浅谈复杂条件下大断面隧道施工关键技术

浅谈复杂条件下大断面隧道施工关键技术

徐鹏匡华

中国葛洲坝集团第五工程有限公司湖北宜昌443002

摘要：随着我国建筑行业的快速发展，对隧道施工的要求越来越高，要在确保质量和经济性的基础上缩短施工周期。对于大断面隧道施工现阶段较为常用的是分步开挖法，但是可能存在不同工序之间的干扰、对于围岩扰动频率较高、施工周期较长以及经济性较差等问题，所以需要对大断面隧道施工技术进行优化，这也是大断面隧道施工研究的重点内容。本文主要介绍复杂条件下大断面隧道施工关键技术内容，希望能够对相关人士有所帮助。

关键词：大断面；隧道施工；关键技术

前言

隧道工程项目作为众多建筑项目中比较核心的一个组成部分，其覆盖领域非常广，而在实际施工中，施工操作难度较大，且会受很多因素所影响，如山体滑坡、坍塌、泥石流等均会影响隧道施工，尤其是大断面隧道施工。为此，为保证隧道施工项目得以安全实施，施工单位应有效应用施工技术，并做好施工质量控制工作，最终确保施工操作过程的安全性得以提升。

1大断面隧道施工技术要点

1.1保证工序间距合理

在大断面隧道施工过程中，施工人员需要结合实际的施工情况，合理的优化工序间距。在施工过程中，施工人员要严谨的依照优化后的工序进行施工，并且还要考虑钢筋承受能力，以提高支撑钢筋的安装效果。施工人员在安装横撑时，需要保证其距离地面约50cm，以避免中隔壁水平横撑受到下台阶开挖爆炸时的影响。

1.2确保支护稳定性

施工人员在开展拆除工作之前，要确保支护稳定性，在拆除过程中，要每隔2m进行分段，同时需要有效的观察仰拱情况。施工单位要监督施工人员的拆除工作，一旦发现支护存在质量问题，需要中断拆除工作，并且对支护进行质量维护工作，保证其稳定性。

1.3合理增设锁脚锚管

在大断面隧道施工工程中，为了加强支护变形的稳定性，施工人员在遵守设计原则的前提下，合理的增设锁脚锚管，一般情况下会增设2根，以此为施工质量提供保障。

2大断面隧道施工技术的有效运用

2.1大断面隧道锚杆施工技术的运用

大断面隧道施工过程中，将锚杆施工技术运用于其中，可大大提升现场施工效率及施工质量，具体作用机制主要表现为：第一，在有效运用锚杆钻孔施工技术开展各项工程施工时，需要先采用岩凿机于整个隧道预设点做相应的施工操作，且在整个操作过程中，施工人员需要将预设点上各种铁锈、杂质等完全清除干净；第二，为了进一步防治施工时岩屑影响到锚杆施工技术的运用，施工前，施工人员应该将锚杆岩屑内的残余污染物、孔洞等彻底清除干净，认真检查各个孔洞是否整洁，且保证清洁度和施工规定要求完全相符，而后将之前所配备好的药包直接放置在锚杆孔洞内，需要注意的是，相关人员在放置药包过程中，应该多加注意，需在保证可将药包完全固定于锚杆孔内的同时，又要确保药包没有发生任何变形或是泄露；最后，施工人员将事先准备好的杆体直接插到岩石的孔道内，确保钢筋和杆体网焊可完整连接。

2.2大断面公路盾构法隧道施工技术措施

（1）进洞口进行多重、不同形式的加固。其具体实施方法为：地基加固采用φ850mm的三轴深层搅拌桩；搅拌桩与地墙间约30cm空隙处采用水平局部冻结加固地层方式进行完全胶结，以达到止水目的，同时对加固效果进行理论计算、实测数据推算、开孔检查，使盾构机进洞时冷冻效果达到最佳；搅拌桩外围增加550根高压旋喷桩，使整个加固体沿轴线方向厚度达到8.9m，并将整个体予以封闭，使整个加固体可以完全包裹整个盾构机；高压旋喷外围预埋劈裂注浆管，若发生漏水、漏泥时可进行应急注浆。（2）按照推进尺度，盾尾离开建筑、冷冻拔管、切口到达地墙前需要停机，同时利用注浆孔完成双液浆打环箍，消除管片、土体两者间的缝隙，防止水、泥、沙等到达洞门。（3）盾尾离开建筑时，不再同步注浆，然后通过转驳泵实现壁后注浆，且调整配合比，提高浆液强度。（4）进行二次进洞施工，同时补充1环管片，一方面保证外封，另一方面节省月亮板封堵时间，降低风险。（5）加固结构外侧需要部署5口减压降水井，切掉外排钢筋后启动减压降水井，能够使外侧水平在一定时间明显减小。（6）洞圈中需要配备盾尾刷，同时嵌入盾尾油脂，从而起到防水作用。（7）全面监测建筑沉降情况，做到信息化施工，结合所得信息随时修正推进施工参数。（8）将二次建筑倾斜度检测工作确定成日常任务。（9）制定完善的应急处理方案，具体如下：设立领导组、现场负责小组、抢险组，如果出现险情，可以及时开展抢修工作，保证其他人员的安全；盾尾外壳开设钻取4个孔，险情出现后能够快速注浆处理；提前预备各种应急所需物资，包括注浆泵、水泥、黄砂等，险情出现后能够及时封堵，防止其进一步恶化。

2.3大断面隧道分步开挖法施工

（1）仰拱封闭距离的选择。对于岩土较软的隧道施工来说，仰拱封闭的及时性直接影响到隧道的稳定性，对于隧道施工具有非常重要的意义。在某公路隧道施工过程中，将仰拱封闭的距离控制在30~50m范围变化时，除了采用CD法施工时其临时支撑内力具有较大变化外，洞周边位移以及支撑的受力情况没有较大的变化，并且所有的支护体系都始终处在稳定状态。在具体施工过程中，一般情况下按照具体情况都将仰拱的封闭距离设定在40~50m范围。

（2）确保掌子面的稳定性。在实际施工过程中，相应的断面都会碰到软弱夹层和围岩破碎带的问题。为了能够确保掌子面的稳定性、降低隧道施工风险、降低拱顶沉降，可以通过超前小导管进行注浆，并且在周边采用喷射混凝土以及锚杆。

（3）确保混凝土喷射的及时性。对于跨度比较大的断面来说需要采用隧道分步开挖的方法，这样能够确保开挖后围岩具有较好的自稳定能力。但是受到应力集中的影响，岩体自身或者爆破扰动所产生的裂隙会随着隧道开挖而进行扩展，这是非常不利于围岩稳定的。所以对于喷射混凝土来说，其所具有的作用更多的是避免围岩裂隙的进一步扩展。因此需要对所有的断面初喷C35之后在实施钢拱架的施工。

（4）对于拱脚稳定性的控制。断面拱脚的位置往往是应力较为集中的区域，同时上台阶开挖完成之后拱顶的沉降以及拱脚水平位移占最终完成值的比例是非常大的，某些甚至能够达到60%。所以在进行大断面隧道分步开挖时需要确保拱脚的稳定性，一定要采用锁脚锚杆。

2.4大断面隧道洞口、明洞施工技术的有效运用

针对目前大断面隧道工程施工情况分析，需在洞口破土开展施工之前，综合考虑不同施工现场周边的施工环境，且对各个施工环境做仔细调研，调研内容包括：施工现场的天气状况、地质条件、地下水变换等，尤其要全面、细致地调研仰坡以及周边环境，并立即查看施工附近有无悬石、危石等。如果此施工区域中的雨水持续增多，则需在整个隧道洞口区设计一个排水通道，这样能够避免雨水大量冲击坡体。同时在实施进洞施工之前，需把沿拱部保持于100°-110°，而后实施自进式锚杆，方可人工开挖大断面隧道。通常情况下，隧道明洞施工过程中，需运用明挖外边的施工方法，对大断面隧道拱部、墙体施工，选择暗挖方式对隧道内墙做相应的施工。施工人员需重点关注的是，需运用混凝土喷涂的方式防护、加固隧道内墙，待隧道明洞施工结束后，应充分固定明洞内的钢筋绑扎，以全断面的施工方式浇筑混凝土，从而增强大断面隧道明洞工程的稳定性及安全性。

总结

施工人员在开展大断面隧道工程施工工作时，通过做好大断面隧道施工控制关键点，并有效运用各种隧道施工技术，以在确保大断面隧道工程得以安全、顺利实施的同时，提升工程施工效率及施工质量。

参考文献

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