高速公路隧道开挖安全施工技术

刘奇奇李海燕

中国葛洲坝集团第五工程有限公司湖北宜昌443002

摘要：时代在进步，社会在发展，随着时代的飞速发展，我国的经济水平也在不断进步，城市建设规模也在飞速扩张，其中增加幅度最为明显的便是公路建设，尤其是高速公路的建设项目，增长速度极为迅速。目前我国的公路建设项目飞速增加，建造技术也在不断完善和提升，但是高速公路隧道施工项目当中依然有许多的技术问题和管理问题没有找到有效的解决方式。由此可见，要做好高速公路隧道工程假设，就必须找到办法来解决高速公路隧道施工建设的技术问题和安全管理问题，以此来保证高速公路隧道施工建设的质量以及安全性。

关键词：高速公路；隧道开挖；施工技术

引言

在高速公路隧道工程施工过程中，由于施工比较隐蔽，在进行设计和施工时有比较大的盲目性。在施工时经常会出现涌水、塌方、涌砂等灾害事故。如果出现灾害事故，轻则对施工工期造成影响，重则损坏施工机械，造成人员伤亡。因此，在进行隧道工程施工时，要合理的选择施工技术，保证隧道施工安全。

1隧道的力学和施工的特点

1.1隧道的力学特征

①由于高速公路隧道的断面较大，所以这种隧道具有跨度大、拱顶高的特点，从而使拱顶区域的围岩会受到拉应力的作用；②强度相对较高的围岩或者地基，会在隧道拱脚以及边墙脚位置集中形成较大的应力；③由于辅助设施所受到的松弛压力大，因此对浅埋隧道的填埋深度和范围有着更高的要求；四是在隧道开挖之后，会使隧道周围围岩出现大面积的塑性化和变形。

1.2隧道施工的基本要求

高速公路大断面隧道因为施工环节多，所以在具体的施工过程中难度较大，只有在严格遵守有关原则的前提下开展施工，才能够保证工程施工的顺利推进。其中要谨慎处理堆积体、破碎地带以及洞口区域，隧道施工方案的确定，必须建立在确保隧道安全和稳固的基础上。

2高速公路隧道工程项目施工过程当中的现存问题

高速公路的建设质量不但直接关系到一个城市的形象，而且还代表着一个城市的发展。我国在高速公路建设工程的施工过程当中大多都是先进行隧道工程的施工，而后是公路实体的施工，这样的施工流程导致整个高速公路隧道工程项目的建设施工周期较短，质量难以保障的情况，并且高速公路隧道工程项目的施工有着滞后性的特点，由于隧道工程的施工是需要分为两个阶段来进行的，一般来说管道建设应该要先进行，并且管道建设通常来说是应该和桥梁架设这种基础工程同时进行施工操作的，然而我国在进行管道建设的时候一般都在主体工程完工之后开始，这样一来工作周期被缩短，质量难以保障，而且质量检测工作也就毫无意义。目前我国在高速公路建设工程当中并不能说完全不会遇到问题，尤其是在高速公路隧道工程的施工过程当中在技术方面以及管理方面都有着一些现存的问题。

2.1施工周期短

由于我国高速公路隧道建设工程项目的施工周期较短，这便导致了在施工的过程当中难以保障施工的质量以及安全性，并且施工周期短很容易导致施工过程中操作失误或是在设计图纸和施工图纸的转换过程当中会存在些许误差，施工周期不够充裕，细小的误差便难以避免，而且施工周期短容易让竣工后的质量检验变得仅仅只是流于形式而已。

2.2施工流程不可逆

在高速公路隧道工程项目的施工过程当中，建设人员都是先进行主体工程的建设然后再建设隧道工程中的一些重要建设项目，在主体工程建设完工之后很容易出现难以预算到的变数，若是出现变化便应该仔细检查整个隧道工程并改变施工计划，然而由于施工周期较短的问题，整个施工的流程变得不可逆，建设人员只得按照原本制定的流程建设下去，这对于高速公路隧道工程项目的整体安全性以及稳定性都极为不利。

3工程概况

某高速公路国宝隧道采用单洞双线隧道，左线和右线之间的间隔距离为5m。隧道全长为745m。隧道位于半径为9000m的左偏曲线上，隧道主要为V级围岩、IV级围岩和Ⅲ级围岩。隧道所在地区整体呈东高西低，少部分基岩裸露在外。掌子面围岩为玄武岩，节理发育，岩体具有良好的完整性。对地质进行超前预报后证明，地质具有良好的稳定性，隧道最大埋深为32m，最小埋设深度为5m。隧道ZK73+980~ZK74+025段洞身处在玄武岩风化带，岩体破碎，具有较高的坍塌风险。

4隧道施工安全的主要技术

4.1初期支护施工

钢拱架的加工是采用预制加工的手段，还需在大样台上进行钢拱架的试拼。在相关人员对钢拱架的尺寸和质量要求进行保证后才能够开始钢拱架的拼装和架设施工。在钢拱架的安装和架设过程中，确保定位的准确性和安装的精确度是关键。为了避免钢拱架出现下沉情况并保证钢拱架的整体的稳定性，不但需要利用纵向连接钢筋使各榀钢拱架连接成为一个整体，且需将拱脚焊接在锁脚锚杆上，之后将其与锚杆焊接成为一个整体。在钢拱架架设前，要保证其与混凝土喷面的紧密性，需确保两者能成为一个承载结构。在施工过程中若有必要，还需增加一个锁脚锚杆在拱脚底部，能够增大其支撑的能力，从而对拱架下沉量进行控制。喷射混凝土主要采用湿喷的方法，这样能够有效减少粉尘，而且还能够起到降低混凝土回弹率的目的，实现对混凝土与岩石两者之间粘接的强度进行增加的作用。用于喷射的混凝土需在洞外进行搅拌，将搅拌好的混凝土运输到隧洞中，利用湿喷机对混凝土进行喷射。要求喷射混凝土的表面的整体性和平整度必须与隧洞轮廓线相符。喷射的方法是采用由上到下的喷射手段，喷射机距离岩石的距离需控制在0.3~0.6m范围内。在混凝土喷射后，需及时洒水养护，从而增强混凝土强度。

4.2二次混凝土衬砌施工

二次混凝土衬砌施工的主要目的就是对后期围岩的压力进行承受并且提供一定的安全储备，二次混凝土衬砌施工一般是在初期支护稳定之后开始进行的。对于二次混凝土衬砌施工的最合理时间，需通过施工监测及其结果进行确定，确保其支护能力的充分发挥。二次混凝土衬砌施工主要是利用整体式衬砌台车与混凝土输送泵配合完成，在隧洞外面进行搅拌站的设置，利用运输车将混凝土运输到洞中，利用混凝土输送泵通过导管压灌到已经定位的模板台车中。在该施工中，不但需要确保材料的质量，还需对混凝土的拌合质量进行保证。在对衬砌台车精准定位后必须将其牢固锁定，确保模板与已经灌注衬砌段内弧面紧密相贴，重叠宽度控制在10~20cm。

4.3爆破技术施工

隧道爆破技术对于隧道工程的质量有着巨大的影响力，所以在进行隧道爆破技术施工的时候必须要结合施工现场的实际情况来合理地选择。在高速公路隧道工程项目当中预裂爆破技术是极为常见的施工技术之一，预裂爆破技术有着实用性广的特点，其能够使用于倾斜壁面、垂直壁面、桂策曲面以及扭曲面等不同形式隧道的施工。在开挖隧道石方的过程中便要为预裂爆破技术做好准备工作，先要设计贯穿裂缝的宽度，确保贯穿裂缝沿着主爆区域轮廓线布置，这样一来便能够保障爆破所产生的振动波能够得到足够的反射和缓冲，隧道工程中所保留的岩体结构便可以避免遭到振动波所带来的破坏。

结语

综上所述，隧道施工至关重要，选择合理的施工技术和方法是工程顺利进行的关键所在，必须结合隧道实际情况选择合理的施工技术，确保施工质量和安全。

参考文献：

［1］杨平平．对高速公路隧道技术施工及安全管理措施［J］．黑龙江交通科技，2015(09):198．

［2］仇先冬．高速公路隧道施工质量与安全管理措施［J］．科技展望，2015(30):22．

［3］吴锋涛．高速公路隧道施工的安全管理分析［J］．江西建材，2014(03):160，165．