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　　知識點：隧道施工

　　近年來，隨著我國西部大開發(fā)力度的加大，在快速發(fā)展的公路建設中，在多山的地區(qū)，隧道工程在公路工程中就變成一個重要的組成部分。而且隧道工程相對路面，橋梁工程來說有它的特殊性：一般地質條件都比較復雜而且很難預測，完工后隱患不易察覺，這就須在施工過程中加強施工管理，做好工藝控制。

　　隧道施工主要包括開挖和支護兩大部分。在勘察設計過程中，根據實際地質，地貌，符合路線順接要求的基礎上，本著路線最短，成本最低的原則確定具體的施工線路。施工就要嚴格按照設計方案，保證每一步驟實現設計的意圖。

　　1、開挖

　　開挖是隧道施工的龍頭，質量，進度，安全，效益等無不與之密切相關，開挖符合要求，支護才有一個順利的保證基礎。

　　1.1開挖的輔助手段開挖的最大困難是隧道圍巖、地質構造、滲水等情況復雜多變，很難完全了解。為了及時掌握變化的情況，指導施工，就要重視測量和地質超前預報。

　　1.1.1測量某省最長的一座3.3km的公路隧道，為上、下行分離式隧道，從兩頭同時對向開挖，四個開挖工作面，測量用同一系統(tǒng)控制，保證兩端有同一目標，而且每二個月通過三角網或精密網對導線點校核一次，避免在施工過程中誤差累積而產生較大的偏差。隨著隧道開挖的進程加大，單洞單幅導線就象一根甩出的繩子，越長越容易偏離控制的中軸位置，也可以通過聯(lián)絡洞，把測出的導線值代入后相互驗證，當隧道開挖長度超過500米時，兩端如不能相互連通糾偏，就須在一條洞中建立兩條獨立的導線以便相互糾偏。

　　1.1.2地質超前預報隧道開挖過程中，每前進一步都有意想不到的情況發(fā)生，所以超前預報就顯得尤為重要，目前我們能夠采用的地質超前預報手段有：打超前探孔法，地震波法和超聲波探測法，也可以借鑒有經驗的地質專家根據地貌特征，掌子面巖石產狀，地質構造特征對前方地質情況的判斷。

　　1.1.2.1超前探孔法在掌子面最少布三個鉆探孔，如右圖：詳細記錄每個孔的進鉆速度，每種不同粉塵的出現部位及鉆粉巖性，鉆孔涌水量的大小。根據進鉆速度可以判斷不同部位的巖石強度及裂隙，節(jié)理發(fā)育情況;根據鉆粉巖性可以判斷不同巖性的里程樁號;根據涌水情況就可以知道不同區(qū)域的含水情況;由1，2，3號孔的布孔位置，可以計算出巖石在整個面上的發(fā)育情況，這種方法一次可以預報20米，操作簡單有效，一般施工單位通常喜歡采用。

　　1.1.2.2地震波和超聲波探測法根據波速在不同強度的巖體，空氣，水等介質中傳播速度差異來判斷前方圍巖情況。這種方法做出的結論在離發(fā)射波30米以內準確性較高，但隨著距離漸長漸差，而且投入人力物力相對較高，業(yè)主曾在隧道施工中進行過幾次超前探測。

　　專家預測有時準確性高，有時也會產生較大的出入，因為影響產生地質變化的因素很多，而個人經驗不同，主觀傾向性不同可能會得出不同的結論。如果幾種方法綜合使用，相互映證，準確性就會提高。以超前預報來指導開挖，就可以避免一些可能的塌方。

　　1.2開挖掘進，開挖一般采用爆破的方式，但特殊地段須用風鎬或鋼釬等撬挖。

　　1.2.1 Ⅲ類以上的圍巖，都采用全斷面爆破形式的開挖，為了保證不欠挖，少超挖，控制光面須采用光面爆破，周邊光爆孔孔距為50cm左右，采用不偶合裝藥，不偶合系數為1.25～2.5(按硝銨炸藥考慮)，中間偏下布掏槽孔，掏槽孔按錐形布置效果最好，如圖一，但這種布置在實際當中上部和下部造孔施作不方便，所以一般采用“八”字掏孔，如圖二。光爆孔和掏槽孔中間布輔助孔，以掏槽孔為圓心呈環(huán)向布置，間距75～100cm，在孔深小于2米時光爆孔，輔助孔，掏槽孔軸向深度相同，如深度超過2米時掏槽孔深度在軸線方向適當加深10～30cm，因為掏槽孔的起爆率一般為85%左右，所以具體加深深度根據不同圍巖的起爆率不同而定，把握的標準是起爆后三種爆破孔的孔底在同一掌子面上為宜，掏槽孔的裝藥量相對光爆孔和輔助孔都高，單耗為4～7kg/m3.視圍巖強度、整體性、風化程度差異而調整，鉆孔深度可控制在0.8～3.5米，裝藥連線采用由內向外分圈擴散，響炮采用毫秒雷管微差逐級引爆，掏槽孔、輔助孔、光爆孔逐級爆破的時間間隔為0.05～0.1秒，當中間拉出臨空面后周邊依次向里面爆破，每一輪爆破的強力沖擊波都向中部的臨空面方向，這樣減少對圍巖的震動破壞。

　　1.2.2 如果說Ⅲ類以上圍巖主要強調光面爆破效果的話，那么Ⅱ～Ⅲ類圍巖在此基礎上還要加強安全施工，防止掉塊或掉塊而引發(fā)的塌方，因為Ⅱ類圍巖是處于強烈擠壓破碎帶圍巖，有明顯的滑動面，而且滑動面在失去支撐后會產生相對滑動，所以對隧道穩(wěn)定帶來嚴重威脅。開挖時布孔方式同1，周邊孔有必要采用預裂爆破，而且整體要短進尺，弱爆破，每循環(huán)掘進不應超過80cm，單位體積耗藥量適當減少，以免引起大的震動，對圍巖的整體穩(wěn)定造成更大的破壞。

　　1.2.3 Ⅱ類弱或Ⅰ類圍巖可以撬挖，這種圍巖是大型斷層帶的擠壓的斷層泥或斷層充填物，大型褶皺的軸部巖石，當失去支撐后完全沒有自穩(wěn)能力;這種圍巖開挖方式有：留核心土法開挖，小導洞法開挖(又叫眼睛法)，上部分臺階法開挖。

　　(1)留核心土法開挖掌子面核心的部分先不動，在周邊環(huán)向用風鎬或鍬撬挖寬約1米的圓環(huán)，支撐鋼架，噴鋼纖維混凝土施作初期支護，再開挖下一格柵鋼架的位置，邊掘進邊擴大環(huán)向開口，掘進幾個循環(huán)后機械配合挖掉一部分核心土，再進行下一個循環(huán)。

　　(2)小導洞法開挖(眼睛法)

　　兩側開挖寬約2米，高2米的導洞，開挖后先支護兩邊，在從兩邊向拱頂擴挖，邊挖邊支護，等挖到一定深度后，一般4～5米，在挖中堵墻，依此推進。

　　(3)上部臺節(jié)法開挖在下部筑封堵墻，拱部人工開挖高1.5～2米的前導洞，先支護拱頂，頂部挖出一定深度后，再向兩邊依序下挖支護，這種開挖方式導洞不易過深，因為人工開挖，速度較慢，而且空頂太長，頂部沉降變形太大。

　　這種圍巖在地下水的作用下還可能產生吐泥涌水現象，更為嚴重會吐泥通頂，甚至引發(fā)整個隧道垮塌，。大風埡口隧道下行線K254+871樁號就發(fā)生了突泥現象，可計算的突泥量達2000m3，地表蘭溪河灘也產生了塌陷，是一次隧道涌泥的典型事故。

　　開挖這種圍巖，就不可避免地遇到支護的問題。

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