高速公路隧道施工技术探究 梁雨（内蒙古路桥有限责任公司，内蒙古呼和浩特０１００５１） 摘要：公路隧道结构安全主要由施工技术决定，因此要注意合理选择施工技术。选择施工工艺时应充分考虑工程地质条件，避 免开挖、支护施工受到不良影响。为避免初期支护后隧道洞口出现意外情况，则需要加强支撑洞口，同时有效支护洞身，以减小隧道 变形程度与保证围岩稳定。本文结合工程实例对高速公路中的隧道工程施工技术进行了探究，包括洞口边仰坡施工技术。大拱段施 工技术，防排水施工技术。 关键词：施工技术；隧道；高速公路；探究 中图分类号：Ｆ４０６．３；Ｕ４５ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００８—０１５５（２０１５）０９—０ｌ１５—０２ 在高速公路中运用隧道工程可以将行车距离缩 短，同时提高行车效率及安全性，在促进交通运输发展 方面能够发挥非常重要的作用…。隧道工程的地质条 出现开裂、局部坍塌问题，则同时运用混凝土喷射工艺 件较为复杂，在施工中可能会遇见多种不良地质条件， 如溶洞及泥石流等，存在多种安全隐患，且在部分情况 下难以明确隧道施工条件，存在较多的隐蔽性工程。 对此，在施工中应注意采用合理的工艺技术，以确保能 够按进度完成施工工作，同时减少因地质环境复杂、隐 蔽性工程较多及交叉作业频繁等带来的安全隐患。 １工程概况 某高速公路为国道干线，公路中的某隧道工程为 南北走向，隧道设计为单向行车形式，属于分离式双线 隧道，分为左线及右线。左线总长度为５３４ｍ，起讫里 程Ｋ２３＋５６４一Ｋ２３＋１０９８；右线总长度为５２９ｍ，起讫里 程Ｋ２３＋５５９～Ｋ２３＋１０８８ 隧道海拔高程为９３．５ｍ一 １５２．０ｍ，地形坡度在２３．５。一３３．８。之间，地势走向为两 侧高、中问低，山坡中的植被主要包括各类丛生灌木及 松树。隧道设计行车速度为１００ｋｍ／ｈ，限界净高为 ５．２ｍ。隧道地质特性包括亚黏土、种植土、碎石土、风化 砂岩，隧道围岩由软质岩石构成，包括ＩＶ类细砂岩及 粉砂岩，隧道局部及洞口处存在ＩＩ类及ＩＩＩ类围岩。种 植土及亚黏土处于松散状，呈灰褐色，厚度为０．３ｍ～ ０．７ｍ；碎石土主要分布于山间谷地及山坡中，厚度为 ５．２ｍ～５．６ｍ，碎石粒径为３．５ｅｍ～１１．５ｅｍ，土壤颜色 为黄灰色。 ２高速公路隧道施工技术分析 ２．１洞口边仰坡施工技术 与注浆加固工艺。加固边坡时，采用无缝钢管，长度为 ， ３．０ｍ，直径为４５ｍｍ，钢管之间的距离为１．２ｍ。将水泥 浆注入导管后挂好钢筋网，注浆压力为０。５ＭＰａ一 １．２ＭＰａ，注浆压力达到２．０ＮＰａ时，稳压１５ｍｉｎ后停止 注浆，确保浆液注满。钢筋网规格为６ｅｍ×６ｅｍ，间隔 距离为１８ｅｒａ，将Ｃ２５级混凝土喷射于钢筋网表面，喷 射厚度为８ｅｍ。加固仰坡时采用了无缝钢管，长度为 ５．２ｍ，直径为４５ｍｍ，注浆施工完成后将规格为８ｅｍ×． ８ｅｍ的钢筋网挂好，钢筋网的间距为２０ｅｒａ，随后喷射强 度等级为Ｃ２０的混凝度，喷射厚度为１２ｅｒａ。对于左侧 边坡中的局部开裂部位，则采用直径为９０ｍｍ的无缝 钢管进行注浆加固施工。钢管之间的距离为０．９ｍ，以 组成钢管桩，水泥浆的注入深度应＞３．０ｍ，为避免注浆 时浆液串流，则将止浆盘设置于地表处。 ２．２大拱段施工技术 本工程中的洞口位于山体最浅地段，为了保证施 工质量，则需尽量加快开挖施工速度，在进行爆破施工 时需对炸药量进行有效控制，避免洞口边坡的岩层松 弛或岩石破碎，在完成洞顶位置截水沟的施工工作后， 可开始边仰坡加固施工。为保证施工过程的安全性， 采用了逐级开挖与逐级防护相结合的工艺技术，在防 护时采用了混凝土、钢筋网及导管注浆工艺，以利用锚 固作用有效稳定坡面＿２］。如在施工中发现边坡、仰坡 为保证隧道施工进度，本工程将大拱断分为６个 不同的工作面，施工时相互错开各个工作面的开挖工 作，开挖后同时进行支护，以组成相对稳固的支护体 系。两侧拱腰及上半断面的拱部实施光面爆破，核心 土实施松动爆破，爆破后利用挖掘机将残渣装好，并采 用自卸汽车将残渣运输出洞外。开挖拱部前先预支超 前锚杆，开挖后进行初期支护，分段开挖边墙与拱腰。 隧道上半断面的开挖范围包括拱顶向下５ｍ的区域，开 挖范围呈倒梯状，下底宽度为６．２ｍ。在硬度较高的岩 层上支撑钢立柱，对于ＩＶ级围岩，则将钢板设置在工 字钢支撑的底部，对于较为软弱的围岩段，则在开挖时 先立好支撑，随后再出石渣－３］。拱部的初期支护方案 如下：采用预应力及砂浆锚杆组成的支护体系，锚杆的 直径分别为２５ｍｍ、２０ｍｍ，长度分别为６．２ｍ、３．８ｍ；施 工时将预应力控制在１０ｔ左右，将锚杆布置为梅花形， 环向间隔２．２ｍ，纵向间隔１．５ｍ。同时采用了工字形钢 拱架及钢筋网，钢筋网的网格为１８ｅｒａ×１８ｅｍ。布设好 上述构件后，将钢筋网、锚杆及钢拱架焊接在一起，随 后采用ＴＫ一９６１型湿喷机喷混凝土。隧道两侧拱腰的 收稿日期：２０１５—０５—０４ 作者简介：梁雨（１９７９一），本科毕业，工程师，现在内蒙古路桥有限责任公司工作。 ｌ１５ 开挖范围包括上半断面平面垂直向下３．０ｍ，拱腰开挖 的超前距离，以此来保证通风系统的安全运行。 ３．３加强瓦斯的监测 ４．５ｍ，开挖后先做好初期支护工作，在拱部围岩逐渐趋 于稳定之后方可开挖下部。实施松动爆破后可开挖隧 道中的核心土，循环进尺３．２ｍ，随后开始中隔墙的施 工工作，中隔墙设置好后可开挖边墙，边墙开挖循环进 尺１．５ｍ。初期支护边墙时采用的施工技术与拱部相 同，在必要的情况下适当调整锚杆间距。 ２．３防排水施工技术 在煤矿的开采过程中，工作人员需要对矿井内部 的瓦斯浓度，尤其是新的开采区域的矿井瓦斯浓度进 行即时监测，工作人员对于矿井中每个监测点瓦斯的 浓度都要进行汇报。如果在测量过程中发现数据异 常，需要立即上报，技术人员对于检测到的异常数据进 行技术分析。另外，瓦斯的监测应该确定出主要的和 般的监测区，加大主监测区的检测次数，将煤矿的安 一在开挖洞身后，本工程采用了喷射抗渗砼、设置排 水管等方法进行防水、排水。抗渗砼的水灰比应≤ ０．６，同时添加适量氯化铁，以增强混凝土的抗渗性能。 全生产系数提升到最高。 ４井下通风监控系统的设置 如局部区域渗水量较多，则先将出水点找出，并设置深 度为２０ｅｍ左右的集水孔，将排水管插入孔中，随后采 用混凝土将围岩封闭，以充分利用排水管排出地下水。 对于隧道工程中的预留缝，包括沉降缝、伸缩缝及施工 缝等，本工程采用了橡胶带进行防水，止水带的宽度为 ４５ｅｍ，在施工缝的背部固定止水带，牢固焊接二次衬砌 中的防水板与止水带，确保二次衬砌与止水带牢固结 合。本工程采用了ＥＣＢ防水板，防水板的厚度１．５ｅｒａ， 在隧道中铺挂防水板前需检查基面，如基面不满足要 求，则先进行凿毛等处理后才能铺设防水板。拼接防 水板时采用的是热合焊接工艺，先平行对好洞身两侧 的防水板，并将接茬宽度控制在ｌＯｅｍ左右，接茬宽度 符合要求后采用热合焊缝设备焊合防水板即可，在双 焊缝之间留出空腔，以进行充气检查 Ｊ。 ３结束语 高速公路当中的隧道工程地质条件较为复杂，在 施工中需要结合暗挖、明挖施工技术，并合理应用洞身 支护技术，如管棚支护施工技术等。明挖施工方案应 与隧道洞口边坡、套拱加固施工技术相配合，暗挖施工 技术则应与洞内支护施工技术及软岩加固施工技术相 互辅助与配合，以有效维护隧道山体稳定及保障隧道 结构处于安全状态。此外，要重视做好隧道工程的防 水及排水施工工作，有效增强隧道工程的抗渗能力。 参考文献： ［１］王薇，等．典型隧道断面形态对拟建滇西大理至瑞丽铁 路高黎贡山隧道稳定性影响的数值模拟分析［Ｊ］．地质通报， ２０１２，３１（２）：３３７—３４２． ［２］张新金，等．盾构法与浅埋暗挖法结合建造地铁车站站厅 隧道二衬施作时机的研究［Ｊ］．中国铁道科学，２０１２，３３（４）：２５—３０． ［３］钟世航，等．隧道及地下工程施工中岩溶裂隙水及断 层、溶洞等隐患的探查、预报［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２０１２，３１ （ｚ１）：３２９８—３３２７． ［４ Ｂ育麟，等．重庆高速公路现役营运隧道渗漏水病害统 计及成因分析［Ｊ］．公路交通科技，２０１３，３０（１）：８７—９３． ［５］卢裕杰，等．新建上跨隧道爆破施工对既有隧道影响的 数值模拟及工程对策［Ｊ］．中国铁道科学，２０１２，３３（ｚ１）：１０４— １１０． （责任编辑：陈文明） （上接第１１０页） 上部的平巷与下部的斜巷道之前应该至少预留出５ｍ １１６ 井下监控系统的主要作用是监控井下气流以及各 种有毒有害其他的含量和浓度，在目前的基础上加强 软件和硬件的改造。 ４．１硬件 在煤矿的通风系统中，硬件设施是核心，绝大多数 矿井中的硬件设施是为了防止瓦斯爆炸的发生，硬件 设施主要是收集井下的开采信息，捕捉井下气体的异 常信息。其中安设的电子检测设备是为了监测矿井内 有毒有害气体的含量，再设置自动报警系统，当检测到 有异常情况，报警器自动报警。在目前的矿井通风监 测中，很多矿井都存在收集矿井通风数据不准确的现 象，很多情况下不准确的数据导致了煤矿事故发生时 人员不能提前撤离或者错误的发出事故警报，耽误煤 矿的生产进程，对此，应该严格按照《煤矿安全规程》和 标准对传感设备进行正确的悬挂或者校对，确保设备 准确可靠。煤矿还要对检测人员进行培训，保证其操 作正确，确保数据准确。 ４．２软件 在监控系统中，软件是安装于通风系统操作系统 中功能性软件，它在自动化采矿数据分析过程中发挥 了极为重要的作用。多数的煤矿中都缺乏对于矿井通 风软件的维护和更新，目前的软件功能尚存在缺陷，大 的煤矿应该投入经费研发功能强大的软件，中小型煤 矿要经常对软件进行更新。 ５结束语 在煤矿的生产过程中，通风对于安全生产具有重 大的意义。做好煤矿的通风安全，必须加大矿井通风 技术的应用，建立起一套安全系数较高的通风系统，为 煤矿的安全生产保驾护航。 参考文献： ［１］蔡小军．分析地下煤矿开采设置通风系统的生产意义 ［Ｊ］．煤炭技术，２０１０，０６：１３—１６． ［２］闻一雨．引导风流设施安装技术要点的分析［Ｊ］．Ｊｔ－一１．－ 采矿技术，２０１１，１２：１５一ｌ８． （责任编辑：张春玲）
