鐵路隧道淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)

劉小楷

中鐵十七局集團(tuán)第四工程有限公司

鐵路隧道淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)

劉小楷

中鐵十七局集團(tuán)第四工程有限公司

隨著現(xiàn)代社會交通工程建設(shè)速度的不斷加快，鐵路隧道施工也接著現(xiàn)代工程技術(shù)所帶來的動力得到了快速的發(fā)展，隧道施工技術(shù)的合理應(yīng)用直接關(guān)系著隧道工程整體施工質(zhì)量，也影響著未來隧道投入使用后的安全性以及經(jīng)濟(jì)、社會效益的實現(xiàn)，具有著十分重要的意義。作為一種有效的施工技術(shù)，淺埋暗挖法在現(xiàn)代隧道施工中得到了較為廣泛的應(yīng)用。本文針對淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)的實際應(yīng)用展開分析與探究，以供有關(guān)人士參考。

淺埋暗挖法；隧道；施工技術(shù)

1 引言

隨著現(xiàn)代社會建設(shè)速度的不斷加快以及城市交通壓力的不斷上升，對于地下空間與地下交通設(shè)施的開發(fā)已并不鮮見，而地下隧道施工也接著現(xiàn)代工程技術(shù)所帶來的動力得到了快速的發(fā)展，隧道施工技術(shù)的合理應(yīng)用直接關(guān)系著隧道工程整體施工質(zhì)量，也影響著未來隧道投入使用后的安全性以及經(jīng)濟(jì)、社會效益的實現(xiàn)，具有著十分重要的意義。作為一種有效的施工技術(shù)，淺埋暗挖法在現(xiàn)代隧道施工中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

2 工程概況

某石樓隧道進(jìn)口里程為DK221+408，出口里程為DK234+215，全長12807m，為雙線隧道。區(qū)間采用淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)進(jìn)行施工。隧道進(jìn)口至DK221+600處為4.8‰的上坡，隧道內(nèi)坡長185m；DK221+600至DK223+500處為5.1‰的上坡，隧道內(nèi)坡長11900m，DK223+500至隧道出口處為4.6‰的上坡，隧道內(nèi)坡長715m.隧道最大埋深為256m，最小埋深為10.5m。

3 施工方法（見表1）

3.1 三臺階法施工

3.1.1 施工步驟及施工工藝

三臺階開挖法開挖示意圖如圖1、圖2所示。3.1.2 三臺階開挖法施工控制要點

①三臺階開挖法施工應(yīng)做好工序銜接。工序安排應(yīng)緊湊，盡量減少圍巖暴露時間，避免因長時間暴露引起圍巖失穩(wěn)。②在滿足作業(yè)空間和臺階穩(wěn)定前提下，盡量縮短臺階長度，核心土長度應(yīng)控制在3～5m，寬度宜為隧道開挖寬度的1/3～1/2。③三臺階開挖法施工應(yīng)嚴(yán)格控制開挖長度，根據(jù)圍巖地質(zhì)情況，合理確定循環(huán)進(jìn)尺，每次開挖長度以0.5～1.0m為宜;開挖后立即初噴3～5cm混凝土，以減少圍巖暴露時間。

圖1 三臺階法施工工序圖

圖2 三臺階法施工工序平面示意圖

表

3.2 水壓爆破法施工

3.2.1 水壓爆破技術(shù)要點

水壓爆破爆破設(shè)計與傳統(tǒng)的隧道爆破設(shè)計方案基本相同，只是在裝藥結(jié)構(gòu)和炮孔堵塞上進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。原理為“往炮眼中一定位置注入一定量的水，并用專用的‘炮泥’回填堵塞炮眼”，利

用在水中傳播的爆破沖擊波對水的不可壓縮性，使爆炸能量經(jīng)過水傳遞到圍巖中幾乎無損失，同時，水在爆炸氣體膨脹作用下產(chǎn)生的“水楔”效應(yīng)，有利于巖石破碎，炮眼中的水可以起到霧化降塵作用，大大降低粉塵對環(huán)境的污染。

3.2.2 水壓爆破的設(shè)計方案

水壓爆破的設(shè)計方案與常規(guī)光面爆破設(shè)計方案基本一致，只是在裝藥結(jié)構(gòu)和炮孔堵塞上進(jìn)行了一定的調(diào)整。以柞木臺隧道施工為例，施工采用臺階法施工，上斷面開挖斷面為91.56m2。炮孔深度為4m，炮孔分布、炮孔數(shù)量及掏槽方式均與常規(guī)爆破方法一樣，在每個空中增加了水袋和炮泥后，并相應(yīng)減小了每個炮孔的裝藥量。

水袋采用統(tǒng)一厚度為0.8mm的爆破專用水袋，可以很好地避免在水袋裝入炮孔底部時破壞，其長度為200mm，直徑35mm；炮泥配置比為黏土65%、沙15%、水20%，炮泥比土堅硬，密度大，并含有水，抑制爆炸氣體膨脹沖出炮眼口比用土要好得多，并且還會降低爆破粉塵對施工環(huán)境的影響。炮泥長度同樣取200mm，直徑在36～38mm左右。炮孔底部1個水袋，炮孔頂部2個水袋，1～2節(jié)炮泥進(jìn)行封實。在爆破參數(shù)方面，掌子面炮孔數(shù)、單次設(shè)計爆破進(jìn)尺與常規(guī)爆破相同，由于炮孔裝藥結(jié)構(gòu)的改變，裝藥量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

3.2.3 炮孔裝藥結(jié)構(gòu)

炮眼均在眼底設(shè)置水袋，從炮孔底部至炮孔口依次為水袋、藥卷、水袋和炮泥封堵。裝藥前，先用尺量出炮孔深度，根據(jù)實測的炮孔深度計算出裝藥量及水袋、炮泥的長度后，將炸藥、水袋和炮泥按順序裝填入炮孔中。需要說明的是，僅需在試驗階段準(zhǔn)確測量每個炮孔的深度，在實際施工時，裝填結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后，就不需要重復(fù)此項工作了。水袋、炮泥在炮孔中的長度比例為3：4。

3.2.4 爆破實施的注意事項

(1)水袋制備時，應(yīng)確保裝水量在水袋容量的90%左右，并且水袋內(nèi)無氣泡，最好用手捏水袋也不容易產(chǎn)生凹陷，封口處需進(jìn)行二次確認(rèn)，以防水裝入后出現(xiàn)漏水，影響爆破效果。(2)炮泥的制備應(yīng)選用含水量適當(dāng)?shù)酿ね粒础笆治漳艹蓤F(tuán)，手捏能松散”，加工好的炮泥應(yīng)水平放在塑料筐內(nèi)。(3)將第一個水袋裝入炮孔底部時，務(wù)必確保水袋的完好性和與孔底的緊密接觸，并且對于掏槽眼，其水袋與炮泥和藥卷之間也盡量減少空隙，才能保證炸藥起爆時的能量得到最高效地利用。(4)水壓爆破是在常規(guī)爆破的基礎(chǔ)上發(fā)展而形成的，合理可行的常規(guī)爆破設(shè)計是保證水壓爆破的前提條件，只有選擇最佳的爆破參數(shù)，才能保證水壓爆破效果。

4 結(jié)束語

總之，淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)在鐵路隧道建設(shè)中具有非常重要的作用，因此，該技術(shù)得到了極為廣泛的應(yīng)用。本文通過結(jié)合工程實例對淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)進(jìn)行了分析，并根據(jù)工程的實際情況提出了相應(yīng)的施工方法。

[1] 顏展翔.淺談淺埋暗挖法隧道施工技術(shù)及地面沉降控制措施[J].低碳世界，2016，18：179-180.

[2] 劉燁.淺析淺埋暗挖技術(shù)在隧道施工中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技，2016，06：163-164.