大断面公路隧道施工技术总结

第二工程有限公司隧道二队

张    辉

内容提要：本文通过对大断面隧道开挖及围岩监控量测的总结，为以后同类隧道的施工提供了可鉴的经验。

关 键 词：隧道    施工    技术    总结

一、工程概况

昆石高速公路阳宗隧道是我单位自兵改工以来承包的路外工程中开挖断面最大、难度高、质量要求高的隧道，其设计最大宽度达17m，最大开挖方达186.1 m3/ m，且为1.08的反坡。由我单位施工的1410 m区段，穿过的岩层以强～弱风化的白云质灰岩和全风化的玄武岩为主，容许承载力仅为800～1200Kpa，且整条隧道处于IX度地震烈度区。

二、施工方案

针对工程中面临的种种难关，本着新奥法隧道施工的四个要点，进场初期，我们就对设计图纸和《技术规范》进行了详细的审核，针对设计图中要求采用CD法施工，我们认为：CD法施工，当围岩较破碎时容易引起局部应力集中，使初期支护变形。而且CD法开挖断面小，不利于大型机械施工，加大工程成本（中壁墙施工），前后工序间影响较大，影响施工进度，与总体工期的要求不相等。因此，我们经过反复比选后决定采用倒CD法施工（如下图）

                                                     上台阶

                                                     中间台阶

                                                     下台阶           

             CD法                        倒CD法（多台阶法）                                 

三、施工方法 

1、倒CD法                                                       

   利用三级台阶开挖，以最大限度地利用既有的大型三臂凿岩台车和挖运机械，可同时展开多个工作面，各工序间的相互配合，可以大大地加快隧道整体成型进度。另外，倒CD法施工，可以尽量避免由CD法所引起的围岩二次变形，利于隧道的整体结构稳定。

2开挖：

 在掘进过程中，我们首先根据围岩情况设计好钻爆方案，并由全液压台车钻孔，进行光面爆破。所用的爆破材料均经过反复挑选，选取爆破性能好的小直径、多规格炸药及1～20段的非电毫秒雷管。出渣统一使用无轨运输。实践证明，这种施工方法对大断面隧道施工不仅质量好，而且效率高。

3、监控量测：

现场监控量测是喷锚施工的重要组织部分，它不仅能指导施工，预报险情，确保安全，而且还通过现场监控量测及时获得围岩动态和支护状态的数据；它不仅为修正和确定隧道初期支护参数及混凝土衬砌支护时间提供信息依据，而且还能为隧道施工积累资料，为今后的施工和设计提供类似依据。因此，为做好该工作，我们成立了专门的监控量测小组，配以相应的资源，在每次光爆后及初期支护后，监测小组就会立即到达施工现场对开挖面岩层结构的产状及支护裂隙进行量测并记录。

岩层周边位移和拱顶沉降观测点位如下图所示。                                                               

                      量测断面布置示意图（单位：m）                                               

量测应严格按照规定的测试时间和要求进行，即：1～15天内，每天观测1～2次；16天～一个月内，2天观测一次；1～3个月内，每周对原测点观测一次，直至变形位移速度在0.1mm/日以下时，即为达到稳定为止。对围岩较差地段，监测组还应相应增加测点的数量，并由专人负责对测点进行保护。

监控量测流程图如下：

                      监控量测设计流程图

对实际数据反映出的情况及时反馈给施工现场负责人，对有问题区段应立即采取相应措施，改变支护参数，做到防患与未然。如当隧道净收敛值速度明显下降，收敛量已达总收敛量的80%～90%时，且水平收敛速度小于0.15mm/d，或拱顶位移速度小于0.1mm/d时，一般可以认为围岩已达到稳定，此时才可以进行二次衬砌。

4、质量控制措施：

进场时，我们就成立了技术领导小组，由项目总工程师任组长，挑选三名有施工经验的技术人员负责对施工进行技术指导，并实行一票否决制。即当一个工序检验时，只要有一名技术人员认为存在问题，则该工序就不能通过检验。现场技术人员对各个重点工序实行全程旁站制，对施工中出现的问题及时解决，只有问题得到改正后方可向监理进行报检，决不允许出现对一个分项工程多次报检而未通过监理认可的现象，这样做不但减少了因可能返工而引起的时间耽误，而且大大加快了各工序间的衔接，确保了工程进度和质量。同时加强施工现场试验和测量的管理力度，及时对各工序进行试验和测量，从而有效的保证了工程质量。

5、质量控制效果：

从2001年2月份正式开工以来，我们就始终积极探索选择更佳的施工方案，施工至今，隧道从未出现大坍方，即使在隧道局部涌水且涌水量达到近1000m3/h的七、八、九月份，仍取得了月平均进尺110米的成绩，实践充分证明该法是十分行之有效的。

四、结束语

1、通过对阳宗隧道的技术控制，特别是大断面隧道的施工控制，我们总结出了一套切实可行的施工经验，为以后类似隧道的施工提供了宝贵的经验。

2、由于传统的隧道施工观念与新奥法施工要求相冲突，许多人对监控量测和超前支护存在一定的偏见，所以，相应的岗位培训和思想观念有待提高。

3、对大型液压凿岩台车应用有待提高。许多人认为大型凿岩台车使用多了会降低总体利润，从而只有在个别工序上使用，但从国内外一些施工经验来看，充分发挥凿岩台车的作用，并与其它专用设备配套，在围岩较好时甚至可以取代传统的压风设备和洞内的压风管道等配套设施，在加快施工进度的同时，大幅度地降低初期投资成本。这也是今后隧道施工的发展方向。