時間：2023-05-30 09:02:54
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇隧道施工方法，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
一、軟弱圍巖工程特點(diǎn)及變形破壞特征
軟弱圍巖指的是具有較軟弱的巖質(zhì)、較低的承載力、結(jié)構(gòu)相對破碎的圍巖，在軟弱圍巖隧道施工中，其工程特點(diǎn)主要包括以下內(nèi)容：一是巖體容易松散破碎并且具有較差的粘結(jié)力。由擠壓破碎帶、巖體全風(fēng)化層與土層構(gòu)成的軟弱圍巖，其巖體結(jié)構(gòu)松散破碎，巖體之間所具有的粘結(jié)力較差，在隧道開挖至洞室后其粘結(jié)主要是靠微弱的膠結(jié)能力與顆粒摩擦，所以具有極不穩(wěn)定的特點(diǎn)，特別是淺埋地段則容易產(chǎn)生冒頂和坍塌。二是強(qiáng)度較低并且在遇水之后容易發(fā)生軟化現(xiàn)象。由千枚巖、炭質(zhì)巖、片巖、泥巖、頁巖等構(gòu)成的軟弱圍巖，其本身具有較低的強(qiáng)度與較差的穩(wěn)定性，并且在隧道開挖之后一旦暴露就容易受風(fēng)侵蝕、遇水軟化，特別是深埋地段在高應(yīng)力的影響下容易產(chǎn)生塑性變形而導(dǎo)致洞室的內(nèi)擠。巖體的結(jié)構(gòu)面由于軟弱而容易滑塌。一些塊狀巖體由于受到結(jié)構(gòu)面切割帶來的影響過于嚴(yán)重并且結(jié)構(gòu)面具有較低的粘結(jié)強(qiáng)度，所以在隧道開挖以后周邊的巖體容易沿著結(jié)構(gòu)面發(fā)生墜落、滑移和松弛現(xiàn)象。
由于軟弱圍巖隧道施工具有以上工程特點(diǎn)，所以在隧道開挖之后容易表現(xiàn)出容易坍塌和具有較短的自穩(wěn)時間的特征。隧道開挖會移走對洞身進(jìn)行支撐的圍巖而造成洞壁處于臨空狀態(tài)，圍巖所承受的應(yīng)力在經(jīng)過重新調(diào)整后會向已經(jīng)挖空的隧道部位變形，這種變形主要包括三個部分：一是隧道正前方位掌子面產(chǎn)生水平鼓出現(xiàn)象；二是掌子面前方的圍巖出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，而淺埋隧道地段則會出現(xiàn)地表下沉現(xiàn)象從而產(chǎn)生沉降槽；三是剛開始開挖的地段洞壁產(chǎn)生收斂變形現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為邊墻內(nèi)移和拱頂下沉。如果這些變形不能通過有效措施進(jìn)行控制則會導(dǎo)致塌方現(xiàn)象。隧道塌方的類型主要表現(xiàn)為兩種：一是由于掌子面產(chǎn)生的水平變形太大而出現(xiàn)掌子面擠出塌方；二是由于支護(hù)出現(xiàn)過大下沉而讓隧道在失穩(wěn)狀態(tài)下塌方。如果隧道上面只具有較淺的覆土?xí)r，則隧道中出現(xiàn)的變形會逐漸發(fā)展至地表并引發(fā)地表開裂變形，甚至?xí)a(chǎn)生坍塌冒頂?shù)默F(xiàn)象，這種嚴(yán)重的塌方事故對隧道工程的環(huán)境以及建設(shè)都會產(chǎn)生極大危害。
綜上所述，由于軟弱圍巖隧道施工中的圍巖具有較差的自穩(wěn)能力與較低的強(qiáng)度，所以地應(yīng)力會在隧道開挖之后進(jìn)行重新的分布，從而導(dǎo)致隧道周邊會出現(xiàn)較大松動圈，在此施工特點(diǎn)和施工環(huán)境中，如果工程措施或者施工方法設(shè)計(jì)和使用不當(dāng)，將會導(dǎo)致初期支護(hù)產(chǎn)生變形甚至發(fā)生塌方事故等，由此可以看出，軟弱圍巖隧道施工工作的核心在于對變形的控制與坍塌的防止。
二、隧道開挖施工方法及其比較分析
隧道結(jié)構(gòu)本身的力學(xué)狀態(tài)就十分復(fù)雜，而軟弱圍巖環(huán)境中的隧道施工更是需要面臨更多的問題。從力學(xué)角度看，隧道施工的過程是對隧道結(jié)構(gòu)力學(xué)狀態(tài)做出控制的過程，而施工技術(shù)也是對力學(xué)狀態(tài)做出控制的方法和手段，所以在隧道施工中根據(jù)實(shí)際施工情況來選擇合理且具有適應(yīng)性的施工方法十分重要。
（一）全斷面開挖法
以隧道輪廓設(shè)計(jì)為依據(jù)進(jìn)行一次爆破成型并進(jìn)行后期支護(hù)、修建襯砌的施工方法被稱為全斷面開挖法，這種方法適用于I―IV級別的圍巖。在IV級別圍巖的應(yīng)用中，圍巖需要具備從開挖到支護(hù)這段時間中保持穩(wěn)定的能力。當(dāng)有高效率的裝運(yùn)機(jī)械設(shè)備、自制的作業(yè)臺架或者鉆孔臺時也應(yīng)當(dāng)對這種方法做出考慮。在全斷面開挖法的使用中，施工區(qū)段的長度或者隧道的長度都不宜過短，一般應(yīng)當(dāng)在1KM以上，否則會具有較差的經(jīng)濟(jì)性，同時要選取配套的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工以提高機(jī)械設(shè)備的施工效率。此方法的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)為具有較大空間的工作面、較寬的施工現(xiàn)場，并且開挖工序只有一道而具有了較高的開挖效率和方便的管理。其劣勢則體現(xiàn)為對機(jī)械化程度具有較高要求并且要具有嚴(yán)密的施工組織，任何一道工序的落后都會對施工進(jìn)度造成影響。
（二）臺階法
橫向?qū)⒄谱用娣指顬閹讉€部分并分布進(jìn)行開挖的方法被稱為臺階法。使用臺階法施工的過程中一般將設(shè)計(jì)斷面分為上下兩個斷面分別在此進(jìn)行開挖成型。其工序是開挖上半斷面――對拱部進(jìn)行錨桿噴射混凝土支護(hù)――對拱部進(jìn)行襯砌――開挖下半部分中央部位――開挖邊墻部分――對邊墻部分進(jìn)行噴射混凝土支護(hù)與襯砌。這種方法適用于很多類型的圍巖，與全斷面開挖法比較具有較低的設(shè)備要求，同時具有較大的工作空間，能夠在一定程度上確保開挖面具有足夠的穩(wěn)定性，特別是在上部進(jìn)行開挖支護(hù)以后，下半部分的開挖工作相對更為安全。當(dāng)前我國應(yīng)用最廣泛的隧道開挖方法就是臺階法，在應(yīng)用中的缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在上下部分的開發(fā)工作存在互相干擾的情況，在下半部的開挖中應(yīng)當(dāng)重視上半部分的穩(wěn)定性，并且這種方法會增加圍巖受到的擾動次數(shù)。
（三）分部開挖法
如果軟弱圍巖無法采用大斷面開發(fā)法進(jìn)行開挖則最好選擇分部開挖法展開施工。當(dāng)前隧道施工中的分布開挖法包括環(huán)形開挖預(yù)留核心土法、交叉中隔壁法、中隔壁法以及雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等。其中環(huán)形開挖預(yù)留核心土法可以在V―IV級別的圍巖隧道施工中使用，其順序是對環(huán)形公布土體進(jìn)行人工與機(jī)械的配合開挖，對拱部做好初期支護(hù)，對核心土體以及下半部分土體進(jìn)行開挖，對邊墻做好初期支護(hù)，封底并以圍巖變形的具體情況進(jìn)行二次襯砌。使用這種方法能夠使開挖工作面具有較好的穩(wěn)定性從而確保施工安全；交叉中隔壁與中隔壁法適用于大跨淺埋隧道的施工，這種施工一般需要對地面沉陷做出嚴(yán)格的控制。在中隔壁法的應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)分為兩至三部從上往下沿著一側(cè)進(jìn)行開挖，完成一步開挖后應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行錨噴支護(hù)并安置中隔墻和鋼架，同時底部應(yīng)當(dāng)設(shè)置臨時的仰拱，隨后在對中隔墻另一側(cè)進(jìn)行開挖。交叉中隔壁法相對中隔墻一側(cè)分為兩或散步進(jìn)行從上往下的開挖與支護(hù)，一側(cè)完成1―2部之后就可以對另一側(cè)進(jìn)行開挖支護(hù)，從而形成兩側(cè)交叉開挖的形態(tài)。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法也被成為眼鏡工法，在應(yīng)用中現(xiàn)在多線隧道兩側(cè)進(jìn)行導(dǎo)坑開挖并分別對剩余部分開挖。這種方法能夠在IV―V的級別圍巖中使用。在這種方法的使用中由于先對兩側(cè)導(dǎo)坑開挖，初期的支護(hù)從下往上形成，所以土體承載力問題得到了良好解決并保證了施工的安全性，地面沉降也可以得到良好控制，但是其劣勢則表現(xiàn)為工序繁多，施工管理與組織復(fù)雜，具有較慢的施工進(jìn)度并且對導(dǎo)坑進(jìn)行臨時支護(hù)會導(dǎo)致工程成本的增加。
全斷面開挖法適用于具有較好的地層并且跨度在8米以下的施工條件，與其他施工方法比較具有一般的沉降、最短的工期較好的防水以及較低的造價(jià)，并不需要對初期支護(hù)進(jìn)行拆除；正臺階法則適用于較差的底層并且跨度在2米以下的施工條件，與其他施工方法比較具有一般的沉降、較短的工期、較好的防水以及較低的造價(jià)，不需要對初期支護(hù)進(jìn)行拆除；上半面臨時封閉正臺階法適用于地層差且跨度在12米以下的施工條件，與其他施工方法相比具有一般的沉降、較短的工期、較好的防水以及較低的造價(jià)，需要拆除的初期支護(hù)量較小；環(huán)形核心土開挖法適用于地層差且跨度在12米以下的施工條件，與其他施工方法相比具有一般的沉降、較短的工期、較好的防水以及較低的造價(jià)，不需要對初期支護(hù)進(jìn)行拆除；中隔墻法適用于地層差且跨度在18米以下的施工條件，與其他施工方法相比具有一般的沉降、較短的工期、較好的防水以及偏高的造價(jià)，需要拆除的初期支護(hù)量較小；交叉中隔墻法適用于地層差且跨度在20米以下的施工條件，與其他施工方法比較具有較小的沉降、較長的工期、較好的防水以及較高的造價(jià)，需要拆除的初期支護(hù)量較大；雙側(cè)壁導(dǎo)坑法則具有適用于具有較大工程跨度的施工條件，與其他方法相比具有較大的沉降、較長的工期、效果較差的防水以及較高的造價(jià)，并且需要超出的初期支護(hù)量較大。
三、隧道開挖的施工原則
隧道施工時要將坑道范圍中的巖體進(jìn)行挖出，在此過程中盡量保證坑道圍巖具有穩(wěn)定性。開挖是軟弱圍巖隧道施工中的首道工序，同時也是最為關(guān)鍵的工序，在開挖坑道的過程中，雖然軟弱圍巖所具有的穩(wěn)定性在很大程度上被圍巖自身工程地質(zhì)特點(diǎn)決定，但是顯然施工方法的選擇也對圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)揮著重要而直接的影響。軟弱圍巖隧道開挖施工基本原則為：在確保圍巖穩(wěn)定性以及盡量減少擾動圍巖的頻率前提下選擇適用于軟弱圍巖工程地質(zhì)特點(diǎn)的掘金方式與開挖方法，并盡量實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)速度的提高。換而言之，在掘進(jìn)方式和開挖方法的選擇中，不僅要對軟弱圍巖的地質(zhì)條件與變化情況作出考慮，讓施工方法能夠適用于軟弱圍巖地質(zhì)特點(diǎn)與變化并確保軟弱圍巖的穩(wěn)定，同時要對坑道范圍中巖體所具有的堅(jiān)硬程度作出考慮，并以此為依據(jù)選在能夠減少擾動圍巖次數(shù)且可以快速掘進(jìn)的方法與技術(shù)。開挖方法對軟弱圍巖的穩(wěn)定性產(chǎn)生著重要影響，所以在開挖方法的選擇中，有必要對施工技術(shù)的難度、施工方法的安全性、掌子面的穩(wěn)定性、機(jī)械設(shè)備能力、工期、造價(jià)等因素做出綜合的分析與考慮，進(jìn)而選擇最具可行性和實(shí)用性的開挖方法。在施工過程中，需要注意的問題主要包括以下幾點(diǎn)：一是要注重施工場地的調(diào)查與研究，掌握軟弱圍巖隧道工程地質(zhì)特點(diǎn)一手資料，并以調(diào)查研究結(jié)果為依據(jù)對施工組織進(jìn)行優(yōu)化；二是以因地制宜為原則選擇具有較強(qiáng)針對性并且效果良好的隧道施工方法與措施，做到“地質(zhì)變，施工方法變”；三是對隧道施工現(xiàn)場進(jìn)行嚴(yán)格的管理，做好長大軟弱圍巖隧道的無軌運(yùn)輸施工以及通風(fēng)工作至關(guān)重要；四是重視水對軟弱圍巖隧道施工產(chǎn)生的影響，在對地下水情況做出調(diào)研的基礎(chǔ)上應(yīng)做到心中有數(shù)。
參考文獻(xiàn)：
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[2]梁飛.軟弱圍巖隧道施工技術(shù)研究[J].科技資訊，2010（32）.
關(guān)鍵詞：深基坑支護(hù)明挖
中圖分類號：TV551文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
0引言
隧道或地下洞室工程，其設(shè)計(jì)核心問題都?xì)w結(jié)于開挖和支護(hù)兩個關(guān)鍵工序上，城市隧道的出現(xiàn)，尤其明挖法隧道，更是對以上兩個關(guān)鍵工序提出了更高的要求。隧道明挖法具有施工簡單、快捷、經(jīng)濟(jì)、安全的優(yōu)點(diǎn),城市地下隧道式工程發(fā)展初期都把它作為首選的開挖技術(shù)。其缺點(diǎn)是對周圍環(huán)境影響較大。本文將以廣明高速SG06標(biāo)明挖隧道為例,闡述城市隧道明挖法施工。
1工程概況
廣明高速公路廣州段SG06標(biāo)基本沿金山大道走向，下穿市廣路。其中隧道共兩條，祈福隧道全長1848m，鐘村隧道920m。
祈福隧道與番禺區(qū)鐘屏岔道走向重合，鐘屏岔道現(xiàn)為12m寬雙向2車道，沿線主要有祈福新村大型樓盤等自然村；鐘村隧道北側(cè)緊靠鐘屏環(huán)山河。兩條隧道均采用全斷面開挖再施工隧道主體結(jié)構(gòu)的施工方式。
2明挖隧道施工順序、特點(diǎn)和方法選擇
2.1施工順序
根據(jù)廣明高速SG06標(biāo)的總體施工安排，鐘村隧道、祈福隧道圍護(hù)樁、止水樁施工完成后，進(jìn)行基坑土方開挖支護(hù)工作。
基坑開挖從上到下依次進(jìn)行，分層分段開挖。支撐架設(shè)、土釘墻與錨索施工與土方開挖密切配合，在土方挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后及時打設(shè)錨桿、打設(shè)錨索、架設(shè)鋼支撐、減少無支撐暴露時。現(xiàn)場基坑開挖深度較設(shè)計(jì)開挖深度偏大，且偏差大于0.3m，必須通知設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。
2.2明挖隧道特點(diǎn)
城市明挖隧道施工的兩個關(guān)鍵工序?yàn)殚_挖和支護(hù)，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全及穩(wěn)定是本工程的重點(diǎn)，防止基坑因失穩(wěn)或圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形過大導(dǎo)致坍塌，確保基坑本身及周邊環(huán)境的安全。
2.3施工方法選擇
①本工程基坑支護(hù)工程量大、工序多、工期短，需要的機(jī)械設(shè)備及人力大，因而周到嚴(yán)密的后勤保障是本基坑工程成功的先決條件。計(jì)劃指導(dǎo)施工，周密計(jì)劃在先，順利施工后行。
②控制性測量放線，地下管線標(biāo)示明確，指導(dǎo)施工作業(yè)。
③挖土機(jī)進(jìn)場清理施工場地，對地表障礙物予以清除。
④施工首先進(jìn)行便橋及交通疏解便道施工，再進(jìn)行圍蔽施工，后進(jìn)行旋挖樁施工（抗浮樁、圍護(hù)樁、立柱樁）水泥攪拌樁及旋噴樁止水帷幕的施工鋼板樁施工土方分層開挖土釘墻施工樁頂冠梁預(yù)應(yīng)力錨索施工鋼支撐施工。
支撐段先施工支撐立柱樁，分層開挖，分層施工內(nèi)支撐梁，且土方開挖與基坑支護(hù)流水施工交替進(jìn)行。同時穿行坡頂、坡底排水溝的施工。
3施工重點(diǎn)、難點(diǎn)因素
本工程長2.8公里，采用明挖施工，周邊建筑物及交通復(fù)雜，與主干道重合個，主干道兩旁為大型社區(qū)、樓盤和商場，且施工范圍內(nèi)存在的管線有PE200燃?xì)夤堋NG管、DN800供水管、高壓電纜、高壓電線桿等多條現(xiàn)狀管線，沿線房屋密集，節(jié)點(diǎn)復(fù)雜。管線遷改和建筑物拆遷量大，隧道最大埋設(shè)14.7m，寬39.6米，一次開挖作業(yè)面大。施工中需要進(jìn)行交通疏解和協(xié)調(diào)配合難度大，且距離基坑邊2米有LNG高壓管道，施工風(fēng)險(xiǎn)大，必須采用相應(yīng)加固措施。明挖基坑深度大，作用空間狹窄，斷面尺寸大，且地層中的砂層、淤泥和地下水造成基坑支護(hù)難度大。
4主要施工方法
4.1深基坑的圍護(hù)
本隧道涉及到的深基坑圍護(hù)方法：①放坡開挖技術(shù)。②混凝土灌注樁支護(hù)技術(shù)。③土釘墻支護(hù)技術(shù)。④砼和鋼結(jié)構(gòu)支撐支護(hù)方法。⑤攪拌樁止水帳幕支護(hù)技術(shù)。⑥錨索支護(hù)技術(shù)。
由于本隧道工程施工環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，因此不同的隧道地段根據(jù)周邊建筑物環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境約束，運(yùn)用不同的基坑圍護(hù)方法。本工程主要使用四種組合支護(hù)方法，主要有① (鉆孔灌注樁+砼支撐+鋼管支撐+樁間止水帷幕)。②（鉆孔灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索）。③放坡開挖+土釘墻。④攪拌樁擋土墻。
4.1.1旋挖樁施工方法
鉆孔樁直徑采用φ0.8m～φ1.3m五種，樁長7m～20m。在旋挖鉆孔前，準(zhǔn)備塑性指數(shù)Ip≥17的粘土，做好循環(huán)泥漿池，比重為1.1～1.3的護(hù)壁泥漿，開孔時，開啟鉆機(jī)將鉆筒中心對準(zhǔn)設(shè)計(jì)樁位中心，先將鉆頭垂吊穩(wěn)定后，再慢慢導(dǎo)正下入井孔，然后勻速下放至作業(yè)面，液壓裝置加壓，旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，按低鉆速、輕壓慢鉆的原則緩緩鉆進(jìn)。鉆桿采用伸縮式鉆桿，鉆頭為筒式活門掏渣筒。施工過程中可以通過鉆機(jī)本身的三向垂直控制系統(tǒng)反復(fù)檢查成孔的垂直度，確保成孔質(zhì)量。
4.1.2樁間止水帷幕施工方法
樁間止水帷幕采用水泥攪拌樁和高壓旋噴樁兩種。懸噴樁擋土止水采用單排φ0.6m@1.2m樁間止水，懸噴樁進(jìn)入不透水層1m以上。水泥攪拌樁采用單排φ0.6m@0.4m樁間止水，進(jìn)入基坑底1m或硬塑土1m以上。
4.1.3砼支撐施工方法
砼支撐梁截面尺寸為60×85m，與冠梁高度相同且一起澆筑，頂高程為地面下1m。
4.1.4鋼支撐施工方法
第一層混凝土支撐施工完畢后，進(jìn)行第二層土方的開挖，開挖到第二道鋼支撐設(shè)計(jì)標(biāo)高以下0.5米后，開始安裝架設(shè)鋼支撐。第二道與第三道鋼支撐在直撐范圍內(nèi)均支撐在鋼圍檁上，斜撐段與鋼墊箱連接。
鋼支撐按設(shè)計(jì)要求加工，根據(jù)支頂距離選合適的節(jié)段用螺栓連接法蘭盤拼接成要求的長度。施工時要求鋼支撐易安裝、好拆卸，因而加工一個固定端頂頭，一個活動端頭。當(dāng)預(yù)應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)要求時，用鋼楔鎖定。
4.1.5錨索施工方法
預(yù)應(yīng)力錨索采用2～4束7φ5預(yù)應(yīng)力鋼筋線，錨索鉆孔直徑150mm，錨索傾角300，豎向間距2.5m，預(yù)應(yīng)力相應(yīng)位置做冠梁（腰梁）貫通，設(shè)置于支護(hù)樁的中軸線位置，預(yù)應(yīng)力錨索至少進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖5m。
4.1.6土釘墻施工方法
錨桿采用φ22mm-φ25mm-φ28mm,水平間距1.2～1.3m，縱向間距1.2～1.5m，錨桿傾角150-300。
噴射混凝土強(qiáng)度等級為C20，采用工藝，厚度為120mm，分兩次噴射。
4.1.7攪拌樁擋土墻施工方法
在人工填土、沖擊粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)土路段采用格柵式攪拌樁擋墻，厚度3.8m。在巖砂交界段，格柵式攪拌樁墻最外側(cè)攪拌樁需改為旋噴樁，進(jìn)入巖層不小于1.5m。
4.2基坑支護(hù)監(jiān)測
監(jiān)測警戒值的確定應(yīng)滿足《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）的相關(guān)要求。一般情況下，警戒值均由兩部分控制, 即總允許變化量和單位時間內(nèi)允許的變化量。
在保證安全的前提下, 綜合考慮工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)等因素, 減少不必要的資金投入。
綜上，各監(jiān)測項(xiàng)目的監(jiān)測警戒值確定如下：
坡（樁）頂水平位移：累計(jì)警戒值取30mm（一級）、40mm（二級），速率警戒值取3mm/d。
土體側(cè)向位移：累計(jì)警戒值取30mm（一級）、40mm（二級），速率警戒值取3mm/d。
地下水位：累計(jì)警戒值取1m，速率警戒值取0.5m/d。
錨桿（索）拉力：警戒值取0.8倍拉力設(shè)計(jì)值。其中錨桿拉力設(shè)計(jì)值在由業(yè)主提供。
地面沉降：累計(jì)警戒值取40mm，速率警戒值取5mm/d。
樁（支護(hù)結(jié)構(gòu)變形）：累計(jì)警戒值取30mm（一級）、40mm（二級），速率警戒值取3mm/d。
中立柱沉降警戒值：基坑開挖引起的立柱隆起或沉降不得超過25mm（一級）、35mm（二級），每天發(fā)展不超過5mm。
支撐軸力：警戒值取0.8倍軸力設(shè)計(jì)值。其中支撐軸力設(shè)計(jì)值由業(yè)主提供。
建（構(gòu)）筑物位移、傾斜警戒值：位移累計(jì)警戒值為25mm（一級）、35mm（二級），位移速率警戒值為3mm/d。傾斜累計(jì)警戒值為0.002H,（H為建筑承重結(jié)構(gòu)高度），傾斜速率警戒值為連續(xù)3天傾斜速度＞0.0001H/d。
裂縫：建筑結(jié)構(gòu)裂縫累計(jì)警戒值為2mm，若呈現(xiàn)持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，須立即報(bào)警。
管線位移：累計(jì)警戒值為30mm，速率警戒值為3mm/d。或按管線運(yùn)營方要求取小值。
4.3深基坑開挖方法
基坑開挖方案擬采用混挖方式進(jìn)行，即根據(jù)不同的開挖深度、施工條件和支護(hù)類型，確定不同的開挖方案，對土釘墻、樁錨支護(hù)無支撐段采用全斷面水平分層，縱向分段開挖方案，對鉆孔樁+內(nèi)支撐段，開挖深度在1.5m～4.5m時采用縱向通道開挖法，開挖深度大于4.5m采用縱向通道中部拉槽加水平分層開挖法。
4.3.1無支撐段土方開挖（土釘墻、鉆孔樁加預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)）
土釘墻、預(yù)應(yīng)力錨索圍護(hù)是隨著基坑挖土的進(jìn)行而逐步施工的，因此土釘墻及預(yù)應(yīng)力錨索施工與挖土作業(yè)交叉進(jìn)行，二者的配合至關(guān)重要，直接關(guān)系到基坑的安全和施工工期，需合理安排，分層分段作業(yè)。
土方開挖前，沿場地四周布設(shè)排水溝和截水溝，避免地表水流入開挖基坑內(nèi)。
挖土從上至下分層分段依次進(jìn)行，每層開挖深度不得超過同層土釘墻、錨索下0.5m,每層分段開挖長度不得超過30m,嚴(yán)禁超挖或在上一層未加固完畢就開挖下一層。當(dāng)遇到地下管線時，應(yīng)通知市政、電力部門，將期移位后再行施工。
4.3.2支撐段土方開挖方案（鉆孔樁加內(nèi)支撐）
4.3.2.1分段分層與支撐時間控制
主體基坑開挖根據(jù)本工程基坑規(guī)模、幾何尺寸，圍護(hù)墻體及支撐結(jié)構(gòu)體系的布置和施工條件，分段進(jìn)行開挖和澆筑底板，每段開挖再按分層、分小段進(jìn)行，并限時完成每小段的開挖和支撐。
根據(jù)支撐道數(shù)，分為3皮土。考慮機(jī)械挖土及支撐的效率，每層厚度控制在2～4m，每一層土以機(jī)械挖土至支撐底面標(biāo)高為原則，然后小型挖機(jī)抽槽開挖出支撐位置。
4.3.2.2土方施工方法
分層挖土?xí)r，從中間向側(cè)墻挖土，即中部拉槽開挖，兩側(cè)各預(yù)留2m寬穩(wěn)定臺階，開挖過程中形成土體護(hù)壁。土方開挖總體開挖順序是：縱向分段、豎向分層，臺階式后退挖土，分臺階配合安裝鋼支撐，開挖到第三層時，基坑內(nèi)放置0.4 m3挖掘機(jī)進(jìn)行掏土、攢堆，配合長臂挖掘機(jī)，見基坑開挖示意圖：
第一層：開挖至冠梁底部，施工樁頂冠梁與第一道砼支撐；
第二層：開挖至第二道剛支撐底標(biāo)高，安裝第二道支撐；
第三層：開挖至坑底，鑿除部分樁體，澆筑墊層、底板。
5結(jié)束語
城市明挖隧道的施工方法多種多樣，施工過程中總會對路面交通造成一定 的影響。隨著我國地下城市隧道建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，原有的施工技術(shù)不斷地發(fā)展與提高的同時，新的施工方法也被應(yīng)用到施工當(dāng)中，施工技術(shù)水平得到不斷提升。通過大量了解城市建筑設(shè)施，地表和地下公用設(shè)施，以及人工地層和自然地質(zhì)介質(zhì)環(huán)境，選擇合適安全的基坑支護(hù)方法尤其重要。
參考文獻(xiàn)：
［1］ 陳建勛.隧道設(shè)計(jì)施工原理[J] . 建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào)， 2009
［2］ 費(fèi)玉清.軌道交通明挖隧道工程設(shè)計(jì)[J]. 山西建筑， 2008
［3］ 楊曉杰.隧道明挖法穩(wěn)定性研究[J]. 地下空間與工程學(xué)報(bào)，2010
關(guān)鍵詞：隧道施工，方法探討
中圖分類號：U455
0、引言
近年來,隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,交通事業(yè)也得到了飛速的發(fā)展,隧道的應(yīng)用越來越廣泛。采用高質(zhì)量的隧道施工方案,不僅可以縮短交通線路的長度,提高交通線路的標(biāo)準(zhǔn)性,而且能夠提高交通道路的運(yùn)行速度,減少交通運(yùn)營期間的養(yǎng)護(hù)、維修,保證了交通道路的運(yùn)行暢通。因此,加強(qiáng)隧道施工中的質(zhì)量控制至關(guān)重要。
1、關(guān)于公路隧道施工中的質(zhì)量問題分析
1.1在隧道施工中常見的質(zhì)量問題
在臺階開挖時，擴(kuò)挖下半斷面時開挖面經(jīng)常控制較差，中部常出現(xiàn)超挖較多，超欠挖嚴(yán)重，而墻腳則出現(xiàn)欠挖較嚴(yán)重。采用臺階或分部開挖時，拱腳懸空，暴露時間過長，造成拱頂下沉量過大，甚至出現(xiàn)塌方。而在超挖嚴(yán)重的區(qū)域使用擋板、雜物，則容易造成初期支護(hù)與圍巖脫離，形成空洞，這是非常嚴(yán)重的質(zhì)量問題。在圍堰的初噴時，多數(shù)問題在于立鋼問題。錨桿的問題也比較突出，錨桿不按設(shè)計(jì)數(shù)量施工，少打或根本不打，特別是拱部。有錨稈長度不夠，砂漿不飽滿，錨桿孔的角度和方向較隨意，錨桿墊板沒有貼緊表面等一些問題經(jīng)常出現(xiàn)。二次襯砌拱背混凝土灌注不滿，導(dǎo)致拱預(yù)厚度不夠，嚴(yán)重時外層鋼筋、拱頂脫空。而在襯砌澆筑過程中，經(jīng)常出現(xiàn)材料供應(yīng)跟不上，發(fā)生機(jī)械故障，出現(xiàn)澆筑縫隙，如果沒有按要求進(jìn)行處理，新老混凝土交接呈不利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定的形狀。
2、隧道施工中的機(jī)械設(shè)備問題
隧道施工的機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量情況，對施工的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率產(chǎn)生很大的影響，對施工企業(yè)采用什么樣的技術(shù)水平有著決定性的作用。對施工機(jī)械設(shè)的不同選擇和開發(fā)，直接影響隧道工程的施工質(zhì)量。隨著社會的科技進(jìn)步，隧道施工的機(jī)械設(shè)備已發(fā)生了變化，有由中小型向大型化、多功能化和信息控制智能化方向發(fā)展的趨勢。目前就兩種應(yīng)用問題分析的傳統(tǒng)裝備，分別是鑿巖設(shè)備和手持風(fēng)鉆多功能臺架。對于鑿巖設(shè)備，使用成本比較高而且一次投入過大是其不足方面，舊的進(jìn)口液壓臺車使用保證率很低，使用耗費(fèi)驚人，還有施工進(jìn)度不是很穩(wěn)定、無保證等問題。因此，只有對這些問題明確認(rèn)識，并加以改進(jìn)和完善才能促進(jìn)行業(yè)的快速發(fā)展。
3、隧道施工環(huán)境問題
在公路隧道的施工過程中的環(huán)保問題，一直受到人們的關(guān)注，從生態(tài)角度來看，生態(tài)環(huán)境一旦遭到破壞，恢復(fù)難度很大、投入成本成倍增加，而且難以達(dá)到好的效果。我們既要重視硬件，也要加強(qiáng)軟件。隧道施工中應(yīng)該同時注重隧道保護(hù)生態(tài)，如果不重點(diǎn)加強(qiáng)施工階段的保護(hù)、治理以及恢復(fù)的管理，提高工程環(huán)境效益就有困難，這樣會導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益和社會效益也會跟不上。這類破壞不僅會帶來上面提到的問題，而且造成視覺和環(huán)境污染。這種問題的出現(xiàn)，主要原因可以歸結(jié)為制度中執(zhí)行不力、不和諧，特別是在施工階段，對環(huán)境保護(hù)措施落實(shí)不到位。很多施工單位在建設(shè)時，過分追求景觀，容易造成極高的環(huán)境保護(hù)成本，工程建設(shè)負(fù)擔(dān)相當(dāng)重。當(dāng)然，公路隧道的環(huán)境保護(hù)，不能單靠施工單位，而是需要設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、業(yè)主和地方政府等各方面的大力協(xié)作來共同完成。如果在建設(shè)過程中在隧道設(shè)計(jì)時就要采取新工藝，使用新材料充分解決可能的環(huán)境問題，在施工過程中，采取一切可能采取的措施，爭取將公路隧道旋工對環(huán)境的影響降到最低限度，減少環(huán)境破壞，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
4、隧道施工常見問題處理方法
在設(shè)計(jì)階段要運(yùn)用動態(tài)設(shè)計(jì)，同時引入國際上比較合理的施工和設(shè)計(jì)的思路，在對隧道施工工程的大中型項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)時，要系統(tǒng)的方法收集相關(guān)資料，同時技術(shù)人員多開展經(jīng)驗(yàn)交流活動。根據(jù)同類工程及開挖地域的地質(zhì)、水文等條件進(jìn)行類比設(shè)計(jì)，這樣做的一個確定就是，可能會使設(shè)計(jì)方案同開挖地的實(shí)際情況不相符，因此要根據(jù)實(shí)際情況適時修改設(shè)計(jì)方案，運(yùn)用現(xiàn)代的信息技術(shù)，實(shí)行施工設(shè)計(jì)的模塊化編制。同時按時組織對施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行積累、分成不同組進(jìn)行交流，同時不斷地優(yōu)化，改進(jìn)有關(guān)的設(shè)計(jì)方法，減少無效勞動，保證工程施工進(jìn)度及工程質(zhì)量；其次，在施工過程中，從人員角度看，要上崗前進(jìn)行上崗技能培訓(xùn)、技能和安全知識，提高施工工人的技術(shù)水平。注意調(diào)節(jié)施工的環(huán)境，在狹小的施工空間、噪音大，能見度低等情況，會干擾施工人員情緒、對施工技能發(fā)揮都有很大影響。第三，由于公路隧道施工過程中，存在許多不確定的影響因素，如隧道的開挖方法、圍巖的支護(hù)、地下水的排放、監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置、爆破手段的采用等都會對公路隧道的施工帶來隱患。提高隧道施工管理水平實(shí)施有效的用人計(jì)劃，在遵守規(guī)范的條件下，合理的把人力、設(shè)備和資金配合起來，統(tǒng)一使用，達(dá)到設(shè)備最佳利用率，勞動生產(chǎn)率高，能源消耗低的目的，使得工程施工比較合理。第四、在工程的監(jiān)測和驗(yàn)收方面也存在一些不能避免的問題，這些問題都給公路隧道帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。如有些隧道施工工程缺少有效的各工序的檢測手段，隧道工程是隱密工程，工程質(zhì)量的驗(yàn)收無法達(dá)到精確評價(jià)，工程隱患難以發(fā)現(xiàn)。第五，施工的同時要注重環(huán)境保護(hù)、我們的施工工藝要隨著科技的進(jìn)步加以改進(jìn)，優(yōu)化施工方案。
5、隧道不同部位的施工方法
5.1洞口施工
洞口段開挖將充分考慮洞內(nèi)施工需要，修建供風(fēng)、供水、供電設(shè)施及材料堆放場地和機(jī)械停放場地。開挖之前先做好截水溝施工。洞口段采用邊坡、仰坡自上而下分層開挖，施工機(jī)械以挖掘機(jī)為主，盡量不采用爆破，保證不擾動原地層。明洞地段土石方開挖：采用全明挖法，若監(jiān)理工程師有要求，也可采用拱上明挖拱下暗挖法。邊墻基礎(chǔ)必須置于穩(wěn)固的地基上。遇有地下水時，須將地下水引離邊墻基礎(chǔ)。洞口場地用裝載機(jī)輔以推土機(jī)整平壓實(shí)：運(yùn)輸采用自卸車，挖方棄往指定的棄碴場。不允許全斷面一次開挖，要分層分級進(jìn)行開挖，邊開挖邊防護(hù)，在上一級防護(hù)工程完成之前不允許開挖下一級。
5.2洞身臺階法施工
臺階法是現(xiàn)在隧道施工常用的一種方法。具體方法是：先對上臺階斷面的開挖輪廓線與炮眼位置進(jìn)行測量放樣，用油漆標(biāo)出具子。讓后采用鑿巖機(jī)進(jìn)行鉆眼，頂部鉆眼需在工作平臺上進(jìn)行。按照規(guī)范的要求裝藥爆破，通常采用光面爆破。在斷面上進(jìn)行噴錨支護(hù)，開挖下臺階，噴錨支護(hù)。
5.3注漿漿錨桿施工
錨桿孔位應(yīng)按設(shè)計(jì)布置，偏差小于10cm，孔深誤差必須保證在10cm內(nèi)。鉆孔本身應(yīng)成直線，不應(yīng)彎曲。方向應(yīng)沿隧道周邊徑向，但不得平行于巖面。灌孔前應(yīng)清孔，砂漿應(yīng)隨備隨用，在砂漿初凝前應(yīng)使用完。注漿應(yīng)使用灌漿罐和注漿管，孔口壓力小于0.4MPa。順著錨桿孔注漿，直到孔口有漿液流出為止。每100根錨桿應(yīng)隨機(jī)抽樣三根，作拉拔試驗(yàn)，以了解錨桿的錨固質(zhì)量。施作錨桿時，同時應(yīng)預(yù)埋格柵鋼架的定位錨桿。
5.4中間巖體加固
洞口刷坡后立即沿隧道軸向?qū)χ虚g巖柱正面打入巾25mm注漿錨桿，進(jìn)行注漿。當(dāng)注漿達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行另一側(cè)洞身的開挖。對拉預(yù)應(yīng)力錨桿的施工：中間巖柱對拉預(yù)應(yīng)力錨桿張拉設(shè)備用穿心式單作用于金頂。一端固定另一端張拉。錨桿固定端和張拉端沿縱向間隔一排布置，在同一截面上間隔進(jìn)行張拉。千斤頂施加預(yù)應(yīng)力時采取邊張拉邊擰緊螺帽的方法。
6、洞內(nèi)裝飾和施工監(jiān)控量測
在瓷磚粘貼前，要將基底面清理干凈，并進(jìn)行濕潤。施工時要粘貼牢固噴涂前，根據(jù)材料使用說明書進(jìn)行噴涂試驗(yàn)，成功后編制噴涂施工方法，報(bào)請監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。洞內(nèi)噴涂做到粘結(jié)牢固、顏色一致、清潔美觀。采用隧道周邊收斂儀和拱頂位移儀對開挖面的圍巖進(jìn)行量測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時采取措施，預(yù)防爆挖后圍巖坍塌及支護(hù)失效，確保施工安全和工程質(zhì)量，并把量測結(jié)果及時向設(shè)計(jì)單位反饋，以便設(shè)計(jì)單位及時修正設(shè)計(jì)。
7、結(jié)語
根據(jù)目前我國隧道工程施工中出現(xiàn)的一些問題，本文對現(xiàn)階段的隧道施工方法進(jìn)行了分析和論述。并從隧道施工總體上考慮，針對其中存在的問題加以簡要的分析與探討，提出了處理常見問題的一些方法。我們工程技術(shù)人員應(yīng)不斷地努力的研究與創(chuàng)新，采用新的工藝與新的施工方法。使整個交通建設(shè)水平上一個臺階，建設(shè)更好的隧道服務(wù)廣大人民。
參考文獻(xiàn)：
[1]夏智海.淺論提高公路隧道施工質(zhì)量的措施和方法[J].公路交通科技,2010.
關(guān)鍵詞：小導(dǎo)管；超前注漿；超前支護(hù)
隧道在軟巖地段必須始終堅(jiān)持“管超前，嚴(yán)注漿，弱爆破，短進(jìn)尺，強(qiáng)支護(hù)，早封閉，勤量測，緊襯砌”的施工原則。本方法的基本原理是在工作面周邊按一定角度將小導(dǎo)管打入地層中，及借助注漿泵的壓力，使?jié){液通過小導(dǎo)管滲透，擴(kuò)散到地層空隙中，這樣既可止水，又可在工作面周圍形成一個承載殼――地層自承拱。
一、超前小導(dǎo)管的使用范圍
雙線隧道施工中超前小導(dǎo)管的使用范圍：超前小導(dǎo)管一般在雙線隧道的Ⅳ、Ⅴ級圍巖及加強(qiáng)地段，配合鋼架使用，從鋼架斷面腹部穿過。在易坍塌、掉塊或淺埋的Ⅴ級加強(qiáng)地段使用超前密排小導(dǎo)管。
二、施工工藝及施工方法
2.1鉆孔
1）測量放樣
按設(shè)計(jì)要求，在掌子面上準(zhǔn)確畫出本循環(huán)需施設(shè)的小導(dǎo)管孔位。
2）鉆孔。
小導(dǎo)管在打孔前，按設(shè)計(jì)要求劃出小導(dǎo)管的位置，并標(biāo)明清楚。采用鑿巖風(fēng)鉆打孔，成孔直徑Φ45mm～Φ47mm，孔口鉆眼偏差小于50mm，孔眼長度大于小導(dǎo)管長度。成孔后將小導(dǎo)管打入，小導(dǎo)管打入后用高壓風(fēng)將小導(dǎo)管內(nèi)砂石等吹出。小導(dǎo)管尾部置于鋼架腹部，增強(qiáng)初支受力性能。小導(dǎo)管安裝后用塑膠泥封堵導(dǎo)管外邊的孔口及圍巖裂隙。
3）鋼管插入及孔口密封處理
鋼管由用鉆機(jī)頂進(jìn)，頂進(jìn)鉆孔長度不小于90%管長。鋼管末端除焊上擋圈外，再用膠泥麻筋纏箍成楔形，以便鋼管頂進(jìn)孔后其外壁與孔巖壁間隙堵塞嚴(yán)密。鋼管搭接長度不小于100cm，并與鋼支撐焊接在一起。鋼管頂進(jìn)時，注意保護(hù)管口不受損變形，以便與注漿管路連接。
2.2鉆孔時注意事項(xiàng)
1）鉆孔從拱部向兩側(cè)依次施鉆。
2）鉆孔過程應(yīng)防止壓彎鉆具，甩打孔壁，造成塌孔或斷桿事故，如遇不良情況，要立即停機(jī)處理。
3）做好現(xiàn)場記錄：包括鉆具尺寸、鉆進(jìn)速度、圍巖類型、裂隙發(fā)育程度及分布位置、出水量、出水位置、處理事故和時間、終孔深度等。
4）鉆孔過程中，應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行回鉆掃孔。
5）每孔完成后，進(jìn)行掏孔檢查，確認(rèn)有無塌孔和探頭石。
6）用自制高壓風(fēng)管進(jìn)行掃孔檢查，清除孔內(nèi)巖屑。
2.3注漿
注漿從拱部順序向下進(jìn)行注漿，其施工順序?yàn)椋捍_定注漿參數(shù)設(shè)立注漿站試泵正式注漿檢查記錄。
1）注漿參數(shù)。
注漿采用水灰比為1：1（重量比）的水泥漿，注漿材料滿足下列要求：漿液的流動性好，易注入地層；固結(jié)后收縮小，具有良好的粘結(jié)力和較高的早期強(qiáng)度；結(jié)石體透水性低，抗?jié)B性能好等。
2）設(shè)立注漿站、試泵。
注漿使用2臺注漿泵進(jìn)行，開泵前選擇三通轉(zhuǎn)芯閥調(diào)到回泵位置，待泵吸水正常時，將三通回泵閥慢慢調(diào)小，泵壓緩緩上升，當(dāng)泵壓達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力后持續(xù)2min―3min，如果一切正常即可結(jié)束，否則應(yīng)檢修后重新試泵，直至正常為止。
3）注漿控制。
a.導(dǎo)管施工完成后開始注漿，注漿前對所有孔眼安裝止?jié){塞，同時對管口與孔口側(cè)進(jìn)行密封處理。
b.水泥漿液采用拌和機(jī)制漿，注漿前先檢查拌和機(jī)和注漿機(jī)設(shè)備狀況，確認(rèn)設(shè)備正常后作壓漿試驗(yàn)，確定合理的注漿參數(shù)，據(jù)以施工。
c.注漿分兩步完成，當(dāng)?shù)谝淮巫{的漿液充分收縮后，進(jìn)行第二次注漿，以使導(dǎo)管填充密實(shí)。注漿采取注漿終壓和注漿量雙控措施，注漿壓力以0.5MPa―1.0MPa為宜，一般按單管達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量0.32m3作為結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，如果注漿量超限，但未達(dá)到壓力要求，首先及時調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，直至符合注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。以確保所鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙均被漿液充填，方可終止注漿，或者當(dāng)注漿壓力達(dá)至設(shè)計(jì)終壓不少于20分鐘，進(jìn)漿量仍達(dá)不到注漿終量時，便可結(jié)束注漿。
三、安全控制要點(diǎn)
1）鉆機(jī)作業(yè)人員要戴防塵口罩，配備安全帽、手套。2）掌握好鉆桿進(jìn)尺的壓力和速度，防止斷桿事故；在鉆孔過程中如發(fā)生卡鉆、斜孔、坍孔等故障，應(yīng)及時采取處理措施；進(jìn)行鉆桿裝卸時注意與鉆機(jī)操作手的配合，避免鉆桿未裝好前啟動導(dǎo)致人員受傷。3）泥漿排渣鉆機(jī)，要作好排水和泥漿池，避免污染環(huán)境；導(dǎo)管注漿時，施工人員要避免正對注漿管。
四、質(zhì)量控制要點(diǎn)
1）鉆機(jī)就位前，首先要精確測定孔的平面位置、外插角、傾角，并對每個孔進(jìn)行編號；控制鉆孔平面位置，超前小導(dǎo)管不得侵入隧道開挖線內(nèi)，相鄰的小導(dǎo)管不得相互交叉；終孔后，要檢查小導(dǎo)管的平面位置、孔深、外插角和方向，并用高壓風(fēng)將鉆孔內(nèi)粉塵吹洗干凈。
2）漿液配置必須嚴(yán)格按施工配合比進(jìn)行配置，漿液制作必須使用機(jī)械拌和，并且要嚴(yán)格控制拌和的時間。
3）相鄰孔眼注漿時需間隔開，不能順序注漿，確保固結(jié)效果，同時達(dá)到控制注漿量的目的。
4）開始注漿時，要根據(jù)注漿終壓和注漿量雙控注漿質(zhì)量，經(jīng)常校驗(yàn)注漿壓力表的準(zhǔn)確度，根據(jù)計(jì)算注漿量并結(jié)合圍巖的松散程度，考慮注漿量。如果注漿過程中，個別孔的漿液不暢通，被迫提前終止時，可在相鄰孔注漿時適當(dāng)加壓補(bǔ)償。
五、工程實(shí)例
（1）工程概況。百店隧道位于山西中南部鐵路通道工程隰縣至洪洞段蒲縣百店村附近，進(jìn)口里程為改DK280+546，出口里程為改DK285+500，全長2954m，設(shè)計(jì)為單洞雙線隧道。隧道地層巖性主要為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積層（Q3eol）新黃土及第四系中更新統(tǒng)洪積層（Q2pl）老黃土，堅(jiān)硬～硬塑狀，松軟結(jié)構(gòu)；第三系上新統(tǒng)粉質(zhì)黏土、細(xì)砂及透鏡體，粉質(zhì)黏土呈硬塑～堅(jiān)硬狀，部分膠結(jié)，局部姜石含量較大，松軟結(jié)構(gòu)，細(xì)砂呈松散結(jié)構(gòu)，密實(shí)；三疊系下統(tǒng)劉家溝組（T1l）砂巖、泥巖，砂巖呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，弱風(fēng)化，泥巖呈塊碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，弱風(fēng)化，巖層產(chǎn)狀310°∠4°。
（2）超前小導(dǎo)管注漿施工工藝及設(shè)計(jì)。該工程采用掌子面分段超前小導(dǎo)管注漿工藝，超前小導(dǎo)管每兩榀布設(shè)一環(huán)。其工藝流程如下：超前小導(dǎo)管注漿每延米需14根，單根長3.5m，其設(shè)計(jì)施工參數(shù)為：小導(dǎo)管采用φ42mm的無縫鋼管，鋼管長度3.5m，成孔直徑38―43mm，鋼管沿隧洞開挖輪廓線布置向外傾斜，外插角a為10°～15°，處理坍體可適當(dāng)加大，注漿壓力為0.5～1MPa。縱向前后相鄰兩排小導(dǎo)管搭接的水平投影長度.5不小于1.5m，滲入性注漿導(dǎo)管環(huán)向間距30cm。此外，注漿前用噴砼封閉掌子面，以防漏漿，對于強(qiáng)行打入的鋼管，先沖清管內(nèi)積物，然后注漿，注漿順序由下而上，漿液用機(jī)械拌和，小導(dǎo)管注漿的孔口最高壓力嚴(yán)格控制在允許范圍內(nèi)。超前小導(dǎo)管注漿方法在百店隧道中的實(shí)際效果證明，該方法可有效的提高巖圍巖自身的穩(wěn)定性，避免了塌方冒頂現(xiàn)象的發(fā)生，加快了施工速度，使得施工安全得到了有力的保障。
結(jié)語
用小導(dǎo)管注漿法處理塌方。工序簡單，安全可靠，施工速度快。用小導(dǎo)管注漿法為輔助措施的暗挖施工方法，具有速度快、成本低的優(yōu)點(diǎn)。采用小導(dǎo)管注漿配合“管棚施工”開挖。在山西中南部鐵路通道百店隧道施工中取得成功，充分顯示了這一優(yōu)點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：隧道工程；隧道技術(shù)；公路隧道；鐵路隧道；水工隧洞；隧道施工方法
1 隧道技術(shù)
隧道技術(shù)對應(yīng)于修筑隧道過程的各個階段，可以大致分為：運(yùn)用技術(shù)（照明、通風(fēng)、維修管理防災(zāi)等）；調(diào)查計(jì)劃技術(shù)（與地質(zhì)、水文等的調(diào)查和預(yù)測、測量等有關(guān)）；設(shè)計(jì)技術(shù)（指巖石力學(xué)、土力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料等）；施工技術(shù)（指開挖、運(yùn)輸、支撐襯砌的施工、基地改良、改善施工條件而采用的特殊施工方法、安全衛(wèi)生等）；隧道技術(shù)是與地質(zhì)學(xué)、水文學(xué)、沿途學(xué)和土力學(xué)、應(yīng)用力學(xué)和材料力學(xué)等有關(guān)理工科各部門有著密切的聯(lián)系。它同時應(yīng)用測量、施工機(jī)械、炸藥、照明、通風(fēng)、通訊等各類工程學(xué)科，并因?qū)λ唷⒔饘佟⒒炷痢鹤⑺巹┑戎惢瘜W(xué)品的有效利用，而使其與廣泛的領(lǐng)域保持著關(guān)聯(lián)。因此，有關(guān)隧道技術(shù)的基礎(chǔ)理論和實(shí)際應(yīng)用，不但涉及土木工程等有關(guān)學(xué)科，還聯(lián)系到其他工科、理科的范圍。
2 公路隧道
2.1公路隧道通風(fēng)
①半橫向式通風(fēng)：為了對于除圓形斷面之外的其他斷面形式的隧道換風(fēng)便利，1934年，英國人在修建莫爾西隧道（長3226米）時，對盡量減少管道斷面的方式做了研究，首次采用半橫向通風(fēng)系統(tǒng)。 ②豎井式縱向通風(fēng)：1976年，日本在修建關(guān)越隧道（長10855米），首次將縱向通風(fēng)應(yīng)用于10km以上的隧道通風(fēng)。③自然通風(fēng)： 利用自然風(fēng)壓、空氣溫差、密度差等對室內(nèi)；礦井或井巷進(jìn)行通風(fēng)的方式。④橫向式通風(fēng)：美國紐約市的荷蘭隧道，采用盾構(gòu)法施工，圓形斷面，所以車道下面作為送風(fēng)道，上部作為排風(fēng)道，氣流從下往上橫向流動。成為世界上首次采用全橫向通風(fēng)方式。⑤混合式通風(fēng)：根據(jù)隧道的具體條件和特殊需要，由豎井與上述方式組成最為合理的通風(fēng)系統(tǒng)。
2.2 公路隧道照明
隧道照明遵守的設(shè)計(jì)原則可以歸納為以下幾點(diǎn)：
①隧道內(nèi)不管是白天或夜間均需設(shè)基本照明；②白天車輛進(jìn)入隧道時，路面亮度應(yīng)逐漸下降，使司機(jī)的視覺有一個適應(yīng)過程，將入口段分為引入段、適應(yīng)段和過渡段；③確定引入段、適應(yīng)段和過渡段的長度（S），通常按車速（V）以T=2s的適應(yīng)時間來確定，可用S=V/3.6（m）來估算；④出口段也應(yīng)設(shè)過度照明，在雙向交通情況下和入口段相同；⑤夜間出入口不設(shè)加強(qiáng)照明，洞外應(yīng)設(shè)路燈照明，亮度不低于洞內(nèi)基本亮度的1/2；隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)應(yīng)急照明，其亮度不低于基本亮度的1/10。
3 鐵路隧道
3.1鐵路隧道是修建在地下或水下并鋪設(shè)鐵路供機(jī)車車輛通行的建筑物
根據(jù)其所在位置可分為三大類：為縮短距離和避免大坡道而從山嶺或丘陵下穿越的稱為山嶺隧道；為穿越河流或海峽而從河下或海底通過的稱為水下隧道；為適應(yīng)鐵路通過大城市的需要而在城市地下穿越的稱為城市隧道。這三類隧道中修建最多的是山嶺隧道。
3.2 地下鐵道是地下工程的一種綜合體
地下鐵道建設(shè)涉及眾多技術(shù)領(lǐng)域，包括路網(wǎng)規(guī)劃、線路設(shè)計(jì)、土建工程、建筑造型和裝修、機(jī)電運(yùn)營設(shè)備等系統(tǒng)，要作好地下鐵道建設(shè)工作，不但要掌握各個系統(tǒng)的專門知識，而且還要能對名處系統(tǒng)進(jìn)行全面協(xié)調(diào)。地下鐵道路網(wǎng)規(guī)劃作為城市總體規(guī)劃的重要組成部分，就一定要適應(yīng)城市的發(fā)展。地下鐵道線路走向、埋深，車站站位與城市規(guī)劃、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件有關(guān)，尤其是和準(zhǔn)備采用的施工方法關(guān)系密切。地鐵車站建筑造型既要充分體現(xiàn)公共交通建筑的特點(diǎn)，又要考慮如何與本地城市建筑風(fēng)格相協(xié)調(diào)，反映城市建筑特色。
4 水工隧洞
4.1水工隧洞是指在山體中或地下開鑿的過水洞
水工隧洞可用于灌溉、發(fā)電、供水、泄水、輸水、施工導(dǎo)流和通航。水流在洞內(nèi)具有自由水面的，稱為無壓隧洞；充滿整個斷面，使洞壁承受一定水壓力的，稱為有壓隧洞。
4.2 水工隧洞的工作特點(diǎn)
4.2.1水力特點(diǎn)：深泄水孔：a 泄水能力與H1/2成正比；b 進(jìn)口位置低，能預(yù)泄；c承受得水頭較高，易引起空化、空蝕；d 水流脈動會引起閘門等振動；e 出口單寬流量大，能量集中會造成下游沖刷。
4.2.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：a 洞室開挖后，引起應(yīng)力重分布，導(dǎo)致圍巖變形甚至崩塌，為此常布置臨時支護(hù)和永久性襯砌。b 承受較大得內(nèi)水壓力得隧洞，要求圍巖具有足夠得厚度和必要得襯砌。
4.2.3施工特點(diǎn)：隧洞一般斷面小，洞線長，工序多，干擾大，施工條件差，工期較長。
4.2.4水工隧洞的組成，主要包括下列三部分：進(jìn)口段，洞身段，出口段
4.3 水工隧洞得布置及線路選擇
①總體布置及線路選擇應(yīng)根據(jù)樞紐得任務(wù)，對泄水建筑物進(jìn)行總體規(guī)劃。在合理得選定洞線得基礎(chǔ)上，根據(jù)地形、地質(zhì)、水流條件，選定進(jìn)口得位置及進(jìn)口結(jié)構(gòu)形成，確定閘門在洞口中得位置。②確定洞身縱坡及洞身斷面形狀及尺寸。③根據(jù)地形、地質(zhì)、尾水位等條件及建筑物之間得相互關(guān)系，選定出口得位置，底扳高程及消能方式。
隧道工程的發(fā)展對交通運(yùn)輸?shù)淖饔镁哂邢喈?dāng)重要的意義，尤其對公路和鐵路運(yùn)輸具有相當(dāng)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。隧道在公路和鐵路中應(yīng)用，不但大大節(jié)省了路程，避免繞行，縮短了里程，節(jié)省了運(yùn)輸時間，而且節(jié)省了燃油，節(jié)省了資金，對滿足人們的生活需要外出需要以及人們的生活水平和健康水平有很大的改善作用；對物流的運(yùn)輸加速周轉(zhuǎn)、提高了流通效率，在經(jīng)濟(jì)上也會帶來很大的效益。
參考文獻(xiàn)：
[1]陶光龍等編著.隧道工程概論. 北京：科學(xué)出版社，2002
[關(guān)鍵詞]地鐵車站;施工方法;施工流程;優(yōu)缺點(diǎn);適用條件
伴隨著我國社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展與綜合國力的增強(qiáng)，城市的規(guī)模也不斷的增大，城市人口流量還在增加、再加上機(jī)動車輛呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢，交通狀況不斷惡化。為了改善交通環(huán)境，采取了各種措施，其中興建地下鐵道得到了普遍的認(rèn)可，如最近幾年在北京、廣州、深圳等城市便興建了大量的地下鐵道。由于在城市中修建地下鐵道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地質(zhì)、環(huán)境保護(hù)、施工機(jī)具以及資金條件等因素的影響較大，因此各自所采用的施工方法也不盡相同。下面將就城市地下鐵道施工方法分別加以介紹。施工方法的選擇應(yīng)根據(jù)工程的性質(zhì)、規(guī)模、地質(zhì)和水文條件、以及地面和地下障礙物、施丁設(shè)備、環(huán)保和工期要求等因素，經(jīng)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。
1明挖法
明挖法是指挖開地面，由上向下開挖土石方至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，自基底由下向上順作施工，完成隧道主體結(jié)構(gòu)，最后回填基坑或恢復(fù)地面的施工方法。
明挖法是各國地下鐵道施工的首選方法，在地面交通和環(huán)境允許的地方通常采用明挖法施工。淺埋地鐵車站和區(qū)間隧道經(jīng)常采用明挖法，明挖法施工屬于深基坑工程技術(shù)。由于地鐵工程一般位于建筑物密集的城區(qū)，因此深基坑工程的主要技術(shù)難點(diǎn)在于對基坑周圍原狀十的保護(hù)，防止地表沉降，減少對既有建筑物的影響。明挖法的優(yōu)點(diǎn)是施工技術(shù)簡單、快速、經(jīng)濟(jì)，常被作為首選方案。但其缺點(diǎn)也是明顯的，如阻斷交通時間較長，噪聲與震動等對環(huán)境的影響。
明挖法施工程序一般可以分為4大步:維護(hù)結(jié)構(gòu)施工內(nèi)部土方開挖工程結(jié)構(gòu)施工管線恢復(fù)及覆土，如圖1。
上海地鐵M8線黃興路地鐵車站位于上海市控江路、靖宇路交叉口東側(cè)的控江路中心線下。該車站為地下2層島式車站，長166.6 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬17.2 m，南、北端頭井寬21.4 m。標(biāo)準(zhǔn)段為單柱雙跨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，端頭井部分為雙柱雙跨結(jié)構(gòu)，共有2個風(fēng)井及3個出人口。車站主體采用地下連續(xù)墻作為基坑的維護(hù)結(jié)構(gòu)，地下連續(xù)墻在標(biāo)準(zhǔn)段深26.8m.墻體厚0.6m。車站出人口、風(fēng)井采用SMW樁作為基坑的維護(hù)結(jié)構(gòu)。
2蓋挖法
蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度后，將頂部封閉，其余的下部工程在封閉的頂蓋下進(jìn)行施工.主體結(jié)構(gòu)可以順作，也可以逆作。
在城市繁忙地帶修建地鐵車站時，往往占用道路，影響交通當(dāng)?shù)罔F車站設(shè)在主干道上，而交通不能中斷，且需要確保一定交通流量要求時，可選用蓋挖法。
2.1蓋挖順作法
蓋挖順作法是在地表作業(yè)完成擋土結(jié)構(gòu)后，以定型的預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)覆蕭結(jié)構(gòu)(包括縱、橫梁和路面板)置于擋土結(jié)構(gòu)上維持交通，往下反復(fù)進(jìn)行開挖和加設(shè)橫撐，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高。依序由下而上，施工主體結(jié)構(gòu)和防水措施，回填土并恢復(fù)管線路或埋設(shè)新的管線路。最后，視需要拆除擋上結(jié)構(gòu)外露部分并恢復(fù)道路。施工順序如圖2。
在道路交通不能長期中斷的情況下修建車站主體時，可考慮采用蓋挖順作法。
工程實(shí)例:深圳地鐵一期工程華強(qiáng)路站位于深圳市最繁華的深南中路與華強(qiáng)路交叉口西側(cè)，深南中路行車道下。該地區(qū)市政道路密集，車流量大，最高車流量達(dá)3865輛/h。車站主體為單柱雙層雙跨結(jié)構(gòu)，車站全長224.3 m，標(biāo)準(zhǔn)斷面寬18.9 m，基坑深約18.9 m，西端盾構(gòu)并處寬22.5 m，基坑深約18.7 m。南側(cè)綠地內(nèi)東西端各布置一個風(fēng)道。主體結(jié)構(gòu)施工工期為2年，其中圍護(hù)結(jié)構(gòu)及臨時路面施工期為7個月.為保證深南中路在地鐵站施工期間的正常行車，該路段主體結(jié)構(gòu)施工采用蓋挖順作法施工方案。
2.2蓋挖逆作法
蓋挖逆作法是先在地表面向下做基坑的維護(hù)結(jié)構(gòu)和中間樁柱，和蓋挖順作法一樣，基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)多采用地下連續(xù)墻或帷幕樁，中間支撐多利用主體結(jié)構(gòu)本身的中間立柱以降低工程造價(jià)。隨后即可開挖表層土體至主體結(jié)構(gòu)頂板地面標(biāo)高，利用未開挖的土體作為土模澆筑頂板。頂板可以作為一道強(qiáng)有力的橫撐，以防止維護(hù)結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)變形，待回填土后將道路復(fù)原，恢復(fù)交通。以后的工作都是在頂板覆蓋下進(jìn)行，即自上而下逐層開挖并建造主體結(jié)構(gòu)直至底板，如圖3。
如果開挖面積較大、覆土較淺、周圍沿線建筑物過于靠近，為盡量防止因開挖基坑而引起臨近建筑物的沉陷，或需及早恢復(fù)路面交通，但又缺乏定型覆蓋結(jié)構(gòu)，常采用蓋挖逆作法施工。
工程實(shí)例:南京地鐵南北線一期工程的區(qū)間隧道在地質(zhì)條件和周圍環(huán)境允許的情況下，以造價(jià)、工期、安全為目標(biāo)，經(jīng)過分析、比較，選擇了全線區(qū)間施工方法。其中，三山街站，位于秦淮河古河道部位，位于粉土、粉細(xì)砂、淤泥質(zhì)粘土土層中。因?yàn)槭堑?個車站，又位于十字路口，因此采用地下連續(xù)墻作圍護(hù)結(jié)構(gòu).除人口結(jié)構(gòu)采用順作法外，其余均為蓋挖逆作法。
2.3蓋挖半逆作法
蓋挖半逆作法與逆作法的區(qū)別僅在于頂板完成及恢復(fù)路面后，向下挖土至設(shè)計(jì)標(biāo)高后先澆筑底板，再依次向上逐層澆筑側(cè)墻、樓板。在半逆作法施工中，一般都必須設(shè)置橫撐并施加預(yù)應(yīng)力，如圖4。
3暗挖法
暗挖法是在特定條件下，不挖開地面，全部在地下進(jìn)行開挖和修筑襯砌結(jié)構(gòu)的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:鉆爆法、盾構(gòu)法、掘進(jìn)機(jī)法、淺埋暗挖法、頂管法、沉管法等。其中尤以淺埋暗挖法和盾構(gòu)法應(yīng)用較為廣泛，因此，本文著重介紹這兩種方法。
轉(zhuǎn)貼于 3.1淺埋暗挖法(淺埋礦山法)
淺埋暗挖法即松散地層的新奧法施工，新奧法是充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，對圍巖進(jìn)行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過對圍巖和支護(hù)的量測、監(jiān)控，指導(dǎo)地下工程的設(shè)計(jì)施工。淺埋暗挖法是針對埋置深度較淺、松散不穩(wěn)定的上層和軟弱破碎巖層施工而提出來的，如深圳地鐵區(qū)間隧道大部分采用了淺埋暗挖法施工。
淺埋暗挖法的施工技術(shù)特點(diǎn):圍巖變形波及地表;要求剛性支護(hù)或地層改良;通過試驗(yàn)段來指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。
淺埋暗挖法施工隧道時，應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、圍巖情況、環(huán)境要求以及施工單位的自身?xiàng)l件等，選擇適宜的開挖方法及掘進(jìn)方式。施工中區(qū)間隧道常用的開挖方法是臺階法、CRD工法、眼鏡工法等;城市地鐵車站、地下停車場等多跨隧道多采用柱洞法測洞法或中洞法等工法施工。
地下鐵道是在城市區(qū)域內(nèi)施工，對地表沉降的控制要求比較嚴(yán)格，所以更要強(qiáng)調(diào)地層的預(yù)支護(hù)和預(yù)加固，所采用的施工方法有超前小導(dǎo)管預(yù)注漿、開挖面深孔注漿、管棚超前支護(hù)。淺埋暗挖法的施工工藝可以概括為“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測”18個字，其工藝流程見圖5。
工程實(shí)例:北京地鐵東單車站東南風(fēng)道與車站主體結(jié)構(gòu)正交，北側(cè)在長安街下，中部及南側(cè)穿過居民區(qū)，風(fēng)道全長43.4 m。采用淺埋暗挖洞樁法施工，在基本維持環(huán)境原狀條件的情況下從地面居民生活區(qū)和人防設(shè)施下面順利通過。
3.2盾構(gòu)法修建地鐵隨道
盾構(gòu)法施工是以盾構(gòu)這種施工機(jī)械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。盾構(gòu)(shield )是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進(jìn)的活動鋼筒結(jié)構(gòu)。鋼筒的前端設(shè)置有支撐和開挖土體的裝置，鋼筒的中段安裝有頂進(jìn)所需的千斤頂;鋼筒的尾部可以拼裝預(yù)制或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)。盾構(gòu)每推進(jìn)一環(huán)距離，就在盾尾支護(hù)下拼裝(或現(xiàn)澆)一環(huán)襯砌，并向襯砌環(huán)外圍的空隙中壓注水泥砂漿，以防止隧道及地面下沉。盾構(gòu)推進(jìn)的反力由襯砌環(huán)承擔(dān)。盾構(gòu)施工前應(yīng)先修建一豎井，在豎井內(nèi)安裝盾構(gòu)，盾構(gòu)開挖出的土體由豎井通道送出地面。盾構(gòu)法施工工藝見下圖6所示。
按盾構(gòu)斷面形狀不同可將其分為:圓形、拱形、矩形、馬蹄形4種。圓形因其抵抗地層中的土壓力和水壓力較好，襯砌拼裝簡便，可采用通用構(gòu)件，易于更換，因而應(yīng)用較為廣泛;按開挖方式不同可將盾構(gòu)分為:手工挖掘式、半機(jī)械挖掘式和機(jī)械挖掘式3種;按盾構(gòu)前部構(gòu)造不同可將盾構(gòu)分為:敞胸式和閉胸式2種;按排除地下水與穩(wěn)定開挖面的方式不同可將盾構(gòu)分為:人工井點(diǎn)降水、泥水加壓、土壓平衡式，局部氣壓盾構(gòu)，全氣壓盾構(gòu)等。
盾構(gòu)法的主要優(yōu)點(diǎn):除豎井施工外，施工作業(yè)均在地下進(jìn)行，既不影響地面交通，又可減少對附近居民的噪聲和振動影響;盾構(gòu)推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進(jìn)行，施T易于管理，施工人員也比較少;土方量少;穿越河道時不影響航運(yùn);施工不受風(fēng)雨等氣候條件的影響;在地質(zhì)條件差、地下水位高的地方建設(shè)埋深較大的隧道，盾構(gòu)法有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性。
工程實(shí)例:北京地鐵五號線即采用了盾構(gòu)法施工地鐵五號線是一條貫穿北京市中心的南北向地下交通大動脈。南起豐臺區(qū)宋家莊，向北經(jīng)蒲黃榆、祟文門、東單、東四、雍和宮止于昌平區(qū)太平莊北站，全長27.7 km。由于該路段地上大型建筑物密集，交通流量大，地下管網(wǎng)復(fù)雜，為減少對城市經(jīng)濟(jì)和市民生活的影響，經(jīng)專家論證，決定在雍和宮至北新橋約700 m長的試驗(yàn)段率先采用盾構(gòu)施工方法。該盾構(gòu)為大直徑土壓平衡盾構(gòu)機(jī)。
4沉管法
沉管法是將隧道管段分段預(yù)制，分段兩端設(shè)臨時止水頭部，然后浮運(yùn)至隧道軸線處，沉放在預(yù)先挖好的地槽內(nèi)，完成管段間的水下連接，移去臨時止水頭部，回填基槽保護(hù)沉管，鋪設(shè)隧道內(nèi)部設(shè)施，從而形成一個完整的水下通道。
沉管隧道對地基要求較低，特別適用于軟土地基、河床或海岸較淺，易于水上疏浚設(shè)施進(jìn)行基槽開外的工程特點(diǎn)。由于其埋深小，包括連接段在內(nèi)的隧道線路總長較采用暗挖法和盾構(gòu)法修建的隧道明顯縮短。沉管斷面形狀可圓可方，選擇靈活。基槽開挖、管段預(yù)制、浮運(yùn)沉放和內(nèi)部鋪裝等各工序可平行作業(yè)，彼此干擾相對較少，并且管段預(yù)制質(zhì)量容易控制。基于上述的優(yōu)點(diǎn)，在大江、大河等寬闊水域下構(gòu)筑隧道，沉管法稱為最經(jīng)濟(jì)的水下穿越方案。
按照管身材料，沉管隧道可分為2類:鋼殼沉管隧道(有可分為單層鋼殼隧道和雙層鋼殼隧道)和鋼筋餛凝土沉管隧道。鋼殼沉管隧道在北美采用的較多，而鋼筋混凝土沉管隧道則在歐亞采用較多。
沉管隧道施工主要工序:管節(jié)預(yù)制基槽開挖管段浮運(yùn)和沉放對接作業(yè)內(nèi)部裝飾。
上程實(shí)例:廣一州珠江隧道是我國第一條公路與地鐵合用的越江隧道，公路隧道全長1 238.5 m。河中段隧道埋置在河床下.不影響水面通航，河中沉管段全長457 m。該沉管為多孔矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中包括兩個雙車道機(jī)動車孔、一個地鐵孔、一個電纜管廊。沉管斷面為典型矩形斷面，外形尺寸為33 mx7.956 m(寬x高)，底板厚1.2 m、頂板厚1.0 m，兩外側(cè)墻分別為0.7 m和0.55 m、最長管節(jié)的混凝土量達(dá)12 000砰。管段的基底坐落在河床的風(fēng)化花崗巖層上。開槽時采用了炸礁施工。基礎(chǔ)處理采用灌砂法。
5混合法
可以根據(jù)地鐵隧道的實(shí)際情況，在地鐵隧道的施工過程中采用以上2種或2種以上的方法同時使用，稱其為混合法。
工程實(shí)例:北京地鐵東四站位于朝陽門內(nèi)大街與東四南大街交叉日上，處于繁華的市中心，有多路公交車經(jīng)過。車站主體順東四南大街，呈南北走向，東四南大街規(guī)劃道路紅線寬70 m，現(xiàn)狀路寬為22 m，朝內(nèi)大街已改造完，道路紅線寬60 m，兩方向客流均衡，交通十分繁忙;且遠(yuǎn)期六號線順朝內(nèi)大街，呈東西走向，在此站換乘。本車站兩端為明挖段，結(jié)構(gòu)形式為3層三跨框架結(jié)構(gòu);中間為暗挖段，結(jié)構(gòu)形式為單層三拱兩柱結(jié)構(gòu)。車站總長度197 m，暗挖段長為96.80 m，明挖段長為100. 20m。
6結(jié)束語
隨著我國地下鐵道建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，原有的施工技術(shù)不斷地發(fā)展與提高的同時，新的施工方法也被應(yīng)用到施工當(dāng)中，施工技術(shù)水平得到不斷提升，其中有些施工技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。另外，由于城市交通流量的增加導(dǎo)致城市道路已擁擠不堪，加上城市環(huán)境的要求越來越嚴(yán)格，城市內(nèi)封路施工已不現(xiàn)實(shí)了。因此，暗挖技術(shù)，如盾構(gòu)法、淺埋暗挖法將是今后研究和實(shí)踐的主攻方向。
參考文獻(xiàn)
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2朱小龍，張慶賀，朱斌.南京地下鐵道施工方法的選擇.施工技術(shù)，2002
3劉釗，佘高才，·周振強(qiáng).地鐵Z二程設(shè)計(jì)與施上.北京人民交通出版社，2004
關(guān)鍵詞： 軟弱圍巖 隧道 施工
1工程概述
八蘇木隧道全長8184m，工期26個月，為單洞雙線隧道，隧道最大埋深約130m，最大開挖斷面達(dá)145m2，屬特大斷面隧道，是京包線集寧至包頭段增建第二雙線重點(diǎn)控制工程。隧道洞身穿越印河與大黑河的分水嶺，洞身穿越區(qū)地層巖性復(fù)雜，主要有第四系全新統(tǒng)洪積層及坡積層，上第三系上新統(tǒng)玄武巖、泥巖夾礫巖、華力西中晚期花崗巖等。隧道進(jìn)口段承擔(dān)的施工任務(wù)為4024m,其中Ⅳ、Ⅴ級圍巖占進(jìn)口段施工總長度的49.4%。
2施工方案確定
根據(jù)現(xiàn)場圍巖巖性，決定采用傳統(tǒng)“三臺階七步法”進(jìn)行軟弱圍巖易坍塌區(qū)開挖。開挖過程中，在認(rèn)真做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作的基礎(chǔ)上，采用超前小導(dǎo)管預(yù)注漿進(jìn)行超前支護(hù)。待開挖完成后，立即對已暴露圍巖進(jìn)行初期支護(hù)施工，并根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果及時指導(dǎo)二次襯砌施工。
3施工方法及工藝
3.1超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
根據(jù)掌子面圍巖揭示的具體情況，采用以地質(zhì)調(diào)查法（洞外地表地質(zhì)調(diào)查、掌子面地質(zhì)素描）、超前鉆探法（30m長超前鉆孔）和物探法（TSP）相結(jié)合的綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法對掌子面前方圍巖進(jìn)行超前預(yù)報(bào)，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。
3.2超前預(yù)支護(hù)
采用Ф42小導(dǎo)管對掌子面前方拱部120°范圍內(nèi)圍巖進(jìn)行超前預(yù)加固。小導(dǎo)管施工長度為3.5m，外插角10°～15°，環(huán)向間距40cm，縱向間距1.6m。導(dǎo)管從支護(hù)工字鋼架中間腹板處以鉆孔方式穿過，導(dǎo)管外露端與支護(hù)鋼架焊接成一體，并注單液水泥漿。
3.3開挖施工
根據(jù)現(xiàn)場圍巖巖性及施工機(jī)械配置情況，為充分發(fā)揮機(jī)械效能，縮短工序操作時間，決定在傳統(tǒng)“三臺階七步法”開挖方法的基礎(chǔ)上延長階施工長度到20～25m。
現(xiàn)場具體開挖方式及臺階長度見圖1:
3.4支護(hù)施工
待分步開挖工序完成后，立即對已開挖暴露圍巖進(jìn)行初噴混凝土支護(hù)。初噴完成后，及時進(jìn)行網(wǎng)片、鋼架和連接鋼筋施工，最后噴混凝土到設(shè)計(jì)厚度并在拱部預(yù)留注漿孔。
3.4.1支護(hù)施工順序及參數(shù)
上臺階支護(hù)施工時，先架設(shè)I-1鋼架，待完成噴混凝土施工后，再行施工I-2鋼架；施工I-2鋼架時，拱部單元節(jié)鋼架采用I20b工字鋼和墊板支撐與核心土上；待下循環(huán)支護(hù)施工時，I-1、I-2鋼架實(shí)行交錯支護(hù)方式。在中、下臺階支護(hù)過程中，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ鋼架根據(jù)分步開挖順序不同相互錯開進(jìn)行支護(hù)。最后進(jìn)行Ⅵ鋼架支護(hù)施工。
支護(hù)過程中，全環(huán)設(shè)置I20b鋼架,縱向間距40cm，鋼筋網(wǎng)片采用φ8、網(wǎng)孔間距15×15cm,拱墻部位噴混凝土厚度采用28cm。
3.4.2加強(qiáng)初支，擴(kuò)大拱腳：
為防止拱腳下沉，使初支在環(huán)向及縱向形成整體受力結(jié)構(gòu)，采用加密縱向連接鋼筋、增加拱腳噴混凝土厚度及鎖腳錨桿的方式進(jìn)行初支加強(qiáng)，中下臺拱腳部位噴混凝土加厚至50cm，下臺鎖腳錨桿施工數(shù)量采用4～8根。鎖腳錨桿施工時外露端采用“L”型式與鋼架翼板面緊密焊接在一起，施工角度視現(xiàn)場圍巖情況具體確定。
二次注漿施工目的：減少襯砌施工后產(chǎn)生的“空洞”現(xiàn)象，利于特殊地段襯砌與初支共同作用承擔(dān)圍巖變形壓力。
四、施工質(zhì)量控制要點(diǎn)
1、根據(jù)圍巖性質(zhì)認(rèn)真做好超前支護(hù)、加固，注重對圍巖注漿效果的檢查。
2、圍巖分步開挖以機(jī)械開挖為主，中下臺個別必需采用爆破的以松動爆破控制，以減少對周邊圍巖的擾動，嚴(yán)格按要求控制開挖進(jìn)尺。
3、單個分步工序開挖完成后，要及時進(jìn)行支護(hù)，以減少圍巖暴露時間。
4、施工過程中應(yīng)注重對支護(hù)結(jié)構(gòu)拱腳的加強(qiáng)處理，以利初支結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
5、當(dāng)下臺滯后一側(cè)距離仰拱混凝土長度具備下循環(huán)仰拱施工條件時，將仰拱便橋移至下臺超前一側(cè)放置，進(jìn)行仰拱隧底支護(hù)及混凝土澆注施工，同時只進(jìn)行上施工；仰拱混凝土澆注完成后，即進(jìn)行下臺滯后一側(cè)開挖支護(hù)施工。
五、結(jié)束語
通過采取上述措施，在八蘇木隧道進(jìn)口段隧道施工中，我們安全、順利的通過了軟弱圍巖易坍塌區(qū)，保證了隧道進(jìn)口段較出口段隧道提前貫通的目標(biāo)。在軟弱圍巖施工過程中，我們注意到下列幾點(diǎn)對施工的正常進(jìn)行具有重要意義：
根據(jù)超前預(yù)報(bào)信息，及時、有效對掌子面前方圍巖進(jìn)行預(yù)加固。
根據(jù)圍巖特性，及時調(diào)整施工方案，選擇適宜的工法進(jìn)行施工。
充分認(rèn)識到加強(qiáng)拱腳施工對增強(qiáng)支護(hù)整體穩(wěn)定性的重要作用。
參考文獻(xiàn)：
【1】王夢恕等著.中國隧道及地下工程修建技術(shù).北京：人民交通出版社，201.5.
【2】朱漢化、王迎超、祝江鴻等著.隧道預(yù)支護(hù)原理與施工技術(shù).北京：人民交通出版社,2008.10.
【3】鐵道部經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院.鐵路隧道工程施工技術(shù)指南.北京.中國鐵道出版社.2008.
關(guān)鍵詞：鐵路隧道；施工方法；成本控制；關(guān)系
中圖分類號： U459.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
概述
鐵路項(xiàng)目施工過程中，隧道工程由于其特有的施工工藝及施工方法，其每公里造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鐵路工程中的其他分項(xiàng)工程，所以對其進(jìn)行有效的成本控制是整個鐵路工程施工中較為重要的一環(huán)，隧道工程成本控制的好壞直接決定著整個鐵路工程的成本控制效果。
鐵路隧道工程成本控制原則
工程成本控制是指為實(shí)現(xiàn)工程成本管理的目標(biāo)，對形成成本的各項(xiàng)耗費(fèi)進(jìn)行指導(dǎo)、監(jiān)督、調(diào)節(jié)和限制，及時控制與糾正即將發(fā)生和已經(jīng)發(fā)生的偏差，把各項(xiàng)費(fèi)用控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。工程成本的主要部分是在施工現(xiàn)場直接發(fā)生的。在實(shí)行項(xiàng)目法施工的情況下，工程成本管理的重心由企業(yè)管理層轉(zhuǎn)向了工程項(xiàng)目部，工程成本控制的重點(diǎn)應(yīng)該放在施工方法的成本控制上，其基本原則如下：
效益原則
實(shí)施成本控制的根本目的，是要取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際施工過程中，建設(shè)單位通常對工程質(zhì)量和工期有比較嚴(yán)格的要求。在成本與質(zhì)量、工期發(fā)生矛盾時，工程項(xiàng)目部往往會抓質(zhì)量、搶工期，而忽視成本控制。這就難以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益統(tǒng)一的目標(biāo)。因此，項(xiàng)目部應(yīng)正確處理質(zhì)量、工期、成本之間的關(guān)系，決不能顧此失彼，不惜代價(jià)，不計(jì)成本。對施工過程中有關(guān)工程量增加、設(shè)計(jì)變更等情況，應(yīng)及時做好現(xiàn)場簽證及索賠工作，以保證項(xiàng)目每筆支出都有相應(yīng)的收入。
全面性原則
工程成本管理是一項(xiàng)綜合性的管理，工程施工的各個環(huán)節(jié)都直接或間接地對工程成本產(chǎn)生一定的影響。因此，成本控制必須堅(jiān)持全面性的原則。全面性原則包括兩個方面：一是全員參與成本控制。凡是與成本形成有關(guān)的人員都對成本控制承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。要做到這一點(diǎn)，需要對成本指標(biāo)進(jìn)行層層分解，落實(shí)到人，并與其工資獎金掛鉤，有獎有罰。二是全過程的控制。從施工準(zhǔn)備、施工過程竣工驗(yàn)收、工程保修，每個環(huán)節(jié)都應(yīng)該是成本控制的對象，每一項(xiàng)業(yè)務(wù)都應(yīng)該納入成本控制的范疇，從各個方面堵塞漏洞，杜絕浪費(fèi)。
責(zé)權(quán)利相結(jié)合的原則
要實(shí)現(xiàn)成本控制的目標(biāo)，必須嚴(yán)格按照經(jīng)濟(jì)責(zé)任制的要求，貫徹責(zé)、權(quán)、利相結(jié)合的原則。有責(zé)無權(quán)，不能履行所承擔(dān)的責(zé)任；有責(zé)無利，缺乏履行責(zé)任的動力。只有堅(jiān)持責(zé)權(quán)利相結(jié)合，才能充分發(fā)揮成本控制的作用。
鐵路隧道工程中各施工各環(huán)節(jié)的成本控制
1、人員的成本控制
鐵路隧道工程中人員這一環(huán)節(jié)的控制主要指的是人工費(fèi)的控制，人工費(fèi)主要發(fā)生在項(xiàng)目部所屬施工隊(duì)伍和協(xié)作隊(duì)伍中。協(xié)作隊(duì)伍的人工費(fèi)包括在工程合同單價(jià)之中，不單獨(dú)反映。建設(shè)方項(xiàng)目部按合同控制協(xié)作隊(duì)伍的人工費(fèi)。協(xié)作隊(duì)伍內(nèi)部管理由協(xié)作隊(duì)伍法人代表進(jìn)行，建設(shè)方的工程項(xiàng)目部一般不再過問。項(xiàng)目部所屬自有施工隊(duì)伍的人工費(fèi)，按預(yù)先編好的成本分解表中的人工費(fèi)控制。應(yīng)該注意到項(xiàng)目部所屬自有施工隊(duì)伍全年完成產(chǎn)值中的人工費(fèi)總額應(yīng)等于或大于他們?nèi)甑墓べY總額，否則人工費(fèi)將發(fā)生虧損。另外，還要注意加強(qiáng)對零散用工的管理，注意提高勞動生產(chǎn)率，降低用工數(shù)量、工日單價(jià)等。自有施工隊(duì)伍人工費(fèi)控制還應(yīng)該注意：(1)盡量減少非生產(chǎn)人員數(shù)量；(2)注意勞動組合和人機(jī)配套；(3)充分利用有效工作時間，盡量避免工時浪費(fèi)、減少工作日中的非生產(chǎn)時間；(4)不斷提高隊(duì)伍的技能。
同時，還要將員工的收入與施工進(jìn)度、安全、質(zhì)量、材料節(jié)超掛鉤，節(jié)約有獎，超耗受罰。改善勞動組織，減少窩工浪費(fèi)，加強(qiáng)技術(shù)教育和培訓(xùn)工作，加強(qiáng)勞動紀(jì)律，壓縮非生產(chǎn)用工和輔助用工，嚴(yán)格控制非生產(chǎn)人員比例，最大限度激發(fā)員工參與成本控制的積極性和創(chuàng)造性。
施工設(shè)備的成本控制
施工設(shè)備的成本控制指的是施工機(jī)械使用費(fèi)的控制，施工機(jī)構(gòu)使用費(fèi)的控制，主要是針對項(xiàng)目部自有施工隊(duì)使用機(jī)械而言。在成本分解工作中，已根據(jù)自有施工隊(duì)施工項(xiàng)目特征計(jì)算出了所需各類施工機(jī)械及其使用費(fèi)額，項(xiàng)目經(jīng)理部應(yīng)按其機(jī)械使用費(fèi)額，責(zé)任承包給自有施工隊(duì)，并加強(qiáng)控制管理，確保其費(fèi)用不得突破。協(xié)作隊(duì)伍的施工機(jī)械使用費(fèi)已全部包含在議訂的分包工程項(xiàng)目總體價(jià)格合同以內(nèi)，一般不再單獨(dú)計(jì)列。因此，協(xié)作隊(duì)的施工機(jī)械使用費(fèi)自行控制，自己負(fù)責(zé)。對自有施工隊(duì)的施工機(jī)械使用費(fèi)的控制主要應(yīng)該注意：
嚴(yán)格控制油料消耗。機(jī)械在正常工作條件下每小時的耗油量是有相對規(guī)律的，實(shí)際工作中，可以根據(jù)機(jī)械現(xiàn)有情況確定綜合耗油指標(biāo)，再根據(jù)當(dāng)日需要完成的實(shí)際工作量供給油燃料，不宜以臺班定額核算供油料，從而控制住油燃料耗用成本。
嚴(yán)格控制機(jī)械修理費(fèi)用。要有效地控制住機(jī)械修理費(fèi)用，首先應(yīng)從提高機(jī)械操作工人的技術(shù)素質(zhì)抓起。對機(jī)械使用要按規(guī)程正確操作，按環(huán)境條件有效使用，按保養(yǎng)規(guī)定經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng)。對一般小修小保，應(yīng)由操作工人自行完成。對于中大修及重要零部件更換，操作工人必須報(bào)經(jīng)機(jī)械主管責(zé)任人召集有關(guān)人員“會診”，初步提出修理方案，報(bào)項(xiàng)目經(jīng)理審批后才能進(jìn)行大、中型修理及重要零部件更換，對更換的零部件，應(yīng)由項(xiàng)目機(jī)械主管責(zé)任人驗(yàn)證。對修理費(fèi)用，也必須進(jìn)行市場調(diào)研，多方比較后選定修理廠家并議定修理價(jià)格。有的項(xiàng)目經(jīng)理部就因機(jī)械使用效率很低，而油料消耗過大以及修理費(fèi)用過高，從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益很差甚至虧損。
(3)按規(guī)定提取并上交折舊費(fèi)。一般來說，大中型施工機(jī)械都屬于企業(yè)的固定資產(chǎn)，當(dāng)項(xiàng)目施工需要時，即調(diào)配到項(xiàng)目部使用，因此，項(xiàng)目部必須按規(guī)定要求提取其折舊費(fèi)并如數(shù)上交企業(yè)。
(4)機(jī)械租賃費(fèi)的控制。當(dāng)自身機(jī)械設(shè)備能力不能滿足項(xiàng)目施工需要時，可向社會市場租賃機(jī)械來協(xié)助完成施工任務(wù)。目前，機(jī)械租賃一般有三種形式：一是按工作量承包租賃；二是按臺班租賃；三是按汁日(計(jì)時)租賃。按工作量承包租賃是比較好的辦法，一般應(yīng)采取這種方式；按計(jì)日(計(jì)時)租賃是最不可取的，應(yīng)該避免。因此，項(xiàng)目經(jīng)理部在租賃機(jī)械時，要充分考慮到租賃機(jī)械的用途特征，選定適宜的租賃方式。對租賃機(jī)械價(jià)格，要廣泛進(jìn)行市場調(diào)查，議定出合理的價(jià)格水平。
3、工程質(zhì)量成本的控制
工程質(zhì)量成本是指為保證和提高工程質(zhì)量而支出的一切費(fèi)用，以及未達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)而產(chǎn)生的一切質(zhì)量事故損失費(fèi)用之和。由此可以看出，工程質(zhì)量成本主要包含兩個方面：一是工程質(zhì)量保證成本，二是工程質(zhì)量事故成本。一般來說，質(zhì)量保證成本與質(zhì)量水平成正比關(guān)系，即工程質(zhì)量水平越高，質(zhì)量保證成本就越大；質(zhì)量事故成本與質(zhì)量水平成反比關(guān)系，即工程質(zhì)量水平越高，質(zhì)量事故成本就越低。施工企業(yè)追求的是質(zhì)量高成本低的最佳工程質(zhì)量成本目標(biāo)。一般來說，工程質(zhì)量成本可分解為預(yù)防成本、檢測成本、質(zhì)量事故成本等幾個方面。
預(yù)防成本。預(yù)防成本主要是指為預(yù)防質(zhì)量事故的發(fā)生而開展的技術(shù)質(zhì)量管理工作、質(zhì)量信息、技術(shù)質(zhì)量培訓(xùn)，以及為保證和提高工程質(zhì)量而開展的一系列活動所發(fā)生的費(fèi)用。因此，施工企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)工作，全面提高施工操作人員的技術(shù)素質(zhì)，一次培訓(xùn)投入可換取長久的經(jīng)濟(jì)效益。在選擇協(xié)作隊(duì)伍時，應(yīng)充分注意技術(shù)素質(zhì)及施工能力，這實(shí)際上也是降低成本的有效環(huán)節(jié)。
檢測成本。檢測成本主要是對施工原材料的檢驗(yàn)試驗(yàn)和對施工過程中工序質(zhì)量、工程質(zhì)量檢查等發(fā)生的費(fèi)用。這是預(yù)防及控制質(zhì)量事故發(fā)生的基礎(chǔ)工作，應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際需要而配置檢測設(shè)備及檢測人員和現(xiàn)場質(zhì)量檢查頻次。
工程質(zhì)量事故成本。工程質(zhì)量事故成本主要是指因施工原因造成工程質(zhì)量未達(dá)到規(guī)定要求而發(fā)生的工程返工、返修、停工、事故處理等損失費(fèi)用。這部分費(fèi)用隨質(zhì)量管理水平的提高而下降。自有施工隊(duì)伍和協(xié)作單位應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)質(zhì)量管理，各自負(fù)責(zé)工程項(xiàng)目施工質(zhì)量，最大限度地把這項(xiàng)費(fèi)用降到最低。如一旦發(fā)生質(zhì)量事故，既加大了質(zhì)量成本，降低了經(jīng)濟(jì)效益，同時又造成了不良的社會影響。事實(shí)上，質(zhì)量事故損失費(fèi)用就是工程施工的純利潤，因此，在鐵路隧道工程施工中，要嚴(yán)格把守各道工序質(zhì)量關(guān)，提高工程質(zhì)量一次合格率，防止返工及質(zhì)量事故的發(fā)生。當(dāng)前，工程項(xiàng)目施工普遍推行了社會監(jiān)理制，但施工企業(yè)，切不可因此而放松自身對工程質(zhì)量的有效控制與管理，應(yīng)做到自檢符合要求后才提交監(jiān)理檢查驗(yàn)收，切實(shí)把工程質(zhì)量事故消滅在萌芽狀態(tài)，這樣才能有效降低質(zhì)量成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
三、結(jié)語
總之，隧道施工是一項(xiàng)綜合性技術(shù)。作為長條形管狀結(jié)構(gòu)物，隧道必然會遇到多種多樣的地質(zhì)條件和突發(fā)事件。為此，在施工過程中必須要講究經(jīng)濟(jì)效益，在滿足安全、質(zhì)量、施工進(jìn)度的前提下，應(yīng)盡量將人員，機(jī)械，質(zhì)量達(dá)到完美的融合，確保鐵路隧道施工成本控制利潤的最大化。
參考文獻(xiàn)：
[1]袁玉卿主編，路基路面工程，北京：中國電力出版社,2010.04.
關(guān)鍵詞：水利隧道工程；洞身開挖；襯砌施工；方法；應(yīng)用
隧道工程是我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要形式，是土木工程的分支，和水利水電工程的建設(shè)相輔相成，洞身開挖與襯砌施工是水利隧道工程施工的重要形式，深刻影響整個水利隧道工程的施工質(zhì)量。但是從當(dāng)前發(fā)展實(shí)際情況來看，洞身開挖與襯砌施工在具體實(shí)施中會受到外界環(huán)境因素的影響出現(xiàn)隧道變形和坍塌等問題，這些問題嚴(yán)重制約了水利隧道工程的施工建設(shè)質(zhì)量。因此，文章結(jié)合某水利隧道工程施工建設(shè)實(shí)際情況，就該工程中洞身開挖與襯砌施工方法的應(yīng)用問題進(jìn)行探究。
1水利隧道工程洞身開挖的主要應(yīng)用形式
隧道是修建在地面以下的通路和空間，具體內(nèi)涵是以某種用途為設(shè)計(jì)要點(diǎn)，在地面下使用規(guī)范的方式，按照規(guī)定尺寸和形狀設(shè)計(jì)出來的洞室。水利隧洞工程是土木工程的重要組成，伴隨人類社會的進(jìn)步發(fā)展，隧道工程不僅被利用在水工隧洞中，也開始被人們應(yīng)用到上下水道、輸電線路等大型管路通道中，在多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用【1】。
1.1臺階開挖技術(shù)形式
在水利隧道工程施工中，施工單位需要根據(jù)施工場地的實(shí)際情況來選擇適合的洞身開挖技術(shù)開展施工。其中，臺階開挖技術(shù)形式十分適合被應(yīng)用到地勢結(jié)構(gòu)復(fù)雜的水利隧道工程中。在具體施工中施工人員需要對施工地點(diǎn)開展必要的保護(hù)措施，通過臺階的方式來對石土方進(jìn)行挖掘，在挖掘的過程中施工人員還需要對臺階的高度做出全面的控制，將臺階的長度控制在50m到80m之間，形成圍繞環(huán)型，從而更好的提升水利隧道工程的施工質(zhì)量【2】。
1.2光面爆破技術(shù)形式
水利隧道洞身開挖深受外界多個環(huán)境因素的影響，在外界因素的干擾下容易出現(xiàn)變形、坍塌的問題。在水利隧道工程施工的過程中施工人員還需要對隧道洞身本身所使用的技術(shù)形式進(jìn)行全面的分析。從實(shí)際應(yīng)用情況來看，爆破施工技術(shù)也是水利隧道工程施工中的常用技術(shù)形式，在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的時候需要做好施工現(xiàn)場保護(hù)工作，從中心地開始光面爆破工作。在實(shí)施爆破操作的時候需要預(yù)留相應(yīng)的核心土層巖柱，將土層巖柱的高度設(shè)定在5m左右，預(yù)留厚度在70cm到100cm之間【3】。
2水利隧道工程襯砌施工技術(shù)的應(yīng)用形式
2.1測量放線中的應(yīng)用形式
在基本渠坡建設(shè)完成之后需要施工人員在施工現(xiàn)場開展全方位的測量工作，在實(shí)施測量操作的時候施工人員要注重保持測量線之間的水平高度，即將水平高度控制在2.6m左右，將測量線之間的間隔距離控制在9m左右。另外，在隧道測量放線工作中施工人員需要在適合的位置設(shè)定高程點(diǎn)，并通過對高程點(diǎn)的合理利用來提升襯砌施工質(zhì)量。
2.2工程養(yǎng)護(hù)應(yīng)用形式
混凝土材料水利隧道工程襯砌施工的常見技術(shù)形式，在使用這類材料施工之后施工人員還需要做好施工現(xiàn)場的后期維護(hù)管理，嚴(yán)格關(guān)注和把控混凝土振搗、混凝土密實(shí)處理工作。在實(shí)施養(yǎng)護(hù)操作的時候施工人員可以利用噴霧的形式來完成混凝土表面的保護(hù)工作，使混凝土表面始終保持濕潤的狀態(tài)。
2.3一次支護(hù)中的應(yīng)用形式
水利隧道工程施工量和施工規(guī)模龐大，所涉及的施工環(huán)節(jié)也比較多，一次支護(hù)就是一項(xiàng)重要對施工環(huán)節(jié)。在實(shí)施一次支護(hù)的時候要求施工人員能夠應(yīng)用先進(jìn)的施工設(shè)備來將工模運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，對工模實(shí)施全面的剪裁，而后完成鋪設(shè)工作，并做好支護(hù)邊緣的壓實(shí)處理【4】。在實(shí)施一次支護(hù)施工操作的時候需要施工人員嚴(yán)格按照規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)來控制土層面層之間的間隔距離，一般每一個土層面間的距離為10cm，最大程度上避免發(fā)生干擾的現(xiàn)象。在水利水電隧道一次支護(hù)過程中，施工人員要對每一個土層進(jìn)行全面的連接。在實(shí)施土層連接和一次支護(hù)施工操作的時候還需要安排專門的人員來完成連接操作，一般情況下雙縫連接是一次支護(hù)施工的常用連接形式。在連接施工結(jié)束之后，施工人員還需要在連接地點(diǎn)開展后續(xù)的打孔工作，并在打孔操作中檢驗(yàn)其質(zhì)量是否合格，避免出現(xiàn)質(zhì)量相對較差的工程【5】。
3某水利隧道工程施工建設(shè)的實(shí)際情況
文章所研究水利隧道工程的總體程度為10.932千米，工程的等級設(shè)定為一級，正線施工為單數(shù)，限制傾斜坡度為12%，最小曲線半徑為120mm，牽引線為內(nèi)燃線，牽引質(zhì)量為1350噸。隧道工程項(xiàng)目包含筆架山二號隧道、北衙隧道。北衙隧道是整個工程施工的難點(diǎn)，在施工中隧洞全程會涉及到兩個施工橫洞，長度分別為190.54m和695.79m。
3.1地形地貌
二號隧洞為中山地貌，出口端位于中山峽谷區(qū)域，地勢呈現(xiàn)出左邊高右邊低的特點(diǎn)，進(jìn)出口端陡峭，地面高程為1980m到2370m。，隧洞的高度差為390m，洞身地段比較平緩，起伏坡度在10度到25度之間。北衙隧道為溶蝕、剝蝕構(gòu)造的中山地貌，進(jìn)出口位于中山峽谷地貌區(qū)。地勢左邊高右邊低，自然坡度在30度到50度之間，高程范圍在2000m到2500m之間。地區(qū)周圍交通便利，但是洞身和出口端的交通不夠便利【6】。
3.2地質(zhì)
隧道所在區(qū)域?yàn)榈谒南等陆y(tǒng)滑坡堆積、崩積、錯落堆積的地貌，在整個區(qū)域范圍內(nèi)分布了比較多類型的土質(zhì)。隧道所在區(qū)域地震峰值的加速度為0.2g。測試地區(qū)多數(shù)溝槽屬于季節(jié)性水流，區(qū)域范圍內(nèi)沒有出現(xiàn)大面積的地表水體，地表水質(zhì)會對混凝土帶來腐蝕。地區(qū)范圍內(nèi)存在的不良地質(zhì)包含滑坡、錯落、巖堆、泥石流、巖溶。
4文章所研究水利隧道工程洞身開挖方案的選擇和設(shè)計(jì)
4.1水利隧道洞口施工方案
隧道洞口段按照短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、頻測量的原則來開展施工，在施工的過程中還需要及時做好洞口邊坡防護(hù)和洞頂截排水設(shè)施的安排。
4.2正洞洞身的開挖施工
整個工程三級圍巖結(jié)構(gòu)采取了全斷面開挖的模式，在斷面開挖的過程中采用了多功能臺架配合人工手持風(fēng)鉆鉆研的開挖模式，所有全面光面爆破一次成型。四級圍巖采取了臺階法開挖形式，上下臺階采用了多功能臺階和人工手持風(fēng)鉆配合的爆破形式。
4.3裝渣運(yùn)輸方案
整個標(biāo)段隧道除了車場灘斜井、一號斜井之外的其他正洞好輔助坑道都是用了無軌運(yùn)輸模式，單線采用了裝載機(jī)裝渣，雙線采用了挖掘裝載機(jī)裝渣。自動卸載車輛會將工程多余的殘?jiān)\(yùn)輸?shù)嚼鴪鲋獾降貐^(qū)。正洞隧道出渣專門使用了裝載機(jī)設(shè)備，汽車在將廢棄料運(yùn)輸?shù)叫本椎脑鼒鲋筮€需要通過轉(zhuǎn)運(yùn)措施來將其運(yùn)送到礦車上，在斜井提升機(jī)的作用下將其運(yùn)輸?shù)綇U棄渣棧橋之外的地方。
5文章所研究水利隧道工程襯砌施工技術(shù)
5.1初期支護(hù)施工方案
基于地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，文章所研究水利隧道工程在建設(shè)的初期階段就配合使用多個類型的臺階和人工風(fēng)鉆孔、錨桿、立拱架來完成材料的噴灌。在整個工程開挖施工之后還需要在初期階段做好必要的封閉圍巖管理工作。
5.2仰拱填充、結(jié)構(gòu)防水、二次襯砌施工
仰拱和隧底施工在隧道底部開挖支護(hù)完成之后進(jìn)行，在完成這項(xiàng)工作之后還需要施工人員能夠?qū)ΜF(xiàn)場施工做出必要的指導(dǎo)，從而保證施工過程中的交通不間斷。排水盲管和防護(hù)板會采用專用作業(yè)臺架和人工鋪設(shè)的結(jié)合作用模式，拱墻襯砌采取12m液壓模板臺車完成整體全斷面的襯砌施工，混凝土被運(yùn)輸?shù)綌嚢枵就瓿缮a(chǎn)加工。
5.3水利隧道工程施工設(shè)施的配備
第一，施工排水方案。順坡開挖隧道排水采取的是順坡自然排水的形式，在具體實(shí)施操作的時候僅僅在開挖面和仰共區(qū)間來設(shè)置抽水設(shè)備，將施工過程中產(chǎn)生的廢水抽到成型的水溝內(nèi)部，沿著自然順坡排出到隧道外的污水池中，由專業(yè)人員處理污水池中的污水，在處理達(dá)標(biāo)之后將其對外排放。后坡開挖隧道排水主要采取的是潛水泵緊跟開挖作業(yè)面的形式，在隧道洞內(nèi)部會設(shè)置移動水廠，開挖作業(yè)面所涉及到水會被抽送到移動水倉內(nèi)部，借助移動水倉中的抽水機(jī)將水抽送到洞口或者順坡地段，而后引導(dǎo)洞外的污水處理池中，經(jīng)過一系列的處理之后最終排放出來。第二，施工現(xiàn)場的通風(fēng)方案。在文章所研究的水利隧道工程中采用獨(dú)頭壓入的通風(fēng)方式，根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況綜合選擇應(yīng)用巷道式通風(fēng)方案和接力通風(fēng)方案。第三，不同地址地貌施工方案的制定。在水利隧道工程施工中對于斷層破碎帶、軟弱圍巖地段、洞口淺埋地段要做好前期地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)工作，按照短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、弱爆破和分布開挖操作的原則來組織施工人員開展施工。對于碳質(zhì)板巖變形較大的地段則是需要做好前期階段的地質(zhì)勘查預(yù)測和監(jiān)督控制工作，根據(jù)監(jiān)督控制的結(jié)果來開展超前支護(hù)施工，提升水利隧洞工程的初期支護(hù)強(qiáng)度和剛度。第四，水利隧道工程的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)督測量。①超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。不同地質(zhì)、水文環(huán)境下水利隧道施工所面臨的情況不同，為了能夠確保水利隧道工程施工的順利進(jìn)行，需要施工人員做好隧道超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)工作。在工作預(yù)報(bào)中常用的預(yù)報(bào)方式有地質(zhì)素描、地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)雷達(dá)、長距離地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、炮眼超前鉆孔預(yù)報(bào)等。②監(jiān)督測量。在水利隧道工程的過程中需要做好洞內(nèi)外觀察、地表下沉和水平監(jiān)測工作。在施工的過程中為了能夠更好的反映出圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況，可以使用無尺量測量方式來測量拱頂下沉情況，在監(jiān)測之后還需要綜合整理監(jiān)測數(shù)據(jù)信息繪制拱頂下沉、水平位移參數(shù)曲線，并由施工人員應(yīng)用先進(jìn)的學(xué)科知識對隧道工程初期階段的時態(tài)曲線開展回歸分析。第五，機(jī)械化配套方案的實(shí)施。①鉆爆作業(yè)線。在水利隧道工程施工的過程中選擇使用多功能作業(yè)架實(shí)施光面爆破施工。②裝運(yùn)作業(yè)線。無軌運(yùn)輸使用側(cè)卸載機(jī)裝渣設(shè)備，配合反鏟完成施工。有軌運(yùn)輸斜井使用反鏟裝渣，卷揚(yáng)機(jī)牽引礦產(chǎn)運(yùn)輸車運(yùn)輸。③噴錨施工。在實(shí)施噴錨施工作業(yè)的時候要使用到多功能作業(yè)臺架、風(fēng)動打錨桿眼。④襯砌作業(yè)。在隧洞外設(shè)置專門的混凝土自動化計(jì)量拌合站來生產(chǎn)混凝土，使用12m的液壓模板臺車完成襯砌施工，并使用專門的運(yùn)輸車輛來完成混凝土運(yùn)輸。
6結(jié)束語
文章結(jié)合某水利隧洞工程施工發(fā)展實(shí)際情況，從洞身開挖和襯砌施工方式應(yīng)用兩個角度著重分析了優(yōu)化隧道工程施工的具體對策，根據(jù)不同圍巖等級來采取不同的開挖方式，開挖之后還需要及時做好初期支護(hù)封閉圍巖和二次襯砌處理，從而使得整個工程施工能夠達(dá)到預(yù)期的襯砌施工效果。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：公路隧道洞口；隧道施工；施工安全
中圖分類號：U451文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2009）08-0154-03
我國70%的國土為山嶺和丘陵地區(qū)，以往山區(qū)公路建設(shè)中較多采用的是大填大挖和盤山繞行的方案，近年來，隨著公路交通事業(yè)的發(fā)展，隧道的應(yīng)用越來越廣泛，建設(shè)規(guī)模越來越大。采用隧道方案能夠較大地提高路線線形標(biāo)準(zhǔn)，縮短行車?yán)锍蹋€可避開山區(qū)公路滑坡、崩塌、碎落等常見病害，改善行車條件，并且可以避免大面積開挖擾動山體，減少對植被的破壞，避免產(chǎn)生大量棄方土石填充山谷河灘，能夠有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。與鐵路、水工隧道相比，公路隧道具有斷面大，附屬設(shè)施多，運(yùn)營環(huán)境要求高等特點(diǎn)，因此對公路隧道建設(shè)的技術(shù)水平要求也相對較高。
隧道的分部工程按照結(jié)構(gòu)部位、施工的特點(diǎn)及任務(wù)劃分，一般包括隧道總體、洞身開挖、支護(hù)、防排水系統(tǒng)、二次襯砌、明洞、洞口、路基路面、以及通風(fēng)、照明附屬設(shè)施等。其中錨噴初次襯砌、模筑混凝二次襯砌的施工相對獨(dú)立，工序不搭接，因此宜分開作為獨(dú)立的分部工程。由于隧道透水對安全運(yùn)營和隧道結(jié)構(gòu)都具有較大的危害，隧道的防排水問題受到越來越多的關(guān)注，故為保證工程質(zhì)量，宜單獨(dú)列為分部工程。洞口以外的排水工程可列入洞口工程，也可以歸人整個隧道的防排水系統(tǒng)中。高等級公路的長大隧道常設(shè)有通風(fēng)、照明、供配電、監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)等附屬設(shè)施，應(yīng)按照其安裝施工及功能等特點(diǎn)劃分為獨(dú)立的分部工程。洞口工程包括洞口的開挖、洞門翼墻的砌筑等分項(xiàng)工程。
目前國內(nèi)對洞口段的設(shè)計(jì)大多考慮了預(yù)加固措施，但對施工方法不夠明確，施工規(guī)范也僅簡單闡述了洞口的施工原則。筆者認(rèn)為，施工方法的選擇對洞口防坍和施工安全具有重要作用。本文就復(fù)雜地質(zhì)條件下公路隧道洞口的施工方法進(jìn)行一些探討。
一、隧道洞門的作用及主要形式
國內(nèi)外工程技術(shù)人員都非常重視隧道洞口段的施工，許多國家的隧道設(shè)計(jì)、施工規(guī)范中，都對洞口段的設(shè)計(jì)與施工設(shè)有專門條款。近年來國外大多提倡隧道進(jìn)洞順延山坡坡度，盡量不擾動洞口段巖體的穩(wěn)定性，采取無洞門的“趨自然狀態(tài)”形式。國內(nèi)設(shè)計(jì)和施工時著重強(qiáng)調(diào)“早進(jìn)晚出”及“保持邊仰坡穩(wěn)定”，要求及時施做洞門，通常采用在預(yù)加固結(jié)構(gòu)保護(hù)下進(jìn)行施工。
隧道洞門的作用為保持洞口仰坡和路塹邊坡的穩(wěn)定；匯集和排除地面水流；便于進(jìn)行建筑藝術(shù)處理。洞門的主要形式有：
1．環(huán)框式洞門。將襯砌略伸出洞外，增大其厚度，形成洞口環(huán)框，適用于洞口石質(zhì)堅(jiān)硬、地形陡峻而無排水要求的場合。
2．端墻式洞門。適用于地形開闊、地層基本穩(wěn)定的洞口；其作用在于支護(hù)洞口仰坡，并將仰坡水流匯集排出。
3．翼墻式洞門。在端墻的側(cè)面加設(shè)翼墻而成，用以支撐端墻和保護(hù)路塹邊坡的穩(wěn)定，適用于地質(zhì)條件較差的洞口；翼墻頂面和仰坡的延長面一致，其上設(shè)置水溝，將仰坡和洞頂匯集的地表水排入路塹邊溝內(nèi)。
4．柱式洞門。當(dāng)?shù)匦屋^陡，地質(zhì)條件較差，且設(shè)置翼墻式洞門又受地形條件限制時，可在端墻中設(shè)置柱墩，以增加端墻的穩(wěn)定性，這種洞門稱為柱式洞門。它比較美觀，適用于城郊、風(fēng)景區(qū)或長大隧道的洞口。
5．臺階式洞門。在傍山地區(qū)，為了降低仰坡的開挖高度，減少土石方開挖量，可將端墻頂部作成與地表坡度相適應(yīng)的臺階狀，稱為臺階式洞門。
二、復(fù)雜地質(zhì)條件下隨道洞口段施工方法
公路隧道通過多年的發(fā)展，在公路隧道設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營中提倡環(huán)保型建設(shè)理念，取得了初步的成果：如隧道洞口由以前的大挖深槽采用柱式洞門進(jìn)步到現(xiàn)在采取小刷坡的削竹式洞門；在自然生態(tài)環(huán)境敏感地區(qū)采取前置式洞口工法即“零開挖”工法進(jìn)行隧道施工，最大限度的減少了邊、仰坡的開挖面積，有效保護(hù)了生態(tài)環(huán)境；對于偏壓洞口采取早進(jìn)洞措施，洞口部位結(jié)構(gòu)采取抗偏壓結(jié)構(gòu)形式，但仍然避免不了山體內(nèi)側(cè)邊坡開挖過高的弊端；在局部沿河傍山路段為了避免泥石流、崩塌等不良地質(zhì)災(zāi)害對公路運(yùn)營的影響，建設(shè)過程中采取了棚洞等結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行過度，確保了公路的安全暢通，但整體上講，所采取的棚洞結(jié)構(gòu)在構(gòu)造選型、與周圍地形的景觀過度、協(xié)調(diào)等方面尚有所欠缺。總體來講，評價(jià)公路隧道對環(huán)境的影響主要考慮隧道洞口施工對自然環(huán)境的破壞、隧道洞門及其它構(gòu)造物與環(huán)境的協(xié)調(diào)、隧道內(nèi)汽車廢氣對環(huán)境的影響、隧道內(nèi)廢水對環(huán)境的影響、隧道施工棄渣對環(huán)境的影響等五個方面，在以上五個方面中，公路隧道建設(shè)對環(huán)境的影響均發(fā)生在隧道洞口或洞門處理上，隧道洞口設(shè)計(jì)形式及洞口施工是公路隧道環(huán)保型建設(shè)的重點(diǎn)，尤其在沿河傍山路段，如何因地制宜地選擇環(huán)保型棚洞結(jié)構(gòu)型式，做到工程構(gòu)筑物與自然環(huán)境、地形的和諧統(tǒng)一、最大限度地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，是公路隧道環(huán)保型建設(shè)技術(shù)考慮的重點(diǎn)課題。
1．洞口段的預(yù)加固措施。洞口段圍巖的自支護(hù)能力比較弱，有的甚至沒有自支護(hù)能力。因此，在洞口段施工中最重要的是提高圍巖的自支護(hù)能力，保證開挖及后續(xù)作業(yè)的進(jìn)行。
根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，洞口施工大多是在預(yù)加固的支護(hù)系統(tǒng)下進(jìn)行的，尤其是在淺埋、偏壓、破碎、軟弱、地下水豐富并具有軟弱夾層、順層等極易發(fā)生滑移、坍塌的地段，更需要采用綜合預(yù)加固體系。筆者所參加的隧道施工，在復(fù)雜地質(zhì)條件下的隨道洞口段采用的預(yù)加固措施主要有地表錨桿加固、抗滑樁、擋土墻、錨索（樁）、減載、填土反壓、地表注漿、超前錨桿、大小管棚、預(yù)注漿、套拱、水平旋噴樁、錐形短樁加固隧底等方式。
另外，在洞口段采用預(yù)加固措施時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）在圍巖特別差的地段，本著“寧強(qiáng)勿弱”的原則，在確定施工方案前應(yīng)優(yōu)先對大管棚、水平高壓旋噴法、小管棚等方法進(jìn)行比選，避免采用一般加固措施帶來的隱患；（2）采用預(yù)加固措施后，施工中發(fā)現(xiàn)有邊墻開裂、仰拱隆起現(xiàn)象，說明拱部加固后，邊墻、仰拱受力增大，因此，施工中在進(jìn)行拱部預(yù)加固的同時應(yīng)加強(qiáng)邊墻、仰拱支護(hù)強(qiáng)度，如增加錨桿的數(shù)量和長度、增設(shè)格柵鋼架及先行施做仰拱等措施。
2．洞口段施工的注意事項(xiàng)。在制定隧道洞口段方案時，要充分考慮地質(zhì)和施工條件、埋深和斷面尺寸、圍巖類別、坡面情況、地表建筑物結(jié)構(gòu)、地下水及氣候條件、施工進(jìn)度與圍巖承載拱形式的關(guān)系、材料供應(yīng)、隊(duì)伍施工水平、方案經(jīng)濟(jì)性、工期要求、突發(fā)事件應(yīng)對措施等因素。
綜合起來，筆者認(rèn)為在隧道洞口段施工要注意以下事項(xiàng)：（1）重視各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。進(jìn)洞前施工單位制定完整的進(jìn)洞方案（場地布置、預(yù)加固措施、施工方法等），方案經(jīng)審核批準(zhǔn)后開工，施工中不得隨意變更方案。重點(diǎn)隧道配備專職地質(zhì)技術(shù)人員，及時掌握地質(zhì)變化情況，并提出施工建議；（2）貫徹“早進(jìn)晚出”原則，盡量減少對邊仰坡的擾動，提倡“趨自然狀態(tài)進(jìn)洞”，盡早完成洞口周圍排水系統(tǒng)。邊仰坡處理與路基施工、場地布置、便道施工、橋涵工程統(tǒng)一安排；（3）先固后挖，嚴(yán)格執(zhí)行“先治水，管超前，嚴(yán)注漿，短開挖，弱爆破，強(qiáng)支護(hù)，早封閉，勤量測，搶做門”27字方針；（4）襯砌盡量先墻后拱，不提倡先拱后墻，有仰拱的必須先做仰拱，盡早成環(huán)；（5）洞口段采用臺階法施工時，盡量縮短臺階長度以確保隧道穩(wěn)定性；（6）對于偏壓、淺埋的多線隧道，優(yōu)先采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，在地表預(yù)加固措施到位的前提下，可考慮采用臺階法；（7）拱部采取預(yù)加固措施的同時，加強(qiáng)對邊墻及仰拱等部位的支護(hù)措施；（8）盡早完成洞門，增強(qiáng)洞口段穩(wěn)定性。
3．大管棚施工方法。（1）作用：由于隧道斷面大，洞口處巖體風(fēng)化十分嚴(yán)重，土體松散，所以洞口開挖面極易發(fā)生坍塌，施工進(jìn)洞困難。采用大管棚結(jié)合小導(dǎo)管對洞口段堆積體進(jìn)行注漿固結(jié)然后再開挖，這樣可以有效保證洞口邊仰坡安全，而且使開挖部位形成棚幕和一層殼體，從而大大增加了進(jìn)洞施工的安全性，確保順利進(jìn)洞；（2）工作原理：超前支護(hù)的基本工作原理是在待開挖洞頂輪廓線以外一定角度范圍內(nèi)，環(huán)向按照一定的間距超前打入鋼管，并在鋼管內(nèi)進(jìn)行壓力注漿。環(huán)向鋼管形成棚架，為開挖及初期支護(hù)作業(yè)提供了安全保障；漿液固結(jié)后鋼管和圍巖之間組成了一個共同的固結(jié)圈，從而在隧道的縱向和橫向分別形成一個剛度較大的梁結(jié)構(gòu)和拱結(jié)構(gòu)。這個結(jié)構(gòu)能有效提高圍巖的承載力及自穩(wěn)能力，減小圍巖的變形；同時，隧道開挖后與鋼架一起共同組成剛度較大的支護(hù)結(jié)構(gòu)，以抵擋隧道開挖后產(chǎn)生的圍巖壓力和變形；（3）施工過程：第一，測量放樣、鉆機(jī)定位：測量放樣出隧道設(shè)計(jì)輪廓線并按 40cm 的間距標(biāo)出管棚的位置。將鉆機(jī)移動并定位至標(biāo)定位置。第二，鉆孔：使用頂驅(qū)液動錘按設(shè)計(jì)角度1°～2°，把套管與鉆桿同時同步?jīng)_擊回轉(zhuǎn)鉆入巖土層內(nèi)至設(shè)計(jì)度。套管與鉆具同時跟進(jìn)，產(chǎn)生護(hù)孔功能，避免內(nèi)鉆桿在提出孔后產(chǎn)生塌孔或涌水事故，提供臨時護(hù)孔，方便往孔內(nèi)插管注漿。鉆孔要求精度高，終孔位置準(zhǔn)確，各開孔的孔眼與終孔的孔眼落在同一周界面上，避免產(chǎn)生較大的偏差和變形。同時要確保鉆孔的同軸度，以避免管棚送入時受卡。第三，清孔：鉆孔完結(jié)后，先把套管內(nèi)孔注水清洗潔凈后，才把鉆桿取出。套管仍保留在孔內(nèi)供護(hù)孔作用。第四，頂進(jìn)鋼管棚：把按設(shè)計(jì)要求加工好的鋼花管頂入套管內(nèi)，接頭采用 15cm 長的厚壁管箍，上滿絲扣；并把鋼管輕輕打入巖土地內(nèi)，以固定鋼管不易滑出孔口。鋼管完畢后，取出套管，鉆進(jìn)其它孔眼。套管取出時，冒落的巖土?xí)诳變?nèi)壓緊鋼管。鋼管口與孔口周壁用水泥密封。當(dāng)管棚安裝完畢后，用小木楔在鋼管與圍巖壁楔緊，再用防水膠泥（錨固劑）將空隙封閉住。第五，清孔并插入鋼筋籠：再次清孔并將鋼筋籠插入鋼花管內(nèi)，使之與鋼花管成為一體。第六，注漿：利用漿液的滲透作用和壓密作用將周圍巖體預(yù)先加固并封堵圍巖的裂隙水，這樣既能起到超前預(yù)支護(hù)的作用，同時也加強(qiáng)了管棚的強(qiáng)度和剛度。注漿時一般總是先注無水孔，后注有水孔。在無水地段可從拱腳起順序注漿。注漿速度根據(jù)注漿孔出水量大小而定，一般從快到慢。注漿結(jié)束時將閘閥關(guān)閉，卸下進(jìn)漿管，進(jìn)入下一循環(huán)。
工程實(shí)踐證明，大管棚施工方法在復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道洞口開挖中的應(yīng)用是成功的。大管棚工法的梁效應(yīng)和固結(jié)效應(yīng)，既能阻止松散圍巖的坍塌又能有效控制沉降，為隧道洞身的安全、順利通過創(chuàng)造了條件。
4. 前置式洞口施工法。前置式洞口施工法是公路隧道進(jìn)洞的一種新型施工方法。公開技術(shù)是明洞暗做法，采取保護(hù)山坡自然進(jìn)洞的方法進(jìn)行隧道洞口施工，在洞外不開挖山腳土體的情況下，采用拉槽施工的方法先修建臨時明洞襯砌，然后在臨時明洞襯砌暗挖明洞核心土，采用沖擊破碎開挖進(jìn)洞。這樣既可保全洞口山坡及原生植被免遭破壞，減小洞口仰坡防護(hù)工程，也可縮短邊仰坡的暴露時間，提高其穩(wěn)定性。
主要特點(diǎn)：（1）施工中盡量不切坡進(jìn)洞，有效的保護(hù)隧道洞口自然生態(tài)環(huán)境；（2）利用洞外臨時襯砌和邊、仰坡臨時防護(hù)及臨時襯砌外回填反壓，保證隧道洞口邊、仰坡的穩(wěn)定；（3）保留了左右洞間的原生巖土體，保證仰坡的穩(wěn)定和保護(hù)該部原生植被。
施工步驟為：（1）修筑截水溝、清表、修整仰坡浮土，該處仰坡厚度高度控制在0～5m，因開挖工作量較小，采用人工開挖即可；（2）前置式洞口段臨時襯砌及管棚套拱兩側(cè)施工槽開挖；（3）前置式洞口段臨時襯砌及管棚套拱兩側(cè)施工槽邊仰坡防護(hù)；（4）按設(shè)計(jì)施工管棚套拱，鋼拱架架立就位后，澆注套拱；若無超前大管棚，直接進(jìn)行下一步；（5）超前大管棚或超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)施工，若無超前預(yù)支護(hù)，直接進(jìn)行下一步；（6）前置式洞口臨時襯砌基礎(chǔ)施工，在型鋼拱腳部先澆注基礎(chǔ)混凝土穩(wěn)定拱架基腳，澆筑高度控制在5m以內(nèi)；（7）前置式洞口臨時襯砌施工，首先架立型鋼拱架，并采用連接鋼筋焊接牢靠；（8）洞頂回填反壓，以保證臨時襯砌和邊仰坡的穩(wěn)定，臨時襯砌最大回填高度控制在3m內(nèi)；（9）前置式洞口段臨時襯砌內(nèi)部洞口明洞段巖土體上臺階暗挖；（10）前置式洞口段臨時襯砌內(nèi)部洞口明洞段巖土體下臺階暗挖；（11）前置式洞口段仰拱、仰拱回填以及矮邊墻施工；（12）前置式洞口明洞段防水層及排水管施工；（13）明洞襯砌施工；（14）洞頂綠化恢復(fù)。
三、結(jié)語
隧道洞口段施工對于隧道施工的重要性顯而易見，按照新奧法理論，初期支護(hù)及預(yù)加固措施是隧道結(jié)構(gòu)的一部分，而二次襯砌僅起安全儲備和飾面作用，因此重視預(yù)加固措施和初期支護(hù)對隧道施工是工作之本。各項(xiàng)措施不是孤立存在的，根據(jù)圍巖情況、施工環(huán)境、工期要求等進(jìn)行安全性、經(jīng)濟(jì)性比較，因地制宜采取綜合手段才是確保施工順利進(jìn)行的關(guān)鍵所在。
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關(guān)鍵詞：隧道施工礦山法施工工程地質(zhì)施工方法
中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1、礦山法施工
礦山法施工是一種較為傳統(tǒng)的隧道施工方式，屬于暗挖法的一種，其基本原理是松弛荷載原理，即對隧道進(jìn)行開挖施工之后，隧道會受到爆破作用的影響，使得巖體發(fā)生破裂并處于一種非常松弛的狀態(tài)，非常容易發(fā)生坍塌現(xiàn)象。基于這種原理，礦山法施工采用的方法是將隧道分割成若干部分，然后按照分部順序?qū)λ淼肋M(jìn)行逐塊開挖，并且一邊開挖一邊對其進(jìn)行支撐以保證其不會發(fā)生坍塌現(xiàn)象。支撐方式主要有木材支撐和鋼制材料支撐，由于木材韌度不夠且容易折斷變形等，所以目前已經(jīng)很少使用，大部分都是使用鋼制材料作為支撐。
按照襯托砌筑施工的順序，礦山法施工可以分為先拱后墻法、先墻后拱法以及綜合方法。其中，先墻后拱法包括很多細(xì)分方法，例如：漏斗棚架法（又稱下導(dǎo)坑先墻后拱法）、臺階法、上下導(dǎo)坑先墻后拱法、單側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法等。綜合方法主要包括：蘑菇形法。此外，礦山法施工方法還包括全斷面法、CD法（中隔墻法）、CRD法（交叉中隔墻法）、中洞法、側(cè)洞法、樁洞法、柱洞法等。
2、隧道工程礦山法施工適用的工程地質(zhì)
工程地質(zhì)的主要內(nèi)容包括：巖土組成成分、巖土物理性質(zhì)、巖土的化學(xué)性質(zhì)、巖土的強(qiáng)度應(yīng)變力等力學(xué)性質(zhì)、巖土的微觀結(jié)構(gòu)以及巖土對隧道穩(wěn)定性影響等。在隧道工程中，對工程地質(zhì)的描述主要包括穩(wěn)定性差的松軟巖土層、穩(wěn)定性強(qiáng)的堅(jiān)硬巖土層以及穩(wěn)定一般的巖土層等。下面我們介紹一下先拱后墻法、漏斗棚架法、臺階法、全斷面法、上下導(dǎo)坑先墻后拱法、蘑菇形法、側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法、CD法（中隔墻法）這幾種方法適用的所適用的巖土層。
先拱后墻法：主要適用于松軟的穩(wěn)定性差的巖土層，此外也可以用于堅(jiān)硬穩(wěn)定巖土層中高度較高、跨度較大的隧道施工。
漏斗棚架法：該方法主要適用于穩(wěn)定性強(qiáng)的堅(jiān)硬的巖土層，在鐵路隧道施工中，曾得到過廣泛應(yīng)用。
臺階法：臺階法分為正臺階法和反臺階法兩種。正臺階法主要適用于在穩(wěn)定性差的松軟的巖土層中施工。反臺階法主要適用于在穩(wěn)定性強(qiáng)的堅(jiān)硬的巖土層中施工。
全斷面法：主要適用于堅(jiān)硬穩(wěn)定巖土層中的小型斷面隧道施工以及中型斷面隧道施工。
上下導(dǎo)坑先墻后拱法：主要是在穩(wěn)定性差的松軟的巖土層中使用，但是該方法需要較多的木質(zhì)材料作為支撐，還需要多次替換等，施工起來非常麻煩且安全系數(shù)很低，所以在我國隧道施工中幾乎沒有采用過這種方法。
蘑菇形法：這種方法主要應(yīng)用于穩(wěn)定性一般的巖土層施工，在鐵路工程隧道施工以及大斷面隧道施工中都有使用。
側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法：該方法主要是在大跨度隧道工程施工時使用。其經(jīng)常應(yīng)用于松軟不穩(wěn)定巖土層中的大跨度隧道施工，也經(jīng)常應(yīng)用在周圍巖土壓力很大、地層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的大跨度隧道工程施工。此外，在堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖土層結(jié)構(gòu)中，也常采用側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法修建大跨度隧道。
CD法（中隔墻法）：主要應(yīng)用在穩(wěn)定性差的松軟巖土層中的隧道施工。
在實(shí)際應(yīng)用中，工程地質(zhì)遠(yuǎn)要比我們描述的復(fù)雜得多，所以隧道工程施工中，也經(jīng)常會把幾種礦山施工方法結(jié)合起來使用。有些時候，也會因?yàn)樘厥獾墓こ痰刭|(zhì)條件，而在某些步驟或者工序中稍作一些改變。我們將上面的幾種礦山法施工方法歸納起來，可以看出：在松軟不穩(wěn)定的巖土層中進(jìn)行隧道開挖，可以使用的方法有：先拱后墻法、正臺階法、上下導(dǎo)坑先墻后拱法、CD法（中隔墻法）等。在堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖土層中進(jìn)行隧道開挖，可以使用的方法有：漏斗棚架法、反臺階法等。在穩(wěn)定性一般的巖土層中進(jìn)行隧道開挖，可以使用的方法主要為蘑菇形法。全斷面法主要適用于穩(wěn)定堅(jiān)硬巖層中的中小斷面隧道開挖。側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法則適用于大跨度隧道工程施工。
3、隧道工程礦山法施工的施工方法分析
我們主要對先拱后墻法、漏斗棚架法、正反臺階法、全斷面法、蘑菇形法、側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法進(jìn)行施工方法分析。
先拱后墻法：主要是指在施工過程中，先對拱頂進(jìn)行砌筑施工，后對邊墻進(jìn)行砌筑施工的方法。首先開挖中間底部，然后開挖拱頂，并進(jìn)行砌筑支撐工作，順著拱頂往下再向邊墻上層部分開挖，接著向邊墻中下層進(jìn)行開挖，并砌筑邊墻。
漏斗棚架法：主要是指在施工過程中，先對邊墻進(jìn)行砌筑施工，后對拱頂進(jìn)行砌筑施工的方法。首先從隧道中間的底部開始向拱頂處進(jìn)行開挖，接著從兩邊邊墻的上層斷面開始向邊墻下層進(jìn)行開挖，并先將邊墻砌筑起來，再順著邊墻往上將拱頂砌筑起來。
臺階法：正反臺階法的第一步都是先將斷面分層并進(jìn)行測量，正臺階法接下來利用鉆眼爆破方法從上層臺階開始往下開挖，然后經(jīng)過噴射混凝土、下放錨桿、上層設(shè)置鋼筋網(wǎng)、用鋼架作支撐、裝置腳錨桿、混凝土二次噴射等步驟，完成開挖。反臺階法是利用鉆眼爆破方法從下層臺階開始往上開挖，然后都再經(jīng)過噴射混凝土、下放錨桿、設(shè)置鋼筋網(wǎng)、用鋼架作支撐、混凝土二次噴射完成開挖。
全斷面法：這種施工方法是將整個斷面進(jìn)行一次性開挖的方法，經(jīng)常會用到礦車、裝碴機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備。
蘑菇形法：是將先拱后墻法和先墻后拱法結(jié)合起來的一種方法，開挖順序是先對斷面中間底部進(jìn)行開挖，然后沿中間底部往上開挖出一個底部小的面，接著對斷面的整個上層部分進(jìn)行從下往上的開挖，直到挖到拱頂，然后再對斷面的邊墻中下層進(jìn)行開挖，在開挖過程中，對松弛的地方或者易于坍塌的地方做支護(hù)。
側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法：首先對側(cè)壁的一部分開挖，利用錨桿、噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)以及鋼架進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)，將中隔墻以及仰拱部分進(jìn)行臨時支護(hù)，形成支護(hù)圈；然后錯開已開挖部分合適的距離，開始開挖側(cè)壁的第二部分，支護(hù)同第一部分一樣；接著在墻壁另一側(cè)以同樣的方式開挖第三部分與第四部分，接著分別開挖隧道頂部以及底部，并進(jìn)行支護(hù)；最后拆除中隔墻等臨時支護(hù)，并澆筑混凝土等，完成開挖。
4、結(jié)論
在隧道工程中，礦山法施工作為鉆眼爆破方法的一種得到了廣泛的應(yīng)用，本文主要分析了礦山法施工中幾種較為重要的施工方法，并介紹分析了它們所使用的工程地質(zhì)環(huán)境以及施工方法。常用的礦山法施工方法主要包括先拱后墻法、漏斗棚架法、正反臺階法、全斷面法、蘑菇形法、側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法等。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：軟弱圍巖；隧道；雙側(cè)壁導(dǎo)坑法；三臺階預(yù)留核心土法
中圖分類號：U455.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B
0引言
隧道圍巖的穩(wěn)定性是隧道施工過程中的重要問題，中國地形、地貌復(fù)雜多變，隧道開挖過程中經(jīng)常遇到軟弱圍巖等不良地質(zhì)條件，軟弱圍巖區(qū)段是控制隧道圍巖穩(wěn)定的重要區(qū)段之一[13]。隧道圍巖穩(wěn)定性控制不好，將會導(dǎo)致隧道冒頂或坍塌，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。因此，人們非常重視對軟弱圍巖隧道穩(wěn)定性的研究[46]。本文對軟弱圍巖隧道不同施工工法下的圍巖穩(wěn)定性規(guī)律進(jìn)行數(shù)值模擬研究，并對比分析不同工法的力學(xué)響應(yīng)，為今后類似軟弱圍巖隧道設(shè)計(jì)和施工提供參考。
1隧道概況
雁口山隧道位于青海省玉樹州稱多縣歇武鎮(zhèn)東北方向約10 km處，設(shè)計(jì)為上下行分離的獨(dú)立雙洞雙車道隧道，單向縱坡-25%。隧道左線起訖樁號為ZK746+010～ZK750+042，全長4 032 m；右線起訖樁號為YK745+986～YK749+986，全長4 000 m。隧道建筑限界凈高1025 m，設(shè)計(jì)縱坡-25%，隧址區(qū)屬冰緣水流構(gòu)造侵蝕中山地貌，地層巖性上覆第四系全新統(tǒng)坡積層、洪積層，下伏中生界上三疊統(tǒng)巴顏克拉山群灰黑色頁巖和砂巖互層。山體平均海拔高度大都在4 300 m以上。隧道高程4 229.16～4 635 m，相對高差750 m，地形起伏較大。
2不同施工工法數(shù)值模擬
2.1模型建立及參數(shù)選取
根據(jù)隧道具體情況和施工設(shè)計(jì)資料，隧道斷面凈高10.25 m，最大跨度處寬12.86 m。考慮邊界條件對隧道計(jì)算的約束效應(yīng)，隧道整體模型左右兩邊到隧道中心的距離取3～5倍跨度，隧道底部到模型下邊界的距離取2～3倍跨度，隧道拱頂距地面30 m，沿隧道開挖方向取50 m。模型中X軸表示隧道橫斷面方向，Y軸表示隧道開挖方向，Z軸表示豎直方向。為確保2種工法模擬對比的客觀性，模型尺寸均為100 m×50 m×70 m，如圖1所示。模型上部不施加約束，為自由面；下邊界施加豎向約束，限制豎向自由度；左右邊界施加水平方向約束，限制水平向自由度。
由于隧道附近區(qū)域內(nèi)巖性單一，可將圍巖假設(shè)為均一各向同性的理想彈塑性材料進(jìn)行模擬計(jì)算，服從DruckPrager屈服準(zhǔn)則。小導(dǎo)管和注漿的加固作用等效為一種地層材料，通過提高地層的粘聚力和摩擦角來模擬加固圈作用[7]，加固圈厚度取05 m。圍巖和加固圈采用實(shí)體單元模擬。錨桿長35 m，直徑為22 mm，環(huán)向間距為1 m，梅花形布置，采用嵌入式桿單元模擬。格柵鋼架間距為08 m，縱向用鋼筋連接來提高整體穩(wěn)定性，格柵鋼架采用梁單元模擬。初期支護(hù)采用殼單元模擬，二次襯砌作為長期安全儲備[8]，不做考慮。圍巖和材料力學(xué)參數(shù)如表1、2所示。
2.2施工過程數(shù)值模擬
運(yùn)用FLAC3D模擬施工過程，每一開挖步即為一個計(jì)算步，循環(huán)進(jìn)尺1 m，支護(hù)滯后開挖步1 m施作。三臺階預(yù)留核心土法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的開挖順序和剖面如圖2、3所示。三臺階預(yù)留核心土法包括68個計(jì)算步：第1步，計(jì)算初始地應(yīng)力平衡；第2～5步，上臺階環(huán)形土①部開挖4 m；第6～9步，核心土②部開挖4 m，同時上臺階環(huán)形土①部開挖到8 m；第10～13步，階③部開挖4 m，①、②部同時平行開挖；第14～17步，下臺階④部開挖4 m，①～③部同時平行開挖；第18～21步，仰拱⑤部開挖4 m，①～④部同時平行開挖，形成如圖2（b）所示格局；然后各臺階平行開挖，直到隧道開挖完成。
圖2三臺階預(yù)留核心土法開挖順序和剖面
圖3雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖順序和剖面
雙側(cè)壁導(dǎo)坑法包括84個計(jì)算步：第1步，計(jì)算初始地應(yīng)力平衡；第2～5步，左側(cè)上導(dǎo)坑①部開挖4 m；第6～9步，左側(cè)下導(dǎo)坑②部開挖4 m，同時①部開挖到8 m；第10～13步，右側(cè)上導(dǎo)坑③部開挖4 m，①、②部同時平行開挖；第14～17步，右側(cè)下導(dǎo)坑④部開挖4 m，①～③部同時平行開挖；第18～21步，中間上土體⑤部開挖4 m，①～④部同時平行開挖；第22～25步，中間下土體⑥部開挖4 m，①～⑤部同時平行開挖；按照此步驟依次開挖⑦～⑨部分，最后拆除中隔壁，支護(hù)滯后開挖步1 m施作，最終形成圖3（b）所示格局；然后各臺階平行開挖，直到隧道開挖完成。
2.3計(jì)算結(jié)果分析
2.3.1位移結(jié)果分析
在采用2種不同工法施工的過程中，選取Y=25 m斷面為監(jiān)測面，圍巖關(guān)鍵點(diǎn)拱頂沉降隨開挖步的變化曲線如圖4所示。
由圖4可以看出：采用三臺階預(yù)留核心土法時，斷面拱頂沉降值在第13開挖步開始增大，此時開挖斷面上臺階環(huán)形土①部距離監(jiān)測斷面12 m，沉降增幅較小，近似線性增長；第29開挖步時，核心土②部開挖到監(jiān)測斷面，拱頂沉降量迅速增長，沉降速率變大；第37開挖步時，下臺階④部通過監(jiān)測斷面，此后拱頂沉降量變化曲線開始變緩，增速逐漸變小；第60 開挖步，仰拱⑤部距離監(jiān)測斷面20 m，約兩倍隧道凈高，此時沉降速率逐漸減小，沉降量趨于穩(wěn)定，約為378 mm。采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法時，第20開挖步開始影響監(jiān)測面拱頂沉降，對監(jiān)測面的影響距離僅為5 m，遠(yuǎn)小于三臺階預(yù)留核心土法。由于雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖面小，對土體擾動小，所以第40開挖步后沉降量緩慢增加，逐漸趨于穩(wěn)定，對隧道監(jiān)測斷面的影響距離遠(yuǎn)小于三臺階核心土法，并且拱頂最大沉降值為236 mm，比三臺階核心土法減小3757%。
圖5為底部隆起隨開挖步的變化曲線，由圖5可以看出：三臺階核心土法第16步時距監(jiān)測面9 m，開始影響底部隆起，隆起值近似呈線性增長；第29開挖步時，核心土②部通過監(jiān)測面，隆起量出現(xiàn)突增，隨著核心土開挖面逐漸遠(yuǎn)離監(jiān)測面，隆起速率減小；第41開挖步時，仰拱⑤部通過監(jiān)測面，隆起量有明顯突增，但影響時間較短，隨著開挖面遠(yuǎn)離，隆起量最終趨于穩(wěn)定值12.3 mm。采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法時，第19開挖步開始影響底部隆起，對監(jiān)測面影響距離為6 m；隨著各個開挖面的掘進(jìn)，底部隆起均勻增大，一直到第45開挖步，隆起值都呈線性增長，增長速率近似定值；第45開挖步后，各個開挖面均通過監(jiān)測面，隆起值不再增大，最終趨于穩(wěn)定值8.1 mm。
拱腳收斂值隨開挖步的變化曲線如圖6所示，從圖中可以看出，對拱腳收斂的影響范圍在第20～50開挖步之間。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法對拱腳收斂的影響范圍明顯大于三臺階預(yù)留核心土法。這是由于：雙側(cè)壁導(dǎo)坑法先對左右導(dǎo)坑①～④部開挖，開挖這四部分土體釋放了拱腳處土壓力，過早擾動了拱腳處土體，減小了對拱腳的約束作用；同時，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法臨時支護(hù)不能及時施作，也使拱腳收斂值迅速變大。因此雙側(cè)壁導(dǎo)坑法對拱腳收斂的影響范圍大于三臺階預(yù)留核心土法。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法拱腳收斂最大值為495 mm，三臺階預(yù)留核心土法最大值為462 mm，比雙側(cè)壁導(dǎo)坑法減小6.46%。
墻身收斂值隨開挖步的變化曲線如圖7所示，由圖可見，三臺階預(yù)留核心土法對墻身收斂的影響起始于第17開挖步，稍早于雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的第20開挖步。2種工法墻身收斂曲線變化趨勢相似：剛開始墻身收斂增長緩慢，增長速率均較小，隨著各開挖面的掘進(jìn)，墻身收斂增長速率突然增大，收斂值急劇增加。三臺階預(yù)留核心土法在第40開挖步時收斂，趨于穩(wěn)定值42.3 mm，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法在第50開挖步時收斂，趨于穩(wěn)定值385 mm，較三臺階法減小898%。
在實(shí)際施工過程中，隧道YK746+374～YK746+424段采用三臺階預(yù)留核心土法開挖，YK746+399斷面為監(jiān)測斷面；YK746+424～YK746+474段采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，YK746+449斷面為監(jiān)測斷面。2種工法斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)如表3所示。由表3可知，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法在拱頂沉降、底部隆起和墻身收斂控制方面要優(yōu)于三臺階預(yù)留核心土法，而拱腳收斂數(shù)值要大于三臺階法。對比可知，實(shí)測數(shù)據(jù)比模擬結(jié)果偏大，這是由于在模擬計(jì)算中支護(hù)施作完即刻起作用，而實(shí)際上混凝土噴射完需要一段凝結(jié)時間才能達(dá)到強(qiáng)度，因此實(shí)測值偏大。
2.3.2應(yīng)力結(jié)果分析
圖8、9為初期支護(hù)關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)力云圖，由圖可知：2種工法初期支護(hù)關(guān)鍵點(diǎn)最大壓應(yīng)力都位于拱腰和邊墻處，拱頂和拱底處壓應(yīng)力最小；初期支護(hù)拉應(yīng)力最大值位于拱頂處，其次
是拱腰，邊墻和拱底處拉應(yīng)力很小；拱頂處拉應(yīng)力值明顯大于壓應(yīng)力值，主要呈受拉狀態(tài)；其他位置壓應(yīng)力明顯大于拉應(yīng)力，主要呈受壓狀態(tài)。
表4為關(guān)鍵點(diǎn)初期支護(hù)計(jì)算應(yīng)力，由表4可以看出，三臺階預(yù)留核心土法各點(diǎn)壓應(yīng)力和拉應(yīng)力均大于雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，三臺階預(yù)留核心土法最大壓應(yīng)力為5.81 MPa，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法最大壓應(yīng)力為323 MPa，減小了44.41%。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法最大拉應(yīng)力為08 MPa，比三臺階預(yù)留核心土法的1.2 MPa減小了33.33%；這是由于雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖面小，對土體擾動小，土壓力釋放緩慢，且有臨時中隔壁支護(hù)，分擔(dān)了部分壓應(yīng)力。所以雙側(cè)壁導(dǎo)坑法對控制隧道開挖過程的穩(wěn)定性更加有效。
2種不同工法初期支護(hù)關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)力監(jiān)測值如表5所示。由表5可知，三臺階預(yù)留核心土法拱頂和拱腰處壓應(yīng)力大于雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法邊墻和拱底處壓應(yīng)力稍大于三臺階核心土法。這可能是由于模擬計(jì)算或具體施工條件所致。但是，各點(diǎn)實(shí)測數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果分布規(guī)律一致，再次佐證了模擬計(jì)算的合理性以及雙側(cè)壁導(dǎo)坑法較三臺階核心土法能更好地控制圍巖的結(jié)論。
隧道貫通后，2種工法觀測的斷面錨桿軸力分布如圖10所示。2種工法邊墻處錨桿軸力均最大，拱腳和拱腰次之，拱頂處最小。這主要是由于拱頂和邊墻圍巖變形模式不同。雖然拱頂和邊墻變形量相差不大，但拱頂處圍巖是整體下沉，錨桿相對變形小，受力小，而邊墻不發(fā)生整移，邊墻處錨桿相對變形大，受力自然最大。不同工法每個錨桿軸力
特征相同，都是在中點(diǎn)處最大，兩端最小。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法各關(guān)鍵點(diǎn)處錨桿軸力均小于三臺階法，可見雙側(cè)壁導(dǎo)坑法在控制圍巖穩(wěn)定性方面優(yōu)于三臺階法。各關(guān)鍵點(diǎn)錨桿最大軸力如表6所示。
2.3.3塑性區(qū)分布
2種工法的圍巖塑性區(qū)分布如圖11所示。三臺階預(yù)留核心土法先開挖上部環(huán)形土體，拱頂土體首先產(chǎn)生卸荷作用，造成拱肩塑性區(qū)范圍較大；而雙側(cè)壁導(dǎo)坑法先開挖左右側(cè)導(dǎo)坑，兩側(cè)土體均勻下沉，拱肩處塑性區(qū)范圍分布均勻，且小于三臺階預(yù)留核心土法。三臺階預(yù)留核心土法兩側(cè)邊墻塑性區(qū)深度大于雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，這是由于階土體一次性開挖，邊墻位移過大所致。2種工法墻角處塑性區(qū)范圍均很大，沿墻角徑向分布，并且產(chǎn)生應(yīng)力集中。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法由于開挖工作面小，并且各個工作封閉成環(huán)時間短，土壓力釋放小，有效地限制了圍巖塑性區(qū)的發(fā)展，因此塑性區(qū)范圍明顯小于三臺階預(yù)留核心土法。
3結(jié)語
（1）以雁口山隧道軟弱圍巖段為例，采用FLAC3D軟件對隧道的不同施工工法進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了不同工法對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響。
（2）根據(jù)隧道圍巖變形和支護(hù)受力特性計(jì)算結(jié)果，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法對圍巖變形的控制要優(yōu)于三臺階預(yù)留核心土法，并且雙側(cè)壁導(dǎo)坑法對圍巖變形的影響范圍和塑性區(qū)大小也小于三臺階預(yù)留核心土法，支護(hù)受力更加合理。
（3）通過對錨桿受力的計(jì)算分析可知，拱頂處錨桿受力最小，不能起到傳遞圍巖荷載的作用，邊墻處錨桿受力最大，對圍巖錨固效果好。2種工法每個錨桿受力特征相同，都是在中點(diǎn)處最大，兩端最小。
（4）將計(jì)算結(jié)果和實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析發(fā)現(xiàn)，圍巖穩(wěn)定性的變化規(guī)律和支護(hù)受力特性基本一致，三維數(shù)值模型的建立和計(jì)算參數(shù)的選取合理，可為類似軟弱圍巖隧道的設(shè)計(jì)提供借鑒。
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