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巖石隧道施工方法范文第1篇

關(guān)鍵詞：有限元法；軟弱圍巖；應(yīng)力分析；變形分析

中圖分類號(hào)：TU31 文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

1 概述

軟弱圍巖是隧道常見的穿越區(qū)，圍巖的穩(wěn)定性是目前影響隧道工程質(zhì)量的主要因素。如何開挖巖體使其初始狀態(tài)不受過大擾動(dòng)，從而使巖體處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，是一個(gè)非常復(fù)雜的問題。本文通過有限元分析法對(duì)隧道周圍巖層進(jìn)行不同方式開挖下應(yīng)力和變形分析，尋求使圍巖受到較小擾動(dòng)的施工方案，進(jìn)而使隧道工程的施工及使用更加安全、可靠。

2 工程概況及分析計(jì)算的原理、模型

2.1 工程概況

某隧道工程位于韶關(guān)北部的山區(qū)中，屬于山中地形，以構(gòu)造腐蝕作用為主，主要巖性為第四紀(jì)下灰色、褐色、灰白色花崗巖石，部分夾白云質(zhì)灰?guī)r。設(shè)計(jì)凈跨寬度約為9.6m，凈空高度為5.6m的半。立墻圓拱形斷面，在二類結(jié)構(gòu)圍巖中最大開挖寬度為10.5m，高度為6.5m。隧道最大埋深58m。全風(fēng)化層層為灰褐色、灰白色花崗巖，半巖土狀，中心破碎，平均層厚約為40m；強(qiáng)腐蝕帶為淺灰色、灰褐色花崗巖，節(jié)理裂隙發(fā)育作用較強(qiáng)，平均層厚度27m；弱風(fēng)化巖層為巖性較好的玄武巖。施工地段內(nèi)地下水排泄較為順暢。

2.2 設(shè)計(jì)原理

2.3 計(jì)算模型

我們知道隧道開挖僅對(duì)圍巖周圍一定范圍內(nèi)產(chǎn)生較明顯的影響，而距開挖部位較遠(yuǎn)的地方，應(yīng)力及變形變化會(huì)很小，距三倍洞跨處其應(yīng)力和變形變化一般都在3%以下，為減小有限元模型中邊界條件對(duì)運(yùn)算結(jié)果產(chǎn)生的不利影響，計(jì)算模型的邊界范圍取等于三倍洞跨進(jìn)行有限元模擬計(jì)算。隧道斷面如圖1。

根據(jù)有限元計(jì)算方法的基本原理，計(jì)算時(shí)把不同地層的巖體看作均質(zhì)來考慮，在平面單元有限元計(jì)算中二次襯砌采用梁桿單元模擬，錨桿用軸力單元模擬，荷載為周圍巖石結(jié)構(gòu)自重和邊界上部巖體的壓力。取對(duì)整個(gè)開挖隧道最不利區(qū)段的斷面進(jìn)行有限元計(jì)算模擬。選取隧道圍巖及支護(hù)材料的計(jì)算參數(shù)見表1。

3 模擬計(jì)算結(jié)果

3.1 上下臺(tái)階開挖法：首先，隧道拱部采用上臺(tái)階開挖法；其次，已經(jīng)開挖的拱部打入錨桿并噴射混凝土進(jìn)行初期支護(hù)；第三步，采用下臺(tái)階法開挖；第四步，對(duì)隧道兩側(cè)立墻進(jìn)行支護(hù)；第五步，對(duì)開挖的隧道斷面進(jìn)行整體二次襯砌。則采用不同工序下圍巖拱頂、左右拱角、左右立墻中部關(guān)鍵點(diǎn)的位移情況見表2。

當(dāng)拱部開挖后在拱部頂部區(qū)域和開挖面底部圍巖中出現(xiàn)了應(yīng)力較為集中現(xiàn)象，其最大應(yīng)力為4.99MPa。當(dāng)下臺(tái)階開挖后，在拱肩部的臨時(shí)支護(hù)層中也出現(xiàn)應(yīng)力較為集中現(xiàn)象，其最大應(yīng)力為3.50MPa。

3.2 兩側(cè)超前施工法：第一步，對(duì)隧道設(shè)計(jì)斷面的兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行超前開挖；第二步，對(duì)已開挖部分進(jìn)行錨桿支護(hù)并施作噴射混凝土初期支護(hù)；第三步，對(duì)剩余部分進(jìn)行開挖；第四步將開挖斷面先進(jìn)行初期支護(hù)并對(duì)整個(gè)斷面進(jìn)行永久性二次襯砌支護(hù)。

隧道斷面兩側(cè)導(dǎo)洞開挖后在導(dǎo)洞斷面底部及拱角與剩余部位相交處出現(xiàn)了應(yīng)力集中現(xiàn)象，最大應(yīng)力為1.35MPa。開挖出現(xiàn)斷面二次襯砌完成后在襯砌底部出現(xiàn)應(yīng)力集中，最大應(yīng)力為2.36MPa。

3.3 中壁CRD施工法：首先，采用上臺(tái)階法對(duì)左部開挖；其次，對(duì)已經(jīng)開挖的拱部打入錨桿并及時(shí)噴射混凝土進(jìn)行支護(hù)；第三步，采用上臺(tái)階法開挖右半部分；同樣，對(duì)開挖部分打入錨桿并噴射混凝土支護(hù)；第四步，采用下臺(tái)階法左下部分開挖施工，然后對(duì)新開挖部分打入錨桿和噴射混凝土初期支護(hù)；第五步，同樣采用下臺(tái)階法開挖隧道斷面的右下部分；第六步，對(duì)開挖部分打入錨桿并噴射混凝土初期支護(hù)。最后對(duì)全斷面進(jìn)行二次襯砌施工。

隧道拱部左半部分開挖后在開挖斷面頂部引起圍巖應(yīng)力重分布，最大應(yīng)力為0.935MPa。二次襯砌完成后在斷面底角部位形成應(yīng)力集中，最大應(yīng)力2.36MPa。

4 結(jié)果分析

4.1 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，三種有限元分析的模擬施工方法均無塑性區(qū)出現(xiàn)，故都是可行的施工方法。通過對(duì)比：兩側(cè)開挖優(yōu)于其它兩種方案，與上下臺(tái)階開挖相比較，兩側(cè)開挖方案在應(yīng)力和位移量上都小于上下臺(tái)階分步開挖；上下臺(tái)階開挖與中壁CRD法相比，中壁CRD法開挖造成過大的應(yīng)力集中，數(shù)值上比上下臺(tái)階開挖大，造成的位移量也較大。

4.2 通過對(duì)不同方案計(jì)算結(jié)果的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)的變化分析，發(fā)現(xiàn)開挖次數(shù)過多，并不會(huì)使位移量和應(yīng)力減少。在每次開挖后都會(huì)有巖層位移的增加，而襯砌支護(hù)后位移量又會(huì)減少，這說明襯砌支護(hù)在隧道開挖過程中的作用是非常明顯的。

4.3 運(yùn)用有限元分析法對(duì)隧道圍巖進(jìn)行應(yīng)力和應(yīng)變進(jìn)行分析，比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法節(jié)約大量的費(fèi)用和時(shí)間。

參考文獻(xiàn)

[1]潘昌實(shí).隧道力學(xué)數(shù)值方法[M].北京：中國鐵道出版社，1995.

巖石隧道施工方法范文第2篇

【關(guān)鍵詞】隧道；大斷面；V型圍巖；鉆爆法；施工方案

中圖分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8500（2014）03-0108-02

一、工程概況

雅瀘高速公路C3合同段老虎石隧道位于雅安市滎經(jīng)縣，左線隧道起訖里程為K31+613～K33+325，隧道長1712m；右線隧道起訖里程為YK31+613～K33+303，隧道長度長1690m。隧道最大埋深420m，圍巖多呈“V”型，斷面尺寸為：寬1278cm×高1005cm。

二、鉆爆設(shè)計(jì)

（一）鉆爆法開挖作業(yè)工序

測(cè)量放樣布眼臺(tái)車（臺(tái)架）及風(fēng)水管路就位鉆眼裝藥堵塞聯(lián)結(jié)起爆網(wǎng)絡(luò)起爆通風(fēng)找頂清理危石出碴清底。

鉆爆法施工時(shí)，綜合考慮地質(zhì)條件、開挖斷面、開挖進(jìn)尺、爆破器材等條件，并通過爆破試驗(yàn)確定爆破參數(shù)，試驗(yàn)時(shí)參照光面爆破參數(shù)表。

（二）光面爆破施工的要求

1.殘留炮孔痕跡，應(yīng)在開挖輪廓面上均勻分布。炮孔痕跡保留率：硬巖不少于80%，中硬巖不少于70%，軟巖不少于50%。

2.相鄰兩孔之間的巖面平整，孔壁不應(yīng)有明顯的爆破裂隙。

3.相鄰兩孔之間出現(xiàn)的臺(tái)階形誤差不得大于150mm。

光面爆破參數(shù)表1

（1） 爆破參數(shù)選擇

Ⅴ型圍巖采用上下臺(tái)階法開挖掘進(jìn)，軟質(zhì)巖施工要控制周邊光爆孔，確保無超欠挖。爆破器材選用2#巖石乳化炸藥，塑料導(dǎo)爆管電雷管起爆系統(tǒng)毫秒微差有序起爆。采用人工鉆孔，其光面爆破設(shè)計(jì)如下：鉆爆采用楔形掏槽眼方法，孔口直徑均采用Φ42mm，利用2#巖石乳化炸藥。

①炸藥類型：2號(hào)巖石乳化炸藥。

②雷管類型：非電毫秒雷管。

③孔口直徑：Φ42mm。

④周邊眼間距：50cm。

⑤周邊眼裝藥密度：0.07～0.15kg/m。

4.V 型圍巖開挖鉆爆設(shè)計(jì)圖

圖1 V 型圍巖上下臺(tái)階鉆爆設(shè)計(jì)圖

圖2 周邊眼裝藥示意圖

圖3 上斷面楔形掏槽眼設(shè)計(jì)圖

V型圍巖上斷面光面爆破設(shè)計(jì)參數(shù)表

V型圍巖下斷面光面爆破設(shè)計(jì)參數(shù)表

三、鉆爆作業(yè)

（一）鉆爆作業(yè)按照鉆爆設(shè)計(jì)進(jìn)行。當(dāng)開挖條件出現(xiàn)變化時(shí)，爆破技術(shù)應(yīng)隨圍巖條件的變化而作相應(yīng)改變。

（二）鉆炮眼前繪出開挖斷面的中線、水平和斷面輪廓，并根據(jù)爆破設(shè)計(jì)標(biāo)出炮眼的位置，經(jīng)檢查符合設(shè)計(jì)要求后，方可鉆眼。

（三）炮眼的深度、角度、間距應(yīng)按設(shè)計(jì)要求確定，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)精度要求。鉆眼完畢，應(yīng)按炮眼布置圖進(jìn)行檢查，并做好記錄，經(jīng)檢查合格后，方可裝藥。裝藥前應(yīng)將炮眼內(nèi)泥漿、存水及石粉吹洗干凈，所有裝藥的炮眼均應(yīng)及時(shí)堵塞炮泥，周邊眼的堵塞長度不小于200mm。

（四）周邊眼以一次同時(shí)起爆。當(dāng)在軟巖地段必須對(duì)爆破震動(dòng)加以控制時(shí)，周邊眼可根據(jù)地質(zhì)條件分組起爆。

（五）爆破后應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)清幫清頂，同時(shí)要對(duì)開挖面和未襯砌地段立即進(jìn)行檢查，如察覺可能產(chǎn)生險(xiǎn)情時(shí)，立即采取措施，及時(shí)處理。

（六）襯砌斷面的開挖爆破屬分部開挖作業(yè)，應(yīng)嚴(yán)格遵守“短進(jìn)尺、弱爆破”的原則，遵守有關(guān)“爆破與震動(dòng)”的作業(yè)要求；核心圍巖的開挖爆破，不得對(duì)已襯砌結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生影響甚至破壞。

V型圍巖爆破效果圖

四、超欠挖控制措施

鉆爆法開挖是否經(jīng)濟(jì)、高效，關(guān)鍵是控制好超欠挖。項(xiàng)目部成立超欠挖管理領(lǐng)導(dǎo)小組，編制超欠挖管理辦法，并嚴(yán)格執(zhí)行。

（一）鉆爆施工中將采取如下措施

1.根據(jù)不同地質(zhì)情況，選擇合理的鉆爆參數(shù)，選配多種爆破器材，完善爆破工藝，提高爆破效果。

2.提高畫線、鉆眼精度，尤其是周邊眼的精度，是直接影響超欠挖的主要因素，因此要認(rèn)真測(cè)畫中線高程，準(zhǔn)確畫出開挖輪廓線。

3.提高裝藥質(zhì)量，杜絕隨意性， 防止雷管混裝。

（二）斷面輪廓檢查及信息反饋

了解開挖后斷面各點(diǎn)的超欠挖情況，分析超欠挖原因，及時(shí)更改爆破設(shè)計(jì)，減少誤差，配專職測(cè)量工檢查開挖斷面。

五、主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

V型圍巖上下斷面光面爆破主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

通過以上鉆爆法爆破施工方案，雅瀘高速C3項(xiàng)目老虎石隧道大斷面V型圍巖于2009年10月5日施工順利完成。采用本方案的鉆爆法，根據(jù)實(shí)際圍巖狀況適當(dāng)調(diào)整爆破參數(shù)，達(dá)到最佳爆破效果。一是能夠很好的控制超欠挖，立設(shè)鋼拱架無侵限現(xiàn)象，節(jié)約時(shí)間；二是有效的控制裝藥量，節(jié)約炸材。三是有效的控制噴射混凝土厚度，節(jié)約噴射混凝土用量。

參考文獻(xiàn)：

[1]四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院.老虎石隧道兩階段設(shè)計(jì)圖文件

巖石隧道施工方法范文第3篇

Abstract： Due to its unique advantages， multi-arch tunnel is widely used in road construction. According to related materials and some data， this article briefly introduces double multi-arch highway tunnel construction method.

關(guān)鍵詞： 雙連拱；公路隧道；施工方法；研究

Key words： double multi-arch；highway tunnel；construction method；research

中圖分類號(hào)：U455.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）16-0164-02

0 引言

在我國高等級(jí)的公路和市政道路的建設(shè)過程中，為了在一定程度上能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，工程技術(shù)人員從公路的整體路線、工程的造價(jià)等因素進(jìn)行綜合考慮，施工過程中大多都采用了雙連拱隧道方案。根據(jù)我國目前設(shè)計(jì)施工技術(shù)的研究現(xiàn)狀得知：施工中不同程度地出現(xiàn)過開挖過程中的圍巖坍塌，建筑墻面出現(xiàn)大面積裂縫，工程造價(jià)難于控制等問題。因此，針對(duì)這些方面，在雙連拱隧道建設(shè)過程中實(shí)施合理的施工技術(shù)成了重要問題。

1 研究背景

在我國目前已經(jīng)建成的公路中，在關(guān)于隧道問題的解決上，主要采用了雙洞分離的方案進(jìn)行建設(shè)整修，在這方面的經(jīng)驗(yàn)是十分豐富的，但是在那種比較特殊的地區(qū)，通過對(duì)實(shí)際的線型、造價(jià)和連接方式進(jìn)行綜合分析，繼續(xù)采用雙洞分離的方案進(jìn)行施工是不可取的，因此，為了在一定程度上獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果，雙連拱隧道成了重要的方案，目前在四川、重慶等許多省市在建的公路中，大多都采用了雙連拱隧道。

據(jù)調(diào)查得知，正在修建中的浙江省金麗溫高速公路主要在地質(zhì)及地形條件十分復(fù)雜的山嶺重丘區(qū)通過，為了在一定程度上能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果，對(duì)其實(shí)際情況進(jìn)行綜合考慮后，采用了連拱隧道的方案，由于它的總長度為90公里，因此，連拱隧道就有20座之余，同時(shí)，連拱隧道建設(shè)過程中的規(guī)模和難度更是公路建設(shè)中前所未有的。為很好的解決連拱隧道施工過程中的相關(guān)技術(shù)問題，對(duì)建設(shè)中的金麗溫進(jìn)行直接指導(dǎo)，經(jīng)過許多人員的共同研究，終于找出了最佳方案。對(duì)此，下面就針對(duì)雙連拱隧道施工工程中的合理方法進(jìn)行系列研究。

2 雙連拱隧道工程的發(fā)展現(xiàn)狀及研究方法

2.1 發(fā)展現(xiàn)狀 國外的許多國家在修建過程中都采用連拱技術(shù)，并有著相當(dāng)豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。就拿日本來說，它在高等級(jí)公路隧道和城市隧道中也采用了連拱隧道，主要的施工方法有以下幾種：三導(dǎo)洞全斷面施工方法、三導(dǎo)洞半斷面施工方法、三導(dǎo)洞CD施工方法等，現(xiàn)階段對(duì)連拱的研究主要是：對(duì)于那種不良地質(zhì)條件下的地層處理、開挖方式和方法以及超大斷面隧道的開挖方式和方法的研究。

2.2 研究方法 在對(duì)地下進(jìn)行施工時(shí)，要先對(duì)地下工程進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，它的計(jì)算過程中存在著結(jié)構(gòu)模式和共同作用模式。結(jié)構(gòu)模式比較簡單，是長期以來的主導(dǎo)方法，缺點(diǎn)主要是將圍巖和結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定程度上的割裂，使其無法真正對(duì)施工過程中的圍巖力學(xué)進(jìn)行描述，包括地表及地中的位移。共同作用模式主要是對(duì)連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的研究，目前對(duì)單孔隧道研究的比較多。

隧道研究過程中最好用的方法是現(xiàn)場(chǎng)原型試驗(yàn)，它通過在一定程度上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，不僅可以為施工提供很好的依據(jù)，還能在一定程度上做到直接指導(dǎo)工程。目前，國內(nèi)外的許多大型工程都采用這種現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方法。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)主要包括：周邊位移測(cè)量、圍巖深部位移測(cè)量、地質(zhì)觀察等，對(duì)連拱隧道來說，它的研究成果主要體現(xiàn)在：通過這種現(xiàn)場(chǎng)原型試驗(yàn)，可以取得圍巖的動(dòng)態(tài)特征，判別它的實(shí)際受力情況，及時(shí)建立現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，并提出解決過程中出現(xiàn)不良情況時(shí)的應(yīng)對(duì)措施。

隧道過程中使用最多的一種方法是模型試驗(yàn)，它具有非常全面的優(yōu)點(diǎn)，還可以在一定程度上滿足別的方法所不能滿足的條件，模型試驗(yàn)可以說是一種定性實(shí)驗(yàn)，也可以是計(jì)算結(jié)構(gòu)時(shí)的輔助工具，它還可以作為獨(dú)立工具。對(duì)模型試驗(yàn)進(jìn)行準(zhǔn)確分析是技術(shù)人員需要重視的，國內(nèi)外利用模型試驗(yàn)對(duì)施工過程中的結(jié)構(gòu)研究有著非常多的案例，也可以說，用模型試驗(yàn)的方法對(duì)隧道及地下工程進(jìn)行系列研究，國內(nèi)外已經(jīng)取得很大的成績，并且它的理論已經(jīng)日益完善。據(jù)調(diào)查得知，隨著計(jì)算機(jī)的不斷引入，在1962年的巖土力學(xué)研究上取得了很大的進(jìn)步，特別是針對(duì)巖土力學(xué)的數(shù)值和模擬方面，它的這一研究成果為以后的進(jìn)一步研究提供了有利條件，數(shù)值模擬的方法有：邊界元法、有限元法、無單元法等，這些方法的相繼出現(xiàn)，在科研方面有著舉足輕重的作用。在隧道的研究過程中，如果只是單純的采用一種方法，在一定程度上很難做到得出正確的結(jié)論，如果在分析過程中，稍微出現(xiàn)點(diǎn)問題，就會(huì)產(chǎn)生很大的影響。如果運(yùn)用上面的方法，就有可能避免分析中的錯(cuò)誤。下面，就簡要介紹一下雙連拱公路隧道的施工方法。

3 施工方法

3.1 三導(dǎo)洞施工法 三導(dǎo)洞施工法除了在墻的位置開挖一個(gè)導(dǎo)洞外，還要在上、下兩側(cè)進(jìn)行導(dǎo)洞的開挖，當(dāng)中墻混凝土和邊墻混凝土施工完成后再進(jìn)行正洞的開挖施工，這屬于先墻后拱法。方法原理主要是把一個(gè)大洞分成多個(gè)小洞，然后再利用小洞的有利特點(diǎn)，構(gòu)成穩(wěn)定的支護(hù)。兩側(cè)的導(dǎo)洞主要是為了解決側(cè)墻的支撐，中導(dǎo)洞則是為了為其提供支撐點(diǎn)。這種施工方法的優(yōu)點(diǎn)是：工期短，成本低；安全可靠，在處理過程中進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化，可以保證施工過程中的安全性；工序簡單，拆除量小等。當(dāng)然，它也存在著一定的缺點(diǎn)，那就是：滲水現(xiàn)象發(fā)生的比較頻繁，在一定程度上加大了成本，造價(jià)高，施工斷面比較小。

3.2 中導(dǎo)洞施工法 中導(dǎo)洞施工就是先把中間的洞穿透，并在此基礎(chǔ)上砌筑中墻和左右洞，其他部分按單洞掘進(jìn)。相對(duì)于三導(dǎo)洞的施工方法，這種中導(dǎo)洞施工方法的優(yōu)點(diǎn)是：工序比較簡單、機(jī)械化程度也比較高；初期進(jìn)行支護(hù)施工時(shí)工作量小、施工進(jìn)度快，在一些方面節(jié)約了成本；對(duì)中導(dǎo)洞進(jìn)行施工，主要就是為了能夠?yàn)楹竺娴亩刺峁l件。缺點(diǎn)是：由于該地地質(zhì)條件比較復(fù)雜，因此圍巖地段不利于施工的開展，會(huì)導(dǎo)致安全問題的發(fā)生；先對(duì)中間進(jìn)行施工，會(huì)導(dǎo)致過程中中墻變形、滲水等問題的出現(xiàn)。

3.3 無導(dǎo)洞施工法 雙連拱隧道按兩個(gè)單獨(dú)的單洞進(jìn)行考慮，也就是這兩個(gè)洞是獨(dú)立的，各個(gè)形成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。開挖過程中要結(jié)合相應(yīng)的地形條件，嚴(yán)格按照單洞開挖方式進(jìn)行，在開挖時(shí)盡量避免對(duì)先行洞的破壞。無導(dǎo)洞的優(yōu)點(diǎn)是：通過所采取的單洞排水系統(tǒng)，可以在一定程度上提高工程質(zhì)量；在一定程度上減少了工序，縮短了工程時(shí)間；在減少開挖支護(hù)的同時(shí)，也降低了施工過程中的工程造價(jià)；進(jìn)度快，工期短。無導(dǎo)洞施工過程中要確保注意一下幾點(diǎn)：對(duì)于那種過程中先施工的單洞，中墻也應(yīng)該和它們一起進(jìn)行支護(hù)保護(hù)，為了保持結(jié)構(gòu)的平衡性，中墻應(yīng)根據(jù)施工的實(shí)際情況進(jìn)行支護(hù)的加強(qiáng)，比如，可以在中墻把錨桿和圍巖進(jìn)行連接，為先施工的單洞在一定程度上提供支撐；后施工的洞應(yīng)該格外注意對(duì)稱性，以免受到不對(duì)稱受力的影響，從而造成不可避免的破壞。

由于雙連拱隧道是由兩座隧道通過相同的墻連接在一起的雙洞隧道，因此它是一種具有發(fā)展前景的結(jié)構(gòu)隧道。因此，它的施工方法可以總結(jié)為以上三種，在對(duì)雙連拱隧道進(jìn)行開挖過程中要格外注意中墻的安全性，避免施工過程中出現(xiàn)坍塌，在一定程度上影響著施工的進(jìn)度。

4 結(jié)語

綜上所述，進(jìn)行雙連拱施工過程中應(yīng)該時(shí)刻注意方法的選取，因?yàn)椋玫姆椒Q定好的未來，就好比說：好的學(xué)習(xí)方法，可以更快速地促進(jìn)一個(gè)人的發(fā)展。在建設(shè)行業(yè)也是一樣的道理，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，帶動(dòng)著產(chǎn)業(yè)鏈的擴(kuò)大，當(dāng)然，這是需要一定的條件為其提供相應(yīng)的基礎(chǔ)，只有在好基礎(chǔ)上開展工作，才能更好的進(jìn)步。本文通過相關(guān)資料對(duì)雙連拱隧道進(jìn)行了系列講解，主要是希望借此告訴大家：在對(duì)公路隧道進(jìn)行施工時(shí)，對(duì)方法的選取是非常重要的，但是，并不是所有的方法都是固定的、一成不變的，這需要在以后的生活中工程師們的不斷創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)，從而更好的為我國的建筑事業(yè)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王昌勝.淺埋偏壓連拱隧道施工順序及支護(hù)結(jié)構(gòu)力學(xué)行為研究[D].中南大學(xué)，2012.

巖石隧道施工方法范文第4篇

【關(guān)鍵詞】軌道交通；礦山法；區(qū)間隧道；防水施工

中圖分類號(hào)：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一．引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，軌道交通已經(jīng)成為了一種較為普遍的交通形式。軌道交通的防水工作至關(guān)重要，如果處理不好，則很容易引起質(zhì)量事故，輕則開裂滲漏，影響壽命，重則危及結(jié)構(gòu)安全，影響使用，所以加強(qiáng)其防水研究十分必要。

二．結(jié)構(gòu)防水概述

1．設(shè)計(jì)原則

（1）結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)遵循“以防為主、剛?cè)峤Y(jié)合、多道防線、因地制宜、綜合治理”的原則。只有在漏水量小于規(guī)范要求的前提下，才允許進(jìn)入主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的極少量滲水疏排。

（2）采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水體系，輔以柔性全包防水層的防水體系，多道防線并重，施工縫、變形縫等接縫防水為防水重點(diǎn)。

2．防水標(biāo)準(zhǔn)

區(qū)間隧道及連接通道等附屬結(jié)構(gòu)的防水等級(jí)為一級(jí)，頂部不允許滴漏，其他不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬，總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積的6/1000，任意100㎡防水面積上的濕漬不超過4處，單個(gè)濕漬最大面積不應(yīng)大于0.2㎡。

三．我國隧道防水現(xiàn)狀

1.隧道工程防水設(shè)計(jì)技術(shù)現(xiàn)狀我國防水設(shè)計(jì)從總體上肯定了遵循“防、排、截、堵，剛?cè)峤Y(jié)合，因地制宜，綜合治理”和堅(jiān)持“多道設(shè)防、多種材料復(fù)合使用”的原則，并總結(jié)出了在不同類型工程中采用防排結(jié)合(或是以堵為主，以疏為輔)、材料防水與構(gòu)造防水結(jié)合、柔性防水材料(卷材、涂料)與接縫密封材料互補(bǔ)并用等設(shè)計(jì)方法。防水設(shè)計(jì)是十分重要的。

2.隧道工程防水規(guī)定及存在的問題存在問題主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：隧道防水的等級(jí)不明確；大部分隧道規(guī)范對(duì)防水等級(jí)的劃分比較模糊；隧道防水的設(shè)計(jì)依據(jù)不充分；防水設(shè)計(jì)脫離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不能綜合考慮。隧道工程設(shè)計(jì)在制訂圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體防水方案時(shí)，難以充分掌握工程不同區(qū)間的水文地質(zhì)變化情況和在施工過程中將會(huì)出現(xiàn)哪些滲漏狀況及其滲漏程度。設(shè)計(jì)部門很少有專門研究防水材料、負(fù)責(zé)防水設(shè)計(jì)的人員，面對(duì)數(shù)百種各種各樣的防水材料和各自不同的特點(diǎn)，要他們完全正確地使用每一種材料，充分發(fā)揮各種材料的優(yōu)點(diǎn)，自然是困難的。

3.隧道工程施工技術(shù)現(xiàn)狀施工技術(shù)和工藝裝備日趨成熟，基本上可以適應(yīng)各類新型防水材料的發(fā)展。許多施工單位通過大量工程實(shí)踐，總結(jié)制訂出的一些適用性強(qiáng)，能夠解決滲漏水問題的操作規(guī)程或防水工法，在保證防水工程的質(zhì)量中發(fā)揮了重要作用。然而，由于施工過程出現(xiàn)滲漏的隨機(jī)性很強(qiáng)，往往處于邊施工邊堵漏的局面，相當(dāng)多的工程在施工后期和竣工后需要進(jìn)行多次維修。因而對(duì)承擔(dān)該類地下工程的施工單位的資質(zhì)與防水技術(shù)水平提出了更高要求。

四．礦山法區(qū)間隧道防水施工技術(shù)

1．初期支護(hù)

地下工程的初期支護(hù)為噴射混凝土，由施工工藝的限制，不能進(jìn)行振搗，鋼筋網(wǎng)及格柵鋼架中的迎水面鋼筋背面常噴不密實(shí)，出現(xiàn)空洞。另外，噴射混凝土直接接觸巖土面，在開挖面有滴水的情況下，水會(huì)增大混凝土局部水灰比，待混凝土凝固后，多余的水分蒸發(fā)之后就會(huì)形成滲水通路。一般來講，噴射混凝土可以降低滲水量，但無法完全防住滲水。

2．全封閉防水層

（1）設(shè)在初期支護(hù)與二次襯砌之間的全封閉的防水層，采用1.5㎜厚PVC防水板和400g/㎡無紡布保護(hù)層，材料選型時(shí)要求防水板具有較高的強(qiáng)度、延伸性及耐久性。鋪設(shè)工藝：先對(duì)初支基面找平，初支表面凸出鋼筋及鋼管頭要切割掉，摸平，抹上沙漿，另外，要把基面的泥土浮渣清洗干凈。

（2）先仰拱后拱墻環(huán)向全斷面鋪設(shè)無紡布，采用鋼釘加塑料圓墊片將無紡布釘在初支砼表面，呈梅花型布置。鋪設(shè)完無紡布后，采用同樣的順序鋪設(shè)PVC防水板,用熱吹風(fēng)槍將PVC防水板黏合于塑料圓墊片上，再用雙縫熱熔焊機(jī)順?biāo)艚涌p搭接部位進(jìn)行焊接，橫向與縱向焊縫接口部位人工補(bǔ)焊。

理論上說,防水板防水的效果應(yīng)該是很好的，但是防水板的實(shí)際效果往往受材料本身質(zhì)量及施工工藝問題、施工質(zhì)量等許多因素的制約，存在以下質(zhì)量問題：

①防水板施工中，對(duì)不能采用機(jī)械焊接的部位（如交叉接點(diǎn)處，破損處），一般采用烙鐵或熱吹風(fēng)機(jī)融化板材，再用手按壓黏接。由于材料熔點(diǎn)較高（>200℃）這樣施工的焊縫不可能完全達(dá)到密封要求。

②由于初支面不能做到完全平整，防水板在施工中又容易被人為破壞（被初支表面硬物或鋼筋擊穿，被鋼筋焊渣燒穿等）

③防水板在高水頭的靜水壓作用下，只要防水板有一處破損，地下水就會(huì)通過破損處滲入到防水板與二次襯砌混凝土之間。

④防水板外側(cè)的無紡布保護(hù)層本身是一個(gè)導(dǎo)水層，在防水層外側(cè)形成一道透水通路。由于初支與防水板不可能全面密貼，特別是隧道頂部的防水板在兩側(cè)受已施工完畢混凝土側(cè)墻的約束，更容易在拱部形成大的空洞。這些空洞在二次襯砌外側(cè)形成透水通道，對(duì)排水不利，又使二次襯砌承受較大的外水壓力，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全有一定的損害。

⑤當(dāng)隧道二次襯砌施工完畢后，如發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象也無法修補(bǔ)防水板。

3．二襯背后回填注漿

（1）由于二次襯砌混凝土在凝固后，會(huì)產(chǎn)生收縮，這樣會(huì)造成二襯混凝土與防水板之間有一定的縫隙，如防水板破損，這些縫隙就形成水流通道，直至全斷面。此縫隙就由回填注漿來填充。既能起到防水的作用，還能緩沖初支受力后與二次襯砌混凝土之間力的傳遞。在每個(gè)施工縫封閉的防水區(qū)域內(nèi)設(shè)置2~3個(gè)預(yù)埋注漿管，注漿管固定在防水層表面，注漿材料選用水灰比1：（0.4~0.5）的普通水泥漿，在水泥漿中添加2%~3%的微膨脹劑，注漿壓力可根據(jù)實(shí)際情況確定。

4．二次襯砌防水混凝土

防水混凝土是所有防線中最重要的一道，所以防水混凝土質(zhì)量很關(guān)鍵，防水混凝土的防水質(zhì)量受配合比、施工工藝、養(yǎng)護(hù)條件等施工因素的影響很大。

（1）防水混凝土施工

混凝土的配合比設(shè)計(jì)合理，施工操作符合規(guī)范，養(yǎng)護(hù)得當(dāng)，可以提高抗?jié)B強(qiáng)度；反之，則在同樣材料下，抗?jié)B性能會(huì)明顯降低。規(guī)范中對(duì)制作防水混凝土的各個(gè)環(huán)節(jié)，即配合比設(shè)計(jì)、集料的選用、模板架立、混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆注、振搗、養(yǎng)護(hù)、拆模、施工縫處理等各工序均有嚴(yán)格規(guī)定。

①二次襯砌結(jié)構(gòu)中，多數(shù)采用C40防水混凝土，抗?jié)B等級(jí)為P10，采用先仰拱后拱墻的澆注方式，為了混凝土振搗密實(shí)，在澆注拱墻臺(tái)車時(shí)，采用插入式振搗棒與附著式振搗器相結(jié)合。在拆模后，灑水養(yǎng)護(hù)14天，在早期，持續(xù)保持防水混凝土表面濕潤。

② 施工縫、變形縫的處理

a.變形縫

區(qū)間隧道變形縫設(shè)置在區(qū)間隧道與車站、區(qū)間隧道與聯(lián)絡(luò)通道、人防段兩頭的接口部位。寬度為2cm。采取以下處理措施：在變形縫部位的模注混凝土外側(cè)設(shè)置背貼式止水帶，在變形縫部位設(shè)置中埋式鋼邊止水帶，變形縫內(nèi)側(cè)采用密封膠進(jìn)行嵌縫密封止水，密封膠必須沿變形縫環(huán)向封閉。

b.施工縫

采用背貼式止水帶與遇水膨脹膩?zhàn)訔l，遇水膨脹橡膠條進(jìn)行加強(qiáng)防水處理。遇水膨脹止水條固定在施工縫表面預(yù)留的凹槽內(nèi)，后續(xù)混凝土澆注前，凹槽外的施工縫表面須鑿毛處理，混凝土面必須清洗干凈。

③ 但是在施工中，施工縫是最薄弱的環(huán)節(jié)，造成漏水的施工原因主要為：

a.施工縫基面不鑿毛清洗，或者為了追求基面的毛面效果，灌注混凝土?xí)r特意不振搗密實(shí)。

b.基面未清理干凈，或雖已清理，但在支模過程中產(chǎn)生的木屑、混凝土殘?jiān)值袈湓诨嫔稀?/p>

c.在鑿毛的基面上直接安裝止水條，造成止水條與基面不密貼。

d.止水條安裝不規(guī)范，跑位或者止水條保管不善，安裝時(shí)已經(jīng)膨脹完畢。

e.基面沒有灑水濕潤或濕潤不充分，新澆混凝土部分水分被舊混凝土吸收，從而導(dǎo)致混凝土水化不充分。

五．結(jié)束語

隨著技術(shù)的進(jìn)步，我國軌道交通區(qū)間隧道防水施工技術(shù)有了較大的提高。但是，在具體的施工過程中還是存在著許多的問題，這就需要我們共同努力推動(dòng)技術(shù)的突破。

參考文獻(xiàn)：

[1]《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GB50086-2010）；

巖石隧道施工方法范文第5篇

關(guān)鍵詞：軟弱圍巖；大斷面隧道；雙側(cè)壁導(dǎo)坑法；CRD法；三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法

1 引言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，隧道建設(shè)規(guī)模越來越大，100 m2 以上的大斷面隧道大量涌現(xiàn)，有些客運(yùn)專線隧道開挖斷面甚至達(dá)150～180 m2，且多數(shù)是在軟弱地層中穿越[1, 2]。國內(nèi)外雖然已有不少關(guān)于軟弱圍巖大斷面隧道的研究成果[3, 4]，但可供借鑒的設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)仍舊偏少，有必要開展軟弱圍巖大斷面隧道施工方法的比選與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用研究。

目前軟弱破碎圍巖地段的大斷面隧道施工設(shè)計(jì)多采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、CRD法（CD法）等施工方法，并且在高速公路、客運(yùn)專線和地鐵工程中獲得了成功應(yīng)用，但是三臺(tái)階法、核心土法等其他工法的應(yīng)用大部分也都取得了良好的效果[5, 6]。現(xiàn)場(chǎng)施工中有必要根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行綜合比選，以確定合理的施工方法。本文以溫嶺市萬泉路隧道為依托，選取雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、CRD法和三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法三種施工方法，從施工工序、施工組織、結(jié)構(gòu)影響和變形控制等方面進(jìn)行綜合對(duì)比分析，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果，提出了軟弱圍巖大斷面隧道施工方法選擇的建議。

2 施工方法優(yōu)選原則

根據(jù)已有施工經(jīng)驗(yàn)，參考相關(guān)研究成果[1~6]，歸納總結(jié)軟弱圍巖大斷面隧道施工方法的優(yōu)選原則如下：

（1）首先考慮施工安全，根據(jù)不同開挖方法制定相應(yīng)措施應(yīng)對(duì)施工中的各種風(fēng)險(xiǎn)因素。

（2）根據(jù)設(shè)計(jì)文件、現(xiàn)場(chǎng)情況、地質(zhì)條件、斷面型式及工期等因素全面考慮。

（3）條件允許情況下，優(yōu)先選用分部較少的開挖方法，以適應(yīng)大型機(jī)械化作業(yè)，提高施工工效。

（4）考慮加快封閉成環(huán)，在圍巖自穩(wěn)時(shí)間內(nèi)完成初支封閉。

（5）考慮易于前后銜接的施工方法，以應(yīng)對(duì)圍巖突變區(qū)域的工法轉(zhuǎn)化，節(jié)省投資。

3 施工工序介紹

3.1雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序如下：

（1）開挖一側(cè)導(dǎo)坑，并及時(shí)將其初期支護(hù)閉合；

（2）相隔適當(dāng)距離后開挖另一側(cè)導(dǎo)坑，并施作初期支護(hù)；

（3）開挖上部核心土，施作拱部初期支護(hù)，拱腳支承在兩側(cè)壁導(dǎo)坑的初期支護(hù)上；

（4）開挖下臺(tái)階，施作底部初期支護(hù)，使初期支護(hù)全斷面閉合；

（5）拆除臨時(shí)支護(hù)，澆筑二次襯砌。

圖1 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序示意圖

3.2 CRD法施工工序

CRD法施工工序如下

（1）以上下臺(tái)階法部開挖1、2部導(dǎo)坑，并進(jìn)行初期支護(hù)；

（2）相隔適當(dāng)距離后再以上下臺(tái)階法開挖3、4部導(dǎo)坑，并施作初期支護(hù)；

（3）再相隔適當(dāng)距離開挖5、6部導(dǎo)坑，并施作初期支護(hù)，使全斷面閉合；

（7）逐步拆除臨時(shí)支護(hù)，澆筑二襯。

圖2CRD法施工工序示意圖

3.3 三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工工序

三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工工序如下：

（1）開挖1部臺(tái)階；施作初期支護(hù)及底部噴混凝土封閉。

（2）適當(dāng)距離后，開挖2部臺(tái)階，施作洞身初期支護(hù)及封閉。

（3）開挖3部臺(tái)階，及時(shí)封閉初期支護(hù)；施作仰拱及仰拱回填；

（4）澆筑二襯。

圖3 三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工工序示意圖

4 施工方法比選

4.1 施工組織方面

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法采用導(dǎo)坑法和臺(tái)階法相結(jié)合。設(shè)備投入多，利用率低，相互干擾大，循環(huán)時(shí)間長，施工組織難度大。

CRD法采用左右相隔3～5m的距離掘進(jìn)。但由于中隔壁的施做，左右不能通視，且大型機(jī)械無法進(jìn)行施工，對(duì)施工掘進(jìn)速度不利。

三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法在施工過程中采用小挖機(jī)開挖上臺(tái)階，上臺(tái)階開挖的渣土直接出到階，及時(shí)施做臨時(shí)仰拱。階配置大挖機(jī)出渣以及開挖，及時(shí)施做臨時(shí)仰拱。下臺(tái)階采用挖機(jī)開挖，出渣車運(yùn)輸，下臺(tái)階開挖完成后即開挖仰拱，初支封閉成環(huán)。現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械利用率高，各臺(tái)階間干擾不大，施工組織容易，循環(huán)快。

以上對(duì)比可以看出，三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法在機(jī)械配置上較合理，利用率高，工序循環(huán)和轉(zhuǎn)換快，施工組織容易，可顯著縮短工期。而雙側(cè)壁導(dǎo)坑法和CRD法將隧道斷面以臨時(shí)支撐分割成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的小空間，致使大中型機(jī)械設(shè)備不能使用或效率降低，而需增加小型機(jī)械數(shù)量，機(jī)械投入較大，利用率卻不高，施工組織復(fù)雜，施工工期較長。

4.2 初期支護(hù)結(jié)構(gòu)影響方面

軟弱圍巖地段大斷面隧道初期支護(hù)設(shè)計(jì)常采用較強(qiáng)的參數(shù)，具有較大的強(qiáng)度和剛度，以抑制圍巖的松弛變形。而雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、CRD法都人為地將初支多次分片分塊，不能保證支護(hù)結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的可靠度，構(gòu)件的接口也對(duì)其強(qiáng)度和剛度造成弱化和損失。由于分步挖掘時(shí)接長鋼支撐的施工誤差更會(huì)放大其剛度損失，噴射砼在鋼支撐的接口處產(chǎn)生強(qiáng)度弱化，除了由不同期砼的連接強(qiáng)度影響外，更由于接口處的回彈料和泥土影響，使鋼筋網(wǎng)的非搭接趨于明顯化。由于初支剛度弱化，臨時(shí)支撐拆除后，已閉合的初支和圍巖再次進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)，雖然每次拆撐長度有所限制，但就單個(gè)斷面來說仍處于不穩(wěn)定狀態(tài)，增加了施工風(fēng)險(xiǎn)。而三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法由于對(duì)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)分塊少，對(duì)結(jié)構(gòu)安全方面的影響較小。

4.3 二襯結(jié)構(gòu)影響方面

一般情況下，二次襯砌應(yīng)在圍巖和初支變形基本穩(wěn)定后施作，淺埋隧道軟弱圍巖與初支不穩(wěn)定又難以及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，應(yīng)及時(shí)施作加強(qiáng)的二次襯砌。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、CRD法要求分段拆除臨時(shí)支撐，施作二次襯砌，這種襯砌方式存在以下不利影響：

① 由于二次襯砌結(jié)構(gòu)自身質(zhì)量要求和砼表面平整度要求使用拱墻一體化襯砌臺(tái)車，防水層施工和鋼筋綁扎的需求，不可能允許二次襯砌分片分塊施工。特別防水板的鋪設(shè)、分段接長無法確保焊接質(zhì)量。襯砌前適時(shí)在較長范圍內(nèi)拆除臨時(shí)支護(hù)便是順理成章的事。臨時(shí)支護(hù)拆除后，荷載必將再分配、再調(diào)整，致使圍巖和初支再次進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)。

② 圍巖和初支尚未穩(wěn)定即進(jìn)行二襯施工，致使二襯從澆筑到達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前一直承受來自初支的荷載，容易使二襯產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致隧道出現(xiàn)滲漏水災(zāi)害。

4.4 工序銜接方面

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法采用自下而上的施工方法，三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法和CRD法都是由上而下開挖，因此相較于雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法和CRD法之間的工序轉(zhuǎn)換銜接較方便，施工過程中可根據(jù)圍巖變化情況及時(shí)變更施工方法。而雙側(cè)壁導(dǎo)坑法與CRD法、三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法間的工序轉(zhuǎn)換較難實(shí)施。

4.5 變形控制方面

一般情況下，三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法一次開挖斷面較大，洞內(nèi)變形和開挖引起的地表沉降相對(duì)較大，變形較難控制，開挖后需及時(shí)施作臨時(shí)仰拱封閉初支，以抑制變形。而雙側(cè)壁導(dǎo)坑法和CRD法在初支階段，由于各區(qū)塊斷面小和臨時(shí)支護(hù)的閉合效應(yīng)，結(jié)構(gòu)變形和地表沉降明顯小于三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法，隨初支分階段施作，上部沉降會(huì)累次疊加，在非對(duì)稱荷載的影響下，易發(fā)生不均勻沉降，圍巖和初支基本達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，拆除臨時(shí)支撐會(huì)導(dǎo)致二次突發(fā)變形和沉降，多次變形累加，也會(huì)使洞內(nèi)變形和地表沉降較大。三種施工方法比較，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的變形最容易控制，CRD法變形相對(duì)較大，而三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法的變形最大。

4.6 綜合比選

通過以上幾個(gè)方面的對(duì)比分析，三種施工方法的比選結(jié)果見表1。

表1 三種施工方法比選結(jié)果

綜合分析，三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法在資源配置、結(jié)構(gòu)安全、工序銜接和施工成本等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，在變形可控情況下，適用于工期較為緊張的軟弱圍巖大斷面隧道施工。而雙側(cè)壁導(dǎo)坑法和CRD法由于成本高、工序多，進(jìn)度慢，更適合于地質(zhì)條件差、地表沉降有嚴(yán)格要求且工期相對(duì)較為寬松的工程。在實(shí)際施工中，對(duì)于工期緊張的工程，可優(yōu)先選用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工，同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)，如果變形沉降量過大，則立即改變工法，采用工序易于銜接的CRD法施工。只有在變形極難控制的情況下，才考慮采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。

5 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用研究及建議

該公路隧道開始施工后，即對(duì)現(xiàn)場(chǎng)展開了監(jiān)控量測(cè)工作，分別對(duì)各施工方法區(qū)段典型斷面的周邊收斂、拱頂沉降和地表沉降進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。三種施工方法在正常狀態(tài)下的監(jiān)控量測(cè)結(jié)果見表2。

表2 三種施工方法現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比

以上監(jiān)測(cè)結(jié)果可以看出，各施工方法引起洞內(nèi)外變形具有如下特點(diǎn)：

（1）在累計(jì)變形量方面，三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法 ＞ CRD法 ＞ 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。

（2）對(duì)于三種施工方法，開挖后均設(shè)置有臨時(shí)支撐，在橫向上有效抑制了圍巖的周邊收斂變形，所以周邊收斂小于拱頂沉降和地表沉降值。

（3）對(duì)于雙側(cè)壁導(dǎo)坑法和CRD法，由于每一步開挖斷面小，且開挖后均有臨時(shí)支撐封閉，在拆除臨時(shí)支撐前的周邊收斂和拱頂沉降值均較小，洞內(nèi)變形主要發(fā)生在拆撐后到二襯施作前這段時(shí)間，而地表沉降則伴隨在開挖與支護(hù)全過程中。

（4）對(duì)于三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法，由于每一步開挖斷面均相對(duì)較大，洞內(nèi)外變形伴隨在整個(gè)開挖與支護(hù)過程中，洞內(nèi)支護(hù)完全封閉、仰拱施作完成后，變形也即會(huì)逐漸趨于穩(wěn)定。

（5）現(xiàn)場(chǎng)施工中，三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工段出現(xiàn)了局部初支和地表開裂的情況，但仰拱封閉后裂縫即不再發(fā)展，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法和CRD法施工段支護(hù)結(jié)構(gòu)和地表均未出現(xiàn)明顯開裂?？傮w來看，三種施工方法的洞內(nèi)外變形均處于可控范圍，在安全性方面均滿足要求。

綜合以上現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與分析結(jié)果，在軟弱圍巖大斷面隧道施工中，變形控制較為寬松條件下可優(yōu)先選用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工，同樣可滿足施工安全要求，且可大幅提高施工進(jìn)度和節(jié)約施工成本。圍巖條件差且變形要求嚴(yán)格條件下，應(yīng)盡量考慮采用CRD法施工，以方便后期圍巖條件逐漸轉(zhuǎn)好后與三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法進(jìn)行銜接轉(zhuǎn)換。以上兩種方法實(shí)在不能控制變形發(fā)展時(shí)，再考慮采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。可不論采用那種施工方法，都要嚴(yán)格遵守“管超前、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”的施工原則，重視監(jiān)控量測(cè)在隧道施工中的重要作用，盡量縮短工作面到初期支護(hù)封閉成環(huán)之間的距離和施工時(shí)間，以減小圍巖變形。

6 結(jié)論

本文依托于溫嶺市萬泉路隧道，對(duì)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、CRD法和三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法三種軟弱圍巖大斷面隧道施工方法從施工工序、施工組織和變形控制等方面進(jìn)行綜合對(duì)比分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)情況分析三種施工方法的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果。得出以下結(jié)論：

（1）三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法在施工工序、資源配置、結(jié)構(gòu)安全、工序銜接和施工成本等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，在變形可控情況下，適用于工期較為緊張的軟弱圍巖大斷面隧道施工。

（2）在變形控制方面，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法效果最好，三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法效果最差。但若加強(qiáng)施工控制，做好超前支護(hù)，及時(shí)封閉支護(hù)結(jié)構(gòu)，三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法同樣可以滿足安全要求。

（3）圍巖條件差且變形要求嚴(yán)格條件下，應(yīng)盡量考慮采用CRD法施工，以方便后期圍巖條件逐漸轉(zhuǎn)好后與三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法進(jìn)行銜接轉(zhuǎn)換。