極小斷面公路隧道施工技術(shù)研究

黃萍

摘??要：通過對(duì)極小斷面公路隧道施工技術(shù)的研究，探討了其在現(xiàn)代交通建設(shè)中的應(yīng)用價(jià)值和施工方法。首先介紹了極小斷面公路隧道的概念和特點(diǎn)，包括其較小的斷面尺寸和限制條件下的施工困難。然后，分析了傳統(tǒng)隧道施工技術(shù)在極小斷面公路隧道中存在的問題，如施工效率低下、安全風(fēng)險(xiǎn)高等。接著，提出了一種基于機(jī)械化施工的新型極小斷面公路隧道施工技術(shù)。該技術(shù)利用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)隧道斷面的精確控制和高效施工。最后，通過實(shí)際案例驗(yàn)證了該技術(shù)在極小斷面公路隧道施工中的可行性和優(yōu)越性。研究表明，該技術(shù)可以顯著提高極小斷面公路隧道的施工效率和質(zhì)量，降低工期和成本，并減少安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，該技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值，對(duì)于提升交通建設(shè)的發(fā)展水平具有重要意義。

關(guān)鍵詞：極小斷面??公路隧道??光面爆破??施工技術(shù)

Research?on?the?Construction?Technology?for?Minimal-Section?Highway?Tunnels

HUANG?Ping

（Sichuan?Chuanjiao?Road?and?Bridge?Co.，Ltd.，Deyang，Sichuan?Province，622555?China）

Abstract：?This?article?explores?the?application?value?and?construction?methods?of?the?construction?technology?for?minimal-section?highway?tunnels?in?modern?transportation?construction?through?its?research.?Firstly，?it?introduces?the?concept?and?characteristics?of?the?minimal-section?highway?tunnel，?including?its?small?section?size?and?construction?difficulties?under?limited?conditions.?Then，?it?analyzes?the?problems?of?traditional?tunnel?construction?technologies?in?minimal-section?highway?tunnels，?such?as?low?construction?efficiency?and?high?safety?risks.?Next，?it?proposes?a?new?construction?technology?for?minimal-section?highway?tunnels?based?on?mechanized?construction，?which?utilizes?advanced?mechanical?equipment?and?automated?control?systems?to?achieve?the?precise?control?and?efficient?construction?of?tunnel?sections.?Finally，?it?verifies?the?feasibility?and?superiority?of?this?technology?in?the?construction?of?minimal-section?highway?tunnels?through?practical?cases.?Research?results?indicate?that?this?technology?can?significantly?improve?the?construction?efficiency?and?quality?of?minimal-section?highway?tunnels，?reduce?the?construction?period?and?cost，?and?reduce?safety?risks.?Therefore，?this?technology?has?broad?application?prospects?and?promotion?value，?which?is?of?great?significance?for?improving?the?development?level?of?transportation?construction.

Key?Words：?Small?Minimal?section;?Highway?tunnel;?Smooth?blasting;?Construction?technology

隨著城市化進(jìn)程持續(xù)深入，進(jìn)一步增強(qiáng)交通需求量，公路建設(shè)已成為各國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，但在城市中心、山區(qū)等空間內(nèi)進(jìn)行公路建設(shè)時(shí)常會(huì)面臨空間限制的挑戰(zhàn)。為了解決這一問題，極小斷面公路隧道施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，所謂極小斷面公路隧道是指其截面形狀較為狹小的公路隧道，其寬度在3～5?m，高度在2～4?m。由于截面空間狹小，如果應(yīng)用傳統(tǒng)隧道施工方法很難進(jìn)行正常施工，所以要開展極小斷面公路隧道施工技術(shù)的研究。在進(jìn)行施工技術(shù)研究中，要先調(diào)研極小斷面公路隧道的施工現(xiàn)狀，目前國內(nèi)外對(duì)于極小斷面公路隧道施工技術(shù)的研究還相對(duì)較少，大多數(shù)研究集中在傳統(tǒng)寬大斷面隧道上。因此，研究人員要從國內(nèi)外公路建設(shè)項(xiàng)目中尋找相關(guān)案例，了解現(xiàn)有施工技術(shù)的應(yīng)用情況和效果評(píng)估。

同時(shí)，對(duì)極小斷面公路隧道的施工技術(shù)進(jìn)行分析，尋找適用于狹小空間的施工設(shè)備和工具，確保施工的安全和效率；探索適合極小斷面隧道的開挖方法；研究極小斷面隧道的支護(hù)技術(shù)，從而確保隧道的穩(wěn)定性。此外，隨著城市化進(jìn)程不斷加快，對(duì)于極小斷面公路隧道的需求進(jìn)一步增強(qiáng)，所以未來研究方向可能會(huì)集中在施工設(shè)備改進(jìn)和自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用上，從而提高施工的效率。綜上所述，極小斷面公路隧道施工技術(shù)的研究在當(dāng)前的交通建設(shè)中具有重要意義，通過背景研究，有效了解到當(dāng)前的研究現(xiàn)狀和存在的問題，并為后期研究工作提供指導(dǎo)。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷突破，相信極小斷面公路隧道施工技術(shù)將會(huì)在未來得到更廣泛的應(yīng)用[1]。

1工程概述

獅子巖隧道全長4.516?km，起點(diǎn)為平武縣響巖鎮(zhèn)三橋村，終點(diǎn)為平通鎮(zhèn)桅桿村，采用進(jìn)出口雙向掘進(jìn)，其中Ⅴ級(jí)圍巖占隧道全長81%，最大埋深650.6?m，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高，施工難度大。在施工過程中，施工單位嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)工法、設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)及規(guī)范要求施工，遵循“先預(yù)報(bào)、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測”的施工理念，將超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測納入施工工序管理，確保生產(chǎn)建設(shè)安全穩(wěn)定。

2工程施工難點(diǎn)

隨著城市交通日益擁堵，為了緩解交通壓力和提高交通效率，許多城市開始修建極小斷面公路隧道。這種類型的隧道是指斷面較窄且高度較低的隧道，由于其特殊的設(shè)計(jì)和施工要求，施工過程中面臨著許多困難和挑戰(zhàn)。首先，極小斷面公路隧道的空間有限，給施工帶來了巨大的限制。在有限的空間內(nèi)，需要容納道路、隧道結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備等各個(gè)部分，施工人員必須精確測量和布置，以確保各個(gè)部分的準(zhǔn)確位置[2]。而且，由于空間狹窄，施工人員的工作面臨著高強(qiáng)度和高風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境，需要具備高超的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。其次，極小斷面公路隧道的施工還面臨地質(zhì)條件復(fù)雜的挑戰(zhàn)。隧道通常穿越地下的山體或土層，地質(zhì)條件可能不穩(wěn)定，存在巖層崩塌、地層滑動(dòng)等風(fēng)險(xiǎn)。施工人員要進(jìn)行大量的地質(zhì)勘探，選取合適的施工方法，保證施工的安全性。此外，由于斷面小，施工現(xiàn)場的通風(fēng)排水也是重要問題，要采取相應(yīng)的措施來確保施工人員的安全性。再次，考慮交通運(yùn)輸?shù)挠绊憽Ｓ捎谒淼劳ǔＮ挥诔鞘薪煌ㄒ郎?，施工?huì)對(duì)交通造成一定的影響，施工人員要合理規(guī)劃施工時(shí)間和路線，減少對(duì)交通的影響，并加強(qiáng)與相關(guān)部門的溝通，確保施工順利進(jìn)行。最后，環(huán)境保護(hù)問題。施工過程中產(chǎn)生的噪音、振動(dòng)、塵土等會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成影響，施工人員要采取有效的措施，減少對(duì)環(huán)境的污染，并及時(shí)清理施工現(xiàn)場，確保周圍環(huán)境的可持續(xù)性。

3工程施工特點(diǎn)

極小斷面公路隧道的橫截面面積相對(duì)較小，這意味著施工空間狹小、施工作業(yè)面受限。在施工過程中，要采取特殊的施工技術(shù)，如挖掘機(jī)械精確操作等，從而確保施工順利進(jìn)行。還要嚴(yán)格控制施工進(jìn)度，以免耽誤整個(gè)工程的進(jìn)展。由于極小斷面公路隧道的地質(zhì)條件復(fù)雜多變，在施工過程中，可能會(huì)遇到各種不同類型的巖石、土層，甚至可能存在地下水等特殊地質(zhì)現(xiàn)象。因此，在施工前要進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘探，確定隧道的設(shè)計(jì)方案，并采取相應(yīng)的地質(zhì)處理措施，不斷地監(jiān)測地質(zhì)條件的變化，及時(shí)調(diào)整施工技術(shù)，有效確保施工的安全性。隧道施工會(huì)產(chǎn)生大量的噪音、振動(dòng)和粉塵等，對(duì)周邊居民和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。這時(shí)，在施工過程中需要采取有效的環(huán)境保護(hù)措施，如降低施工噪音、減少粉塵排放等，從而減輕對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。在施工過程中，可能需要對(duì)原有的道路進(jìn)行臨時(shí)交通管制，以確保交通的暢通性[3]。

4小斷面隧道施工技術(shù)

4.1進(jìn)口、出口施工技術(shù)

在進(jìn)行進(jìn)洞和出洞施工前，為了保證隧道的穩(wěn)定性和排水效果，需要在隧道洞口上方挖掘相應(yīng)的排水溝，并合理排放地表水，可以最大限度保證進(jìn)洞邊坡和仰坡的穩(wěn)定性。進(jìn)洞邊坡和仰坡的開挖高度應(yīng)控制在15?m以上，坡度應(yīng)控制在1∶0.3左右，盡量避免破壞原有的地形地貌，確保施工過程中的安全性和可行性。待進(jìn)洞坡面、仰面成形后，需要使用潔凈的高壓水進(jìn)行沖洗，并使用拋錨吊網(wǎng)對(duì)護(hù)坡進(jìn)行噴涂混凝土，從而達(dá)到保護(hù)坡面的目的，防止坡面受到外力的破壞。在進(jìn)口和出口洞段明挖結(jié)束后，根據(jù)洞口具體情況，可以通過加裝鋼筋拱架等方式進(jìn)行支護(hù)。各隔柵間距控制在1.0～1.2?m，以增加支護(hù)的穩(wěn)定性。在施工過程中，應(yīng)遵循“短進(jìn)尺、弱巖層、強(qiáng)支護(hù)、勤測量”的原則，采用預(yù)裂縫施工技術(shù)，提前處理好巖層裂縫，增加支護(hù)的效果。如果圍巖地質(zhì)條件較好，也可以采用光面施工工藝，減少對(duì)圍巖的破壞[4]。

4.2洞身鉆爆施工技術(shù)

在進(jìn)行開挖隧道之前，必須提前進(jìn)行地質(zhì)預(yù)測，有利于檢測出可能存在的隱藏的不良地質(zhì)情況。通過超前注漿、提前支護(hù)等方法，并結(jié)合隧道圍巖實(shí)際情況，確定具體的開挖方式。如果圍巖質(zhì)地較硬，應(yīng)采用全斷面一次開挖成型方法；如果圍巖局部存在不良地質(zhì)段，應(yīng)采用臺(tái)階法進(jìn)行開挖。本文所研究的隧道圍巖良好，因此全程采用全斷面開挖施工方法。在鉆孔過程中，邊開挖邊支護(hù)，盡量縮短施工時(shí)間，為提前實(shí)現(xiàn)合同段的工程任務(wù)創(chuàng)造有利條件。而對(duì)于圍巖破碎環(huán)節(jié)，要采用鋼拱架加強(qiáng)支護(hù)，其他不良地質(zhì)情況則需要進(jìn)行二次襯砌，以確保隧道結(jié)構(gòu)的安全性。目前，測量放線的內(nèi)容主要包括洞外控制和洞內(nèi)控制。在洞外控制環(huán)節(jié)中，應(yīng)利用三角測量法，在洞外設(shè)置三個(gè)平面控制點(diǎn)，并確保這三個(gè)控制點(diǎn)相互連通。同時(shí)，應(yīng)采用水準(zhǔn)測量方法來控制高程，在洞外設(shè)置兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，并確保這兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)能夠相互通視，以保持高差在允許范圍內(nèi)。在洞內(nèi)控制方面，應(yīng)按照隧道工程施工規(guī)范采用中線法進(jìn)行洞內(nèi)測量，并選擇具有高專業(yè)素養(yǎng)的測量工程師進(jìn)行測量。為了保證測量的準(zhǔn)確性，應(yīng)測量3次（如表1所示）。

由于金井巖隧道項(xiàng)目所處斷面較窄，無法利用襯砌平臺(tái)廠房進(jìn)行平行作業(yè)和無軌輸送。因此，在襯砌拱架橫撐施工完成后，必須將廢碴運(yùn)送到指定地點(diǎn)，以確保施工進(jìn)度。同時(shí)，在襯砌過程中，還需要挖掘上導(dǎo)坑，并將每個(gè)臺(tái)階的長度控制在10?m以內(nèi)。為了提高效率，工作人員決定采取平行作業(yè)方式，在每個(gè)襯砌周期中只需3?d時(shí)間來開挖導(dǎo)流槽，有助于滿足施工進(jìn)度的要求[6]。

5?結(jié)語

綜上所述，隨著城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，道路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已成為現(xiàn)代社會(huì)的重要任務(wù)。然而，由于城市空間有限和環(huán)境保護(hù)的要求，傳統(tǒng)公路建設(shè)往往面臨各種挑戰(zhàn)。在這種情況下，極小斷面公路隧道成為一種解決方案。本文通過對(duì)極小斷面公路隧道施工技術(shù)的研究，得出以下結(jié)論。

（1）相比于傳統(tǒng)的公路建設(shè)，極小斷面公路隧道在減少土地占用和保護(hù)環(huán)境方面表現(xiàn)出色。由于其采用了更緊湊的設(shè)計(jì)，極小斷面公路隧道能在有限的空間內(nèi)完成道路建設(shè)，從而節(jié)省寶貴的土地資源。此外，由于隧道建設(shè)在地下進(jìn)行，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成過多干擾和破壞，有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

（2）通過對(duì)已建成的極小斷面公路隧道進(jìn)行實(shí)地考察和數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)這些隧道的通行能力和安全性能都得到有效提升。由于其采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)，極小斷面公路隧道能夠更好地滿足道路交通的需求，減少擁堵現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，由于隧道內(nèi)部空間狹小，車輛行駛速度相對(duì)較低，從而降低事故發(fā)生的概率，提高道路安全性。

參考文獻(xiàn)

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