某隧道洞內(nèi)開挖方法分析與作業(yè)進度比較

郭 波,申鐵軍

（1.山西路橋橋隧工程有限公司,山西 朔州 036000; 2.山西路橋建設集團有限公司,山西 太原 030006）

0 引言

山西省對王只隧道從施工場地規(guī)劃開始，以打造優(yōu)美、舒適、合理、適用的隧道洞口及駐地布置為基礎，編制場地規(guī)劃方案；通過優(yōu)選進洞方案，實現(xiàn)洞口零開挖理念；加強環(huán)保實施的投入，控制“三廢”排放達到標準，投入先進的機械化設備，提高質(zhì)量品質(zhì)，最后加強日常施工管理實行亮點常態(tài)化。

1 隧道概況

國道338山西盂縣境內(nèi)梁家寨至閆家莊段改線公路工程，起訖樁號K0+000~K9+585，全長9.585 km。對王只隧道為左右線分離式長隧道，左線長1 268.0 m，右線長1 278.0 m，隧道建筑限界為凈寬9.75 m×凈高5.0 m。見表1、表2、圖1、圖2。

表1 對王只隧道右線圍巖級別分級表

表2 對王只隧道左線圍巖級別分級表

續(xù)表2 對王只隧道左線圍巖級別分級表

圖1 隧道主洞建筑限界（cm）

圖2 隧道緊急停車帶建筑限界（cm）

2 洞內(nèi)開挖方法分析

經(jīng)過認真細致的方案比選，洞身為分離式長隧道，在隧道出口各設一個工作面進行施工。根據(jù)巖層分布及巖層等級[1-3]，需埋設炸藥爆破，炸藥由供貨商24 h不間斷供應，炸藥、雷管等爆破材料均由供貨商進行保管、配送[4-6]。

2.1 Ta級圍巖CRD法開挖

巖質(zhì)隧道Ta級圍巖采用CRD法開挖。開挖前采用超前小導管超前支護，先開挖右側(cè)上臺階部分[7-9]，以控制圍巖變形，Ta的設計預留變形量為12 cm。見圖3。

圖3 CRD法施工工藝流程圖

2.2 Ⅴa、Ⅴb、Ⅳa型襯砌上下斷面法開挖

巖質(zhì)隧道Ⅴa、Ⅴb、Ⅳa型襯砌采用上下斷面法開挖。隧道開挖后應及時施作初期支護[10-11]，以控制圍巖變形，Ⅴa的設計預留變形量為12 cm，開挖前采用超前小導管超前支護[12-15]，同時預留變形需根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果適當調(diào)整。拱部超前支護完成后開挖上斷面，當上斷面初期支護強度達到70%后開挖隧道下斷面[16-19]。

3 施工準備及部署

3.1 工期進度計劃

計劃從隧道出口端開始施工管棚，在具備條件時施工進口端管棚，保證順利進洞。根據(jù)施工工序劃分以下6個階段進行施工進度控制。

（1）第一階段：2021年3月1日至2021年8月31日，原材料的試驗檢測和混凝土配合比的試驗，組織機械設備、人員、材料進場，解決通訊等工作。

（2）第二階段：2021年9月1日至2021年9月30日，完成進口洞口邊仰坡開挖、防護、洞頂截水天溝以及長管棚的施工為隧道進洞掘進創(chuàng)造條件。

（3）第三階段：2021年10月1日至2023年5月31日，完成包括仰拱和二次襯砌混凝土澆筑在內(nèi)的主洞開挖與支護。

（4）第四階段：2023年5月1日至2023年5月31日，完成隧道邊溝和電纜溝施工。

（5）第五階段：2023年6月1日至2023年7月31日，完成隧道路面、洞內(nèi)收尾工程。

（6）第六階段：2023年8月1日至2023年8月31日，隧道的收尾移交階段。

3.2 圍巖作業(yè)進度計劃

隧道施工中地質(zhì)超前預報根據(jù)不同隧道地質(zhì)情況采用瑞典MALA型探地雷達超前預報、超前水平鉆探、全斷面地質(zhì)素描、放射性取樣分析等不同手段進行檢測，隧道工程施工進度安排見表3、表4、表5。

表3 Ⅲ級圍巖全斷面法掘進循環(huán)時間圖

表4 Ⅳ級圍巖兩臺階法掘進循環(huán)時間圖

表5 Ⅴ級圍巖環(huán)形開挖法掘進循環(huán)時間圖

續(xù)表4 Ⅳ級圍巖兩臺階法掘進循環(huán)時間圖

3.3 機械設備配置

施工設備配置數(shù)量見表6。

表6 機械設備配置表

4 結(jié)語

綜上所述，穩(wěn)定性較好的Ⅴ級圍巖深埋段及 Ⅳ 級圍巖軟弱破碎段采用上下臺階弧形導坑法施工，下臺階一次性開挖；緊急停車帶處斷面寬度較大，單側(cè)壁導坑法開挖則適用于Ⅴ級、Ⅳ 級停車帶，Ⅲ級緊急停車帶采用上、下臺階法開挖。