超前地质的预测，重点对掌子面前方围岩进行预测，对地下水位变化情况进行预测，对各种有害气体进行探测，对环境安全性进行预测，以此根据具体的超前地质预测结果来制定施工措施，优化施工设计，确保施工更加高效，安全、稳定。此外，还需要对围岩进行量测，以此为初期支护施工提供依据，为穿越山岭小断面隧道掘进施工的进行营造安全的作业环境[3]。

六、结束语

总之，在穿越山岭小断面隧道施工中，需要工程单位加强对地质的勘察，对施工条件进行分析，以此针对性的制定施工方案，把握工程特点，优化工程设计，以此稳定推进施工，确保施工活动的顺利进行。在此过程中也需要单位做好预测，科学分析施工中的各种问题，科学采用施工工艺和囧事，便于在后期施工中科学配置设备，科学安排人员，减少浪费，提高施工水平，确保最终效益目标的实现。

参考文献

[1] 王录林. 输气管道工程小断面山岭隧道施工技术[J]. 全文版:工程技术, 2016.

[2] 李志德. 小断面长距离引水隧洞施工技术研究[D]. 兰州理工大学.

[3] 王录林. 输气管道工程小断面山岭隧道施工技术[J]. 工程技术(引文版), 2016:00198-00200.