关键词：高速公路；隧道开挖；钻爆工艺
一、工程简介
本工程段内包含三座隧道，分别为柳埠隧道、长城岭隧道、北崖头隧道。其中长城岭隧道、北崖头隧道为长隧道，柳埠隧道为短隧道，均采用分离式设计；北崖头隧道出口采用小净距设计。
二、方案设计
（1）本隧道施工将严格按照新奥法组织施工，并根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法，应根据监控量测结果，适时施作二次衬砌。施工坚持“短进尺、弱爆破、快封闭、强支护、勤测量、紧衬砌”的原则。
（2）隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土石方及边仰坡防护施工。洞口土石方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工，大型自卸汽车运输，并及时做好坡面防护，开挖一段（台阶）防护一段（台阶）。洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后，先施工护拱混凝土，然后施作暗洞超前大管棚，随后立即做好明洞衬砌，随后进入暗洞施工，待明洞混凝土达到设计规定的强度后，及时进行明洞洞顶回填。明洞开挖根据围岩情况；隧道浅埋、Ⅴ级围岩地段采用留核心土的台阶法开挖，每循环进尺1.0m；Ⅳ级围岩地段采用上下台阶法开挖，每循环进尺2.0m；Ⅲ级围岩段采用上下台阶法或全断面开挖法，每循环进尺控制在3.0m以内。
（3）石质隧道采用钻爆法开挖，出渣采用装载机配合中型自卸汽车运输。
（4）施工通风采用管道压入式通风。
（5）在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道施工安全。开挖方法的改变，要严格按程序申请设计变更。
（6）洞身开挖中，记录开挖的地质情况，并绘制地址素描图（描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等）核对设计地质情况，判断围岩类别及稳定性。若实际地质情况与设计地质情况出入较大时，设计单位应进行补充勘察。
第一，洞身开挖方法。柳埠隧道、长城岭隧道、北崖头隧道开挖掘进，明洞均采用明挖法，暗洞按照分离式隧道围岩由强到弱依次为：Ⅲ级围岩采用上下断面正台阶法；Ⅳ围岩浅埋段采用微台阶弧形导坑留核心土法，上下断面间距控制在1-2倍洞径尺寸，深埋段隧道施工采用三台阶法；Ⅴ级围岩浅埋及穿越断层破碎带的段落隧道采用双侧壁导坑法，深埋段采用三台阶留核心土法开挖。小净距隧道围岩由强到弱依次为：Ⅲ级围岩采用上下台阶法施工、Ⅳ围岩采用单侧壁导坑法、Ⅴ级围岩采用单侧壁导坑法施工。后期可根据实际情况，经业主、监理、设计、施工四方确认后采用其他较成熟的施工方法。
第二，分离式隧道Ⅲ级围岩上下断面正台阶法开挖施工工序。开挖时采用光面爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量，施工坚持“弱爆破、短进尺、早封闭、勤量测”的原则。
第三，分离式隧道Ⅳ级围岩三台阶法开挖施工工序。①上台阶开挖；②上台阶初期支护；③中台阶开挖；④中台阶初期支护；⑤下台阶开挖；⑥下台阶初期支护；⑦浇注仰拱⑧全断面二次衬砌。
第四，分离式隧道Ⅴ级围岩三台阶留核心土法开挖施工工序。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用上循环架立钢架施做超前支护；弱爆破分部开挖1部，同时每循环进尺一次；分部施做1部周边初期支护；开挖核心土（2）滞后1部一段距离弱爆破左右交错开挖2、3部，施做初期支护，开挖核心土；（3）滞后3部一段距离弱爆破左右交错开挖4、5部，施做初期支护，开挖核心土；（4）开挖7部，及时封闭初期支护；（5）灌筑该段内Ⅷ部仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充应分次施做）；（6）根据监控量测资料，待初期支护收敛后，一次性灌筑Ⅸ部二次衬砌（拱墙衬砌一次施做）。
三、隧道爆破施工
3.2 隧道控制爆破
本标段隧道开挖根据围岩具体情况采用不同的方法。软弱围岩采用机械与人工配合的方法进行开挖，硬质围岩采用光面爆破技术开挖。当隧道洞口附近有建（构）筑物时，则采取微震光面爆破技术开挖，以控制对建（构）筑物的影响。
3.2 隧道光面爆破
（1）光面爆破技术
在爆破开挖时，沿设计开挖轮廓钻孔装药，在开挖区主爆破孔之后起爆，以获得比较平整壁面的爆破。光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面，是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。
1）光面爆破的技术要点
①根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻孔质量
严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。
③周边眼宜使用小直径药卷和低猛度低爆速的炸药。为满足装药结构要求，借助非电雷管实现不耦合装药。
④采用毫秒微差顺序起爆。
2）光面爆破的主要参数
光面爆破的效果主要与装药集中度q 和最小抵抗线W有关；“成形规整”主要与炮孔间距E、炮孔密集系数m=E/W、最小抵抗线有关；“炮痕残留率和减少围岩扰动”主要与不耦合系数有关。
（2）光面爆破施工工艺
①放样布眼：钻孔前，测量人员要用红漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮孔位置，其误差不得超过5cm。
②定位开眼：按炮孔布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻孔精度要求比其它眼要高，开眼误差分别控制在3cm和5cm以内。
③钻孔：钻工要熟悉炮孔布置图，能熟练地操作凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由有较丰富经验的老钻工司钻。钻孔时要有技术人员现场指挥，以确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角<3°；眼深2m时，外插角<2°）尽可能使两茬炮交界处台阶小于10cm。同时应根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮孔深度，以保证炮孔底在同一平面上。
④清孔：装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮孔石屑掏出和吹净。
四、结论
综上所述，文章结合工程实例对隧道开挖工艺进行了研究分析，针对实际情况对施工工序进行了说明，旨在为今后相关研究提供资料。
参考文献：
[1]郭睿,程锐.高速公路隧道光面爆破施工技术应用[J/OL].交通世界,2019(25):104-105[2019-11-07].
[2]秦士杰.高速公路隧道预防性养护技术应用研究[J/OL].交通世界,2019(25):126-127[2019-11-07].
论文作者:叶曹华
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第23期
论文发表时间:2020/1/9
标签：围岩论文; 隧道论文; 台阶论文; 光面论文; 进尺论文; 钻孔论文; 导坑论文; 《工程管理前沿》2019年第23期论文;