隧道工程施工

(華北水利水電大學(xué)土木與交通學(xué)院 河南 鄭州 450000)

一、引言

在春秋時(shí)代的古籍《左轉(zhuǎn)》中就有“隧而相見”的記載，說明在古時(shí)候就已經(jīng)有隧道類型的建筑物存在。俗話說：要想富，先修路。既然修路，就不免要翻山越嶺，那么采用隧道作為線路的一部分，不失為一個(gè)絕佳的設(shè)計(jì)方案。那么，隧道到底是什么呢？簡(jiǎn)單來說，隧道是一種修建在地下，兩端有出入口，供車輛、行人、水流及管線通過的工程建筑物。而在1970年，國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織召開的隧道會(huì)議對(duì)隧道下了“以某種用途、在地下用任何方法按規(guī)定形狀和尺寸修筑的斷面積大于2平方米的洞室”的定義。充分認(rèn)識(shí)“隧道是什么？”這一概念，是對(duì)了解“隧道工程施工”的不可或缺的一部分。

二、隧道工程的特點(diǎn)

(1)整個(gè)工程都埋設(shè)于地下，因此工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件都嚴(yán)重影響著隧道工程的施工；

(2)隧道工程是一種非常典型的狹長(zhǎng)的建筑物，隧道工程施工速度比較慢，施工技術(shù)要求高，并且工期也較長(zhǎng)；

(3)隧道施工的環(huán)境較差，可能在施工過程中環(huán)境還可能進(jìn)一步惡化；

(4)隧道工程施工通常位于荒郊野嶺，遠(yuǎn)離都市，因此交通運(yùn)輸不方便，材料的供應(yīng)較公路困難；

(5)隧道工程為隱蔽工程，一旦施工完成，將無法更改線路等；

(6)與橋梁和線路工程相比，隧道工程可不受或少受晝夜更替、季節(jié)變換、氣候變化等自然條件的影響，可以常年進(jìn)行施工。

三、施工準(zhǔn)備

在隧道工程施工中，施工組織與管理是一項(xiàng)十分重要且復(fù)雜的工作。他的目的是要保證工程按設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量、計(jì)劃規(guī)定的進(jìn)度和低于設(shè)計(jì)預(yù)算或合同價(jià)格的成本，安全順利地完成。它貫穿于工程從準(zhǔn)備階段，施工階段到竣工驗(yàn)收階段整個(gè)全過程。[1]

隧道施工前的準(zhǔn)備工作，是隧道施工組織管理中重要的內(nèi)容之一。做好施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作是隧道工程能夠順利施工的重要保障。

(一)技術(shù)準(zhǔn)備工作的內(nèi)容

(1)熟悉并審查圖紙及有關(guān)設(shè)計(jì)資料，充分了解設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)意圖；

(2)調(diào)查研究并收集當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料；

(3)根據(jù)補(bǔ)充調(diào)查等重新掌握的情況進(jìn)行施工設(shè)計(jì)；

(4)編制施工組織設(shè)計(jì)和制定施工方案，進(jìn)行有關(guān)施工補(bǔ)充設(shè)計(jì)；

(5)編制施工預(yù)算。

(二)現(xiàn)場(chǎng)基本條件及物質(zhì)準(zhǔn)備

施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該具備的基本條件有：修通道路，接通施工用水和施工用電，架通通信線路，做好施工人員居住的臨時(shí)房屋。

開工前必須將地面設(shè)施準(zhǔn)備好，除此以外，還要設(shè)置木材加工車間且適當(dāng)數(shù)量的庫房。

物質(zhì)準(zhǔn)備包括原材料的準(zhǔn)備，準(zhǔn)備構(gòu)件加工設(shè)備和工程施工的機(jī)具等。

四、施工方法

隧道施工方法多種多樣，包括：鉆爆法施工、明挖法施工、機(jī)械法施工、沉埋法施工、礦山法施工。以下主要介紹礦山法的施工方法。

(一)礦山法施工

礦山法分為傳統(tǒng)的礦山法和現(xiàn)代礦山法，現(xiàn)代礦山法又稱為新奧法，新奧法和傳統(tǒng)礦山法都屬于礦山法施工的范疇。

新奧法的臨時(shí)支護(hù)采用的是噴錨支護(hù)，和木支撐相比，新奧法有顯著的優(yōu)點(diǎn)，其不僅能節(jié)省大量的木材，而且還能及時(shí)施作，所以能有效的控制圍巖的變形，并充分發(fā)揮圍巖的承載能力。

新奧法施工的基本原則可歸納為12字口訣：“少擾動(dòng)、早噴錨、勤測(cè)量、緊封閉?！笔┕し椒ㄓ校骸叭珨嗝娣ā薄芭_(tái)階法”“分步開挖法”。這里只簡(jiǎn)單介紹“全斷面法”。

全斷面法的施工順序如下：

(1)鉆眼，裝藥并連接爆破網(wǎng)絡(luò)；

(2)退出鉆孔臺(tái)車，引爆炸藥，開挖斷面隧道；

(3)找頂(“排除危石”)；

(4)噴射拱圈混凝土，安設(shè)拱部錨桿；

(5)將石碴裝入運(yùn)輸車輛并運(yùn)出洞外；

(6)噴射邊墻混凝土，安設(shè)邊墻錨桿；

(7)根據(jù)需要可噴射第二層混凝土；

(8)開始下一輪循環(huán)；

(9)通過量測(cè)判斷圍巖和初期支護(hù)的變形，待變形穩(wěn)定后，施作二次模柱混凝土襯砌。[2]

全斷面法原則上適用于一至三級(jí)圍巖中的鐵路單線和雙線隧道、四級(jí)圍巖中的鐵路單線隧道及公路雙車道隧道。

另外，隧道機(jī)械化施工越來越廣泛，其有三條主要作業(yè)線：開挖作業(yè)線、噴錨作業(yè)線、模柱混凝土襯砌作業(yè)線。

五、結(jié)語

在隧道工程的施工中，質(zhì)量是第一要素，施工過程中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)，任何一個(gè)部位出現(xiàn)問題，都會(huì)給施工帶來嚴(yán)重的影響，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及施工人員的人身安全。另外，土木工程建設(shè)除了要符合人類的利益觀念，更重要的要符合人與自然的合作關(guān)系，始終要將保護(hù)環(huán)境放于首位，遵循自然及社會(huì)的發(fā)展規(guī)律，具有積極的創(chuàng)新精神。衷心的祝愿我國(guó)的隧道工程能夠有前所未有的突破。