隧道施工技术及控制要点的探讨

隧道施工技术及控制要点的探讨

李壮

李壮

中铁十八局集团隧道工程有限公司重庆400700

【摘要】：伴随我国基础设施建设的发展，公路铁路建设对于地下空间结构的改造实施已然成为一种趋势，这必然导致隧道工程建设数量不断扩增。针对隧道施工方案及方法的选择除了需要考虑到施工周期及隧道长度之外，对隧道周围地质条件的分析也显得尤为必要。本文就隧道施工技术及其控制要点进行了分析。

【关键词】：隧道工程；施工技术；控制要点；地质条件

1.引言

当前国民经济发展促进我国工程施工技术不断革新，这对于隧道工程施工质量与施工效率是极其重要的保障。然而从当前隧道施工存在的诸多安全隐患分析，针对隧道施工技术及控制措施的完善仍然是现阶段隧道建设重要关注的重大发展问题。面对隧道施工中恶劣的地质条件，比如岩溶、游泥质粘土以及湿陷性泥土等，这样复杂的施工条件需要与之相适应的施工技术作为保障，从技术层面提升隧道施工的安全性与稳定性，从根本上保证人员的施工安全。

2.隧道工程施工的关键技术分析

2.1暗洞进洞法施工技术

所谓的暗洞进洞法主要是指护拱方法和大管棚进洞方法，在加固好洞口排水系统及边仰坡防护工作之后方可实施暗洞进洞操作。这一过程主要表现为三个具体程序，即洞口土石方的开挖工作、边仰坡的加固工作和钢管支架法下的施工护拱工作。需要注意的是，针对暗洞进洞的施工需要对预留管棚孔口定位管进行准确把控，并在此基础之上运用管棚钻机来实施钻孔操作，在人工配合之下对钢花管棚进行安装。

2.2洞身开挖施工技术

针对Ⅱ级或以下的围岩实施开挖工作时应当采用分断面开挖的方式确保隧道断面分割的实施效果，采用依次开挖的方式来控制洞身开挖过程中的变形风险，这对于隧道开挖跨径控制及隧道施工安全是有效的保障。在完成小断面的划分工作之后，接下来就是突前导坑的开挖工作。作为施工控制的核心内容，突前导坑的开挖对后续的施工程序有着重要的导向作用，同时对于后续开挖工序施工进度也有积极的借鉴意义。基于突前导坑开挖的指引，后续施工程序才能够有序展开。通常针对洞口明洞段斜切或是延伸我们采取明挖法，而锚喷构筑法则主要用于暗挖地段，便于实施光面爆破。

2.3隧道光面爆破技术

光面爆破技术是隧道“新奥法”回宫的关键技术之一，这一技术不仅关系到工程施工的质量及成本控制，甚至爆破效果还直接影响到了隧道工程的施工进度。具体开挖过程需要做好相关的现场观察工作，对围岩性质及工程地质条件进行仔细勘察，讨论隧道光面爆破的各项参数。合理安排其中的炮眼位置，并对装药方式既孔距做好调整，针对不同的开挖进尺还应事先进行试验性爆破操作，从而实现对爆破参数的调整与优化。从施工现场不同的围岩标准出发，周边炮眼爆破最佳抵抗线的制定对于光面爆破效果有着密切联系。可见，科学合理额光面爆破方案除了取决于对参数的有效的调整之外，还与试验爆破环节有着不容忽视的关系，一定程度上试验爆破的成果也决定了光面爆破的实际实施效果。

3.隧道施工的控制要点分析

当前社会经济进步推动交通运输业进一步发展，施工工程项目逐渐向地下空间蔓延。随着隧道数量的增多，隧道施工技术选择的重要性日益突出，然而由于隧道施工过程中存在着各种突发因素，甚至针对存在的问题我们需要从隧道施工的基本控制要素出发，切实寻找隧道施工质量控制的有效途径。如图1所示，隧道施工的控制要素可从仰拱与拱墙施工、拱顶结构回填注浆施工以及结构防水施工方面得以体现。

3.1隧道施工中仰拱和拱墙施工的控制要点

隧道施工过程中针对出现的施工缝问题应当认真处理，以避免遇水之后的膨胀问题。此外，从混凝土截面结构处理角度分析，通过勾槽卡紧的方式来稳固接口位置也是极为重要的，这能够极大地防止止水带的变形问题，是提升止水效果的有效途径。补砌设置时应当选择好相对饮的止水胶，这对于完善施工流程极其重要。面对变形缝的处理，既可以采用背贴式橡胶止水带的方式，同时也可以使用中埋式止水带对其进行处理，剩余的材料还可用作对空余空间的密封处理。从变形缝结构的预防角度分析，施工过程中我们可以通过对下沉两侧的抗剪钢筋实施补砌操作来避免变形缝问题的产生，由于这样的钢筋一般都是双层结构处理，因此在环向距离方面也有严格的要求。此外，利用填缝料来处理变形缝问题一般也有较为显著的效果。

3.2拱顶结构回填注浆施工的控制要点

在注浆导管的选择方面，一般对管的厚度及长度都有明确的要求，通过将钢管转化为注浆管来体现与其他施工设施的相互连接。补砌浇筑正式施工之前需要先处理好注浆管的钻孔埋设工作，钻孔过程中的设备必须具备相关的深度限制，这就极大地提升了防水层的防御能力。管材选择时也应重视对管厚度及长度的选择，而置于回填注浆的选择则应当偏向于膨胀型的水泥浆，以便在回填操作时能够尽可能保证其中的流动性。需要注意的是，回填操作对于时间把握也有一定的要求，随着回填时间的延长对于泥浆流速也提出了更高的要求，这对于回填效果而言是重要的保障。具体到隧道施工中注浆系统的内容，主要包括注浆底座与注浆导管两个部分，因此防水材料的选择也应与底座性能相一致。选择热熔焊接方式对注浆底座固定的过程中具体的固定位置应当控制在四个以内，并且针对焊接范围也有一定要求，这不仅能够有效防止混凝土脱落问题的出现，同时对于固定效果而言也至关重要。

3.3隧道结构中防水施工的控制要点

隧道施工过程中的防水板铺设主要表现为喷射面施工、防水铺设以及对土工布材料的铺设等环节，正式的防水铺设施工之前，首先需要对隧道基面结构进行处理，检查隧道基面结构的渗水与漏水状况。后期针对锚杆头和钢筋头的处理应当按照一定的深度比例进行设置，选择质量合格的防水板材料，并标出其中的中线与焊接线位置进行准确标出，并按照规定尺寸来对防水板的结构长度进行限制。土工布铺设要求表现为400g/㎡，首先将单幅土工布稳固在指定位置处，并通过相关的热熔衬垫工具与射钉工具来辅助无纺布在喷射混凝土位置的固定工作。铺设过程中应当处理好其中的松紧度问题，并保证防水板能够紧贴混凝土表面，防止防水板由于挤压而产生的损坏问题。针对施工缝或是变形缝等一些防水效果相对较差的地方采用缝隙错开的方式来提升防水效果，将缝隙控制在1m或2m之间。自动热熔焊接方式选择方面可通过自动双缝的热熔焊接设备来保证正式焊接过程中的焊接温度与速度，于焊接完成之前清理干净防水板结构表面的灰尘。需要注意的是，其中防水板衔接的宽度应当不小于15cm，含缝的宽度在1.5m以上，防水板边缘结构在分级铺设施工过程中应当尽可能留出适当的衔接空间。

4.结束语

从当前隧道施工的技术及控制要点分析，把握正确的施工地质变化是优化隧道施工方案的关键所在，科学合理的隧道施工机械化作业过程不仅是对施工安全的有效保障，同时对于工程施工运行也有极其重要的促进意义。

参考文献

[1]肖乾举.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].科技创业月刊,2013,(05):183-185.

[2]王勇.浅议复杂地质条件下铁路隧道施工技术[J].科技创业家,2013,(04):27-30.

[3]冯旭,雪峰山特长隧道施工管理技术[J].科技创新导报,2009,(21):46.

李壮男，1987.9.13，本科，助理工程师，从事隧道研究工作