皖南山区中跨径隧道工程开挖及支护施工技术研究

皖南山区中跨径隧道工程开挖及支护施工技术研究

杨兵

中交一公局第一工程有限公司 北京 102205

摘要：在皖南山区中跨径隧道工程施工前期阶段中，应当提前做好施工场地的勘察作业，依照开挖支护情况制定完善的方案，根据围岩等级应用多种形式的开挖支护方式。在本篇文章中，结合工程案例，全面论述了皖南山区中跨径隧道工程开挖以及支护施工技术的应用要点。

关键词：皖南山区；中跨径隧道工程；开挖支护；施工技术要点

为了增强皖南山区中跨径隧道工程整体建造质量，应当正确了解到做好隧道开挖工作的必然性，依照具体的特征进行建造和挖掘，从而符合隧道工程的基本要求。制定完善的隧道工程挖掘计划，提升隧道工程挖掘质量，促使隧道建造作业得到安全开展。

1、工程案例

在本篇文章中，分析皖南山区中跨径隧道工程挖掘后期建造技术要点时引进了某项案例，此项隧道工程修建情况决定了区域内交通系统的流畅性，当完成隧道修建作业以后，必定会缩减车辆从道路上的行驶时间，也可以确保运行安全性。xx隧道位于安徽省黄山市黄山区甘棠镇境内，隧道起讫桩号为K3+019-K3+953，总长934m，本隧道属单洞双向深埋岩质中隧道,最大埋深152m，隧道限界净宽14.00m,净高5.0m;其中K3+019-K3+123、K3+763-K3+953段为V级围岩，长度为294m；K3+123-K3+273、K3+623-K3+763段为IV级围岩，长度为290m；K3+273-K3+623段为III级围岩，长度为350m，其中进口浅埋段K3+028-K3+060长度32m，出口浅埋段K3+820-K3+927长度107m。

表1-1xx隧道围岩基本情况

1.1皖南山区中跨径隧道工程建造特征

在皖南山区中跨进隧道工程建造前期阶段中，应当做好对隧道工程建造安全性以及效率提升产生影响的基本因素探究，这是确保隧道工程安全完工的一项关键所在。通过调查案例隧道工程能够了解到，此项工程气候温度适中，能够为隧道工程建造以及后期应用提供诸多的便利，隧道工程建筑环境中地质条件良好，稳定性极高，可以借助红外线类型的勘探技术和数字化技术实施地质勘察作业，为隧道工程开展提供准确的数据支持。和地表道路工程建造相比较来看，隧道工程包含的要点诸多。在开挖施工作业开展期间，有可能会影响到山体构造的稳定性。在隧道工程挖掘操作过程中，应当注重施工进度控制，掌握施工环境变化，按照工程实际情况制定完善的施工方案，在确保工程质量的基础上加快施工进度，提升施工效率，缩减建造周期，从而实现基本的建造目标。

1.2制定隧道工程建造方案

论述的案例中，隧道工程施工建造十分复杂和繁琐，对于建造单位提出了极高的要求，必须具备良好的施工技术水平，提前做好充足的施工准备工作，引进高性能的机械设备，以此提升建造效率，确保整体建造质量。处于该项目建造期间，为了安全实施钻孔爆破作业，主要是将风动类型的凿岩车当成主要设备。面对于应用爆破法开挖的隧道工程，选择合理的爆破技术是特别关键的，必须以经验丰富的爆破人员为主，重点展开爆破设计，制定合理的爆破方案。加大爆破人员的培养力度，强化安全意识，提升操作水平。与此同时，为了将洞内存留的各项残渣有效的清除干净，还需要将装载机车辆应用于隧道工程建造中，使其起到良好的辅助效果。

2、皖南山区中跨境隧道工程开挖及支护施工技术

开挖方式的选择决定了皖南山区中跨径隧道工程具体进度以及质量。常见的开挖方式表现为CD法、环形开挖预留核心土法、上下台阶法、全断面法以及分布开挖法等。在选取开挖方式过程中，必须对地质条件、施工条件、设备能力等多项因素重点考虑，选择与之相符的开挖方式，将安全性和经济性体现出来。

图2-1 XX隧道二次衬砌施工情况

2.1隧道工程建设开挖支护施工方式探究

在施工作业开展过程中，各项技术都有着一定的独特性，开挖支护也是如此，台阶法和全断面开挖法是主要应用的两种方式。对于全断面开挖方式来讲，在施工前期阶段中，必须做好爆破处理工作，通过爆破的形式使岩石处于破裂状态，为隧道轮廓设计提供诸多的便利。完成爆破以后，应用二次衬砌和锚固支护方式开展施工作业。为了增强爆破之后围岩的稳定性，必须利用支护进行加固保护。需要认识到的一方面是，应当合理控制支护的宽度和长度。留出充足的空间，便于大型机械设备运行操作。基于全断面开挖的基础上形成了台阶法，该种方式因为优势高而被普遍应用到了隧道施工中，操作原理是按照各项长度逐一划分岩层，依照不同的情况选择与之相符的台阶法。在施工前期阶段中，对支护闭合的时间和岩层稳定性有效考虑，防止施工发生安全隐患。

2.2钢架和大拱脚钢架支护施工技术

在皖南山区中跨径隧道施工作业开展过程中，需要对轮廓进行爆破处理。为了保持施工中台阶的稳定性，可以从开挖台阶过程中提前设置大拱脚，相关人员适当的扩大拱脚，构建拱脚的支架，使用混凝土进行加固处理，以此提升拱脚支架的稳定性。通常情况下，在具备稳定性的土内设置大拱脚有着诸多的便利，但是岩层稳定性较差的情况下设置大拱脚难度极高。扩凿拱脚所需要的时间比较多。在应用钢架及大拱脚钢架支护施工技术时，有着一定的风险性。要想降低风险性的出现，就需要强化施工人员的安全理念，采取性能良好的原材料，制定规范性的施工操作方案，确保钢架制作的节点和弧度与标准的设计要求相符合。对节点连接过程中，使用螺栓的形式保持钢架和围岩之间的契合度，应用混凝土将缝隙全面填充，从根本上强化钢架整体的抗压性能。

2.3喷射混凝土支护施工技术

图 2.3-1 XX隧道初支掌子面湿喷混凝土施工

在皖南山区中跨径隧道工程建设期间，需要加强防护力度，采取混凝土的方式提升围岩的稳定性，一般是通过管道喷射的形式完成混凝土添加工作。等到喷射完成的混凝土处于良好的凝固状态以后，再次进行喷射。遵循分层分阶段的原则喷射混凝土。从实际情况来看，基于围岩上喷射混凝土保持围岩稳定性非常简单，可是如果挖过岩壁之后，将会直接影响到接触面的平整度，那么在喷射混凝土时将会发生混凝土原料分布不均匀现象，完全增加了混凝土喷射的难度。为了解决此种现象，必须从喷射混凝土前期阶段中提前填补材料，填平控制，进而降低混凝土的使用数量以及混凝土喷射的难度。

2.4隧道工程中的锚杆支护施工技术

针对于锚杆支护施工技术来讲，包含了多样化的构架方式。在支护作业期间需要对各项类型的锚杆以及架构方式进行明确。砂浆锚杆的构建流程表现为提前做好充足的准备工作，使用器械设备标注孔位，将孔洞清理干净，灌注相应比例的砂浆插入锚杆。完成锚杆的垫板和螺栓安装以后，就可以形成一项完整的砂浆锚杆支护。然而从实际情况来看，大部分设计和施工实际情况有着明显的差别存在，这是由于施工阶段和设计阶段有着诸多的不同之处，虽然设计的施工图纸能够为施工提供良好的依据，可是在具体的施工过程中，普遍被外部自然环境、地质结构等多方面因素所影响，并不能提前预估和防范。总体上而言，工程设计环节和具体的施工阶段有着一些区别，导致设计数据与施工数据不一致。对此，需要加强隧道工程锚杆支护力度，保持支护设施的完整性。在挖掘施工过程中，有效的检测工程地质条件，对掌子面重点清理，实施测量放线操作，做好超前支护和灌浆作业，对上半断面和下半断面有效开挖，进行喷锚支护。

2.5防水和排水技术

皖南山区中跨径隧道工程周围水文地质条件十分复杂，因此需要采取合理的防水和排水技术，掌握各方面要点。在隧道开挖之前，重点分析隧道周围的地下水情况，制定降水措施，强化防水层施工质量控制力度，体现出防水层的有效性和耐久性。设置规范性的排水系统，确保能够顺利的排出积水。

皖南山区中跨径隧道工程开挖和支护施工技术涉及到了多方面，必须重点考虑合理规划。在施工过程中，遵循标准的安全规范和技术要求，促使工程施工作业得到高质量的开展。

3、结语：

从以上论述来看，皖南山区中跨径隧道工程属于交通体系中十分重要的一方面，是确保区域交通体系畅通的关键所在。而且在隧道工程建设期间，采取的开挖支护技术也决定了施工整体质量。需要隧道工程开挖施工人员加大周围场地的勘察力度，遵循标准的要求开展隧道挖掘施工作业，分析和探究隧道建设中的难点，制定完善的措施，掌握各方面要点，从而确保施工作业高质量完成。

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