談公路隧道豎井施工技術(shù)

李欽月

（山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西晉城　048000）

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談公路隧道豎井施工技術(shù)

李欽月

（山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西晉城048000）

摘要：概述了公路隧道豎井施工特點(diǎn)及施工范圍，介紹了其施工流程，探討了公路隧道豎井導(dǎo)洞堵塞防治技術(shù)以及豎井挖空爆破技術(shù)，論述了豎井施工的安全防范措施，有利于我國隧道施工技術(shù)的參考應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：公路，隧道，豎井，導(dǎo)洞

近年隨著我國公路交通事業(yè)的快速發(fā)展和公路等級的不斷提高，城市、鄉(xiāng)村以及郊區(qū)的通車?yán)锍桃苍谥鹉昱噬?。我國地勢條件復(fù)雜，公路工程建設(shè)中要面對不同的地質(zhì)環(huán)境。在山區(qū)之中修建隧道，不僅能夠縮短行車?yán)锍蹋Ｕ线\(yùn)行安全，還能夠起到保護(hù)環(huán)境的作用，在實(shí)際的道路建設(shè)之中被廣泛應(yīng)用。本文將從以下幾個(gè)方面對公路隧道豎井施工技術(shù)進(jìn)行闡述。

1　公路隧道豎井施工技術(shù)概述

1.1公路隧道豎井施工特點(diǎn)

隨著我國道路交通事業(yè)的飛速發(fā)展，公路隧道豎井技術(shù)也呈現(xiàn)日益完善的趨勢。雖然我國在豎井施工方面還不是很成熟，技術(shù)也有待提高，但在近年的實(shí)踐中也總結(jié)了較為豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，該施工技術(shù)整體來說有著以下幾個(gè)特點(diǎn)：1）技術(shù)簡單、方便、經(jīng)濟(jì)、安全、快速；2）所需設(shè)備簡單，不需要大型的機(jī)器設(shè)備；3）開鑿之后只要進(jìn)行初期維護(hù)，施工后期不需要再次進(jìn)行維護(hù)。項(xiàng)目全部完工之后再進(jìn)行維護(hù)即可，簡化施工程序；4）充分利用地形地勢和空間優(yōu)勢條件，利用斷面導(dǎo)洞進(jìn)行爆破挖洞，加速了進(jìn)程；5）對于斷面大山體的多采用鉆爆法爆破技術(shù)，可以避免造成山體崩塌等危險(xiǎn)；6）有利于環(huán)保，對場地要求不高，占地面積少。

1.2公路隧道豎井施工范圍

考慮到國內(nèi)大部分施工企業(yè)的技術(shù)能力和施工條件，再綜合考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)條件問題，該施工技術(shù)主要適用于：1）地質(zhì)條件為巖質(zhì)的公路、隧道；2）豎井的井直徑不小于6 m，最多可達(dá)15 m；3）豎井深度一般不超過800 m。

1.3公路隧道豎井施工流程

公路隧道豎井施工主要包括以下幾個(gè)工序：1）擴(kuò)挖施工前準(zhǔn)備。勘察結(jié)束之后，從地面樹立井架，從井架安裝穩(wěn)繩直至井底，將穩(wěn)繩固定在井底的地梁上，然后把吊籠固定在穩(wěn)繩上，利用吊籠將施工所需的材料和設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸。2）井口的施工以及地面布置。井口的施工工序主要是為：拆除井架，對井口進(jìn)行擴(kuò)挖，澆筑井口處的混凝土，安裝吊盤，對井口鎖進(jìn)行封閉，設(shè)置地面配套設(shè)施等。3）豎井?dāng)U挖。擴(kuò)挖的施工工序?yàn)椋捍罱▽?dǎo)碴井封閉蓋并進(jìn)行鉆孔，裝藥，拆除導(dǎo)碴井封閉蓋，連線進(jìn)行爆破，然后不斷進(jìn)行循環(huán)。作業(yè)中應(yīng)注意人工機(jī)械進(jìn)行鉆孔時(shí)，人工裝藥連線要退避到安全起爆區(qū)。同時(shí)也要把握好風(fēng)管和水管的深度要求，要保持好對于井下員工之間的聯(lián)絡(luò)，以防發(fā)生意外。

2　公路隧道豎井施工技術(shù)應(yīng)用

2.1確定施工導(dǎo)洞的直徑以及堵塞防治技術(shù)

對于導(dǎo)洞直徑的確定要采取以下原則：在保證一定的施工空間和保持不堵塞的情況之下盡可能減小導(dǎo)洞的直徑，以實(shí)現(xiàn)快速和經(jīng)濟(jì)的目的。根據(jù)導(dǎo)洞的堵塞情況的不同，一般可以分為蓬拱現(xiàn)象、卡塞現(xiàn)象和粘附現(xiàn)象。雖然導(dǎo)洞的堵塞情況很常見而且也各不相同，但是也是有著其本質(zhì)規(guī)律的。結(jié)合不同的地質(zhì)情況，由于是粘土覆蓋層在上，就可以直接用挖土機(jī)從地面上取土，而不需要經(jīng)過導(dǎo)洞，這樣就可以避免因粘附、蓬拱等原因造成的導(dǎo)洞堵塞。例如，若導(dǎo)洞的直徑確定為3 m，則導(dǎo)洞爆破體的直徑就要盡可能控制在導(dǎo)洞直徑的1/5以內(nèi)（即60 cm）。而處理導(dǎo)洞溜碴堵塞的方法，一般則是采用爆破的處理方法，從上面吊放炸藥進(jìn)行爆破，不僅簡單方便，還更加快捷徹底。常見的就是采用火箭彈進(jìn)行爆破，這種引爆裝置不僅可以增加接觸面積，提高爆破力，還可以在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到爆破清理的效果。

2.2豎井挖空爆破技術(shù)

就目前應(yīng)用而言，常用的鑿井方法主要有鉆爆法、凍結(jié)法和鉆井法等，不同的方法也是各有其適用范圍的。對于巖質(zhì)結(jié)構(gòu)公路隧道，多使用鉆爆法進(jìn)行開挖。這需要做到以下兩點(diǎn)要求：1）對導(dǎo)洞進(jìn)行爆破時(shí)要嚴(yán)格控制爆破物質(zhì)的直徑在導(dǎo)洞直徑的1/5以內(nèi)，還要保證導(dǎo)洞的垂直度；2）針對導(dǎo)洞斷面小掏槽難度大效率低等特點(diǎn)，大多采用大直徑中空直眼掏槽。

2.3豎井施工提升和懸吊技術(shù)

這一技術(shù)在施工上主要應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面：施工前要做好提升能力計(jì)算，結(jié)合施工豎井深度計(jì)算好出碴量；對施工場地進(jìn)行平整，做好排水通風(fēng)系統(tǒng)及相應(yīng)的配套設(shè)施；為了保證地表軟層的穩(wěn)定性，對中段的挖掘應(yīng)該盡量采用機(jī)器挖掘避免進(jìn)行大規(guī)模爆破；要依據(jù)圍巖的具體情況確定鎖口的深度。

3　公路隧道豎井施工相應(yīng)的安全防范措施

3.1豎井施工的安全技術(shù)

1）小導(dǎo)洞鎖口安全技術(shù)。為了保證施工時(shí)井口的穩(wěn)定，需要在井口位置設(shè)置臨時(shí)鎖口，鎖口的深度要根據(jù)圍巖的具體情況來確定。一般臨時(shí)鎖口內(nèi)徑為300 cm，外徑為400 cm，壁厚為0. 5 m，多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為了防止落石在施工過程中進(jìn)入井內(nèi)，鎖口的高度要高出地面100 cm。在鎖口周圍還要設(shè)置防洪墻，以防止雨水進(jìn)入井內(nèi)。2）豎井提升的安全事項(xiàng)：a.在上籠前必須要仔細(xì)檢查吊籠各部件之間的連接裝置、各種接頭、保護(hù)鋼板、通訊設(shè)備以及聲光信號設(shè)施等是否完好，如有缺陷要及時(shí)進(jìn)行處理。b.吊籠內(nèi)必須安裝由籠內(nèi)人員進(jìn)行控制的升、降和停的信號控制裝置，以防發(fā)生意外。

3.2豎井?dāng)U挖與二襯施工的安全技術(shù)

1）為了防止人工挖井時(shí)滑入井底形成安全事故，要在導(dǎo)洞開挖完成后，將原來的安全防護(hù)盤改裝為安全蓋盤來對導(dǎo)洞進(jìn)行覆蓋隔離。2）故安全盤應(yīng)該采用與豎井進(jìn)行擴(kuò)挖時(shí)相同的規(guī)格，還要保證在使用時(shí)，安全盤下方的凈高不少于2. 5 m。3）在豎井進(jìn)行施工時(shí)，必須要采取相應(yīng)的措施防止物件發(fā)生下墜。例如在封口盤上設(shè)井蓋門，在井蓋門兩端安裝柵欄，井內(nèi)作業(yè)人員施工時(shí)要攜帶的工具和材料，必須在身體上進(jìn)行拴牢或者放在工具袋內(nèi)。4）對井口進(jìn)行擴(kuò)挖時(shí)，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：a.在含水表土層進(jìn)行施工時(shí)，要及時(shí)架設(shè)和加固井圈和密集背板，以降低水位，防止井壁的砂土流失，還要有專業(yè)的安全技術(shù)措施；b.在井內(nèi)應(yīng)放置梯子對施工人員進(jìn)行升降，不得使用其他簡易設(shè)備；c.豎井施工時(shí)應(yīng)該采用雙層吊盤作業(yè)的方式；d.整個(gè)過程的信號系統(tǒng)和聲光控制系統(tǒng)要保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，且必須每隔一定距離都有相應(yīng)的設(shè)置并直達(dá)井口，每個(gè)作業(yè)指定地點(diǎn)，都要有獨(dú)立的聲光信號系統(tǒng)，還要設(shè)置專門的信號工，由信號工與機(jī)房和地面工作總部進(jìn)行聯(lián)系。

隨著交通運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展，公路隧道豎井的施工技術(shù)也越來越成熟。當(dāng)前我國的隧道施工技術(shù)還有待提高，一定要在施工前確定好安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的施工方案。大直徑的豎井建設(shè)還未廣泛應(yīng)用，但會為公路隧道建設(shè)提供一個(gè)有利的方向。

參考文獻(xiàn)：

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On vertical shaft construction technique of roads and tunnels

Li Qinyue
（Shanxi Jincheng Road & Bridge Construction Co.，Ltd，Jincheng 048000，China）

Abstract：The paper indicates the construction features and construction scopes of the vertical shaft of roads and tunnels，introduces its construction procedure，explores the prevention technique for the pilot tunnel blocking of the vertical shaft and the excavation blasting technique of the shaft，indicates the safe measures for the shaft construction，so as to enhance the application of the tunnel construction technique in China.

Key words：road，tunnel，vertical shaft，pilot tunnel

中圖分類號：U455

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-6825（2016）09-0193-02

收稿日期：2016-01-18

作者簡介：李欽月（1984-），女，助理工程師