摘要：本文結(jié)合浙江甬金高速公路成功嶺隧道開挖施工過(guò)程中的實(shí)際情況，論述了在我國(guó)公路隧道施工中普遍采用的新奧法原理的概念、內(nèi)容、基本原則，及這一理論在成功嶺隧道施工過(guò)程中所起的作用;介紹了光面爆破技術(shù)在成功嶺隧道開挖過(guò)程中的實(shí)際運(yùn)用，隧道開挖中的質(zhì)量控制等。

　　關(guān)鍵詞：成功嶺隧道 開挖 新奧法 光面爆破 質(zhì)量控制

　　Abstract: combining with zhejiang yong Kim highway tunnel excavation success of actual construction, this paper discusses the highway tunnel construction in our country is popular in the new Austrian law principle concept, content, basic principles, and the theory of success in the tunnel construction process, the role of; Introduced the smooth blasting technique in the tunnel excavation success in the process of actual application and tunnel excavation of quality control, etc.

　　Keywords: successful tunnel excavation new arcane smooth blasting quality control

　　中圖分類號(hào)：O213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　1 引言

　　近年來(lái)，公路隧道建設(shè)在我國(guó)高速公路建設(shè)中的地位越來(lái)越突出，尤其某些山嶺重丘區(qū)，通過(guò)修建隧道既能大大縮短公路里程，節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本，又可有效地保護(hù)環(huán)境，防止山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，提高了行車的安全性和可靠性。

　　就浙江省甬金高速公路成功嶺隧道而言，其工程總造價(jià)高達(dá)1.2億元，其中僅隧道開挖一項(xiàng)工作占到工程總造價(jià)的35-40%,可見其在隧道施工中的重要性。

　　2 成功嶺隧道工程概況

　　成功嶺隧道位于浙江省甬金高速公路紹興段一合同段新昌和嵊州市境內(nèi)，設(shè)計(jì)為左右分離式、上下行隧道。左線起訖里程為k46+364~k48+630, 長(zhǎng)2266m。其中明洞長(zhǎng)58m，暗洞長(zhǎng)2208m，縱坡采用雙向人字坡，上坡1.4%，下坡-1.9%;右洞起訖里程為k46+345~k48+620, 長(zhǎng)2275m.其中明洞長(zhǎng)55m，暗洞長(zhǎng)2220m，縱坡采用雙向人字坡，上坡1.395%，下坡-2.055% 。成功嶺隧道屬于長(zhǎng)大隧道，兩隧道設(shè)計(jì)線間距40m，均位于直線路段。

　　3 新奧法原理和光面爆破技術(shù)的應(yīng)用

　　新奧法作為一種隧道施工理論，被應(yīng)用于成功嶺隧道的施工。新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)的理論，以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點(diǎn)，采用錨噴為主要支護(hù)手段，能及時(shí)地進(jìn)行支護(hù)，達(dá)到控制圍巖的變形和松弛，使圍巖也成為支護(hù)體系的組成部分，并通過(guò)對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的測(cè)量、監(jiān)控來(lái)及時(shí)而正確的指導(dǎo)隧道設(shè)計(jì)和施工的方法。按照“早預(yù)報(bào)、管超前、嚴(yán)注漿、弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、快封閉、緊襯砌”的原則施工。

　　成功嶺隧道開挖過(guò)程中實(shí)施光面爆破技術(shù)，有效減少了對(duì)圍巖的擾動(dòng)，縮小松動(dòng)范圍，使開挖輪廓圓順，保證了隧道的開挖質(zhì)量。

　　4 成功嶺隧道開挖質(zhì)量控制

　　成功嶺隧道明洞采用明挖法，暗洞采用新奧法施工，各圍巖區(qū)段分別采用不同的開挖方法，開挖過(guò)程包括鉆眼、裝藥、連線、爆破等工序。

　　4.1 開挖準(zhǔn)備質(zhì)量控制

　　開挖施工按短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)的原則進(jìn)行，抓好鉆眼爆破和裝碴運(yùn)輸兩大環(huán)節(jié)。根據(jù)圍巖變化情況和實(shí)際爆破效果及時(shí)修正爆破參數(shù)，不斷優(yōu)化和完善爆破設(shè)計(jì)，并嚴(yán)格按要求操作，搞好光面爆破，減少超欠挖，提高爆破效果，并加強(qiáng)運(yùn)輸?shù)膮f(xié)調(diào)與組織。

　　(1)鉆爆開挖前，根據(jù)工程地質(zhì)條件、開挖斷面、開挖方法、掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺、爆破對(duì)圍巖及構(gòu)造物振動(dòng)速度要求、鉆眼機(jī)具和爆破材料進(jìn)行鉆爆設(shè)計(jì)。在施工中進(jìn)行炮痕保存率、炮眼利用率、裝藥量、殘眼深度、拋碴距離、塊度等方面數(shù)據(jù)分析，不斷修正爆破設(shè)計(jì)，選擇合理的鉆爆參數(shù)。

　　(2)準(zhǔn)確畫出開挖周邊輪廓線及布眼，炮眼位置的精度直接影響隧道爆破開挖效果，特別是周邊眼的放線精度影響超欠挖值，嚴(yán)格按隧道設(shè)計(jì)輪廓和鉆爆設(shè)計(jì)圖測(cè)定并畫出眼孔位置。

　　(3)打眼精度的高低，也是控制超欠挖的重要因素，打眼精度包括開孔位置，炮眼垂直度、孔底平面和周邊眼外插角等，施工鉆孔做到精確、平順、整齊。

　　(4)裝藥質(zhì)量影響爆破效果和超欠挖量，施工時(shí)嚴(yán)格按鉆爆設(shè)計(jì)裝藥結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝藥，做好炮眼的堵塞。

　　(5)裝藥、聯(lián)網(wǎng)完成后進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)誤后起爆。

　　4.2 明洞開挖質(zhì)量控制

　　明洞邊、仰坡開挖施工時(shí)，按設(shè)計(jì)圖放出中線和開挖邊線，清除開挖面上的松碴以及其它雜物，自上而下采用挖掘機(jī)配合人工進(jìn)行開挖，嚴(yán)禁上下垂直作業(yè)。用推土機(jī)集碴，自卸汽車運(yùn)碴至棄碴場(chǎng)。為了確保邊坡的平順和穩(wěn)定，盡量避免超、欠挖對(duì)邊坡的擾動(dòng)，如需爆破開挖，采用控制爆破，嚴(yán)格控制爆破參數(shù)。

　　4.3 暗洞Ⅴ類圍巖開挖質(zhì)量控制

　　成功嶺隧道Ⅴ類圍巖以松散層含碎石亞粘土和粘性土為主，圍巖完整性、穩(wěn)定性極差，易坍塌。采用留核心土超短臺(tái)階開挖法施工，先支護(hù)后開挖，機(jī)械配合人工進(jìn)行開挖，個(gè)別地方石方開挖采用放小炮松動(dòng)，機(jī)械出碴;開挖進(jìn)洞前用大管棚對(duì)洞身進(jìn)行超前支護(hù)以使其加固，然后進(jìn)洞開挖施工。開挖中嚴(yán)格按照新奧法的要求，遵守“早預(yù)報(bào)、管超前、嚴(yán)注漿、弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、快封閉、緊襯砌”的原則進(jìn)行施工。采取如下質(zhì)量控制措施：

　　(1) 超前管棚施工要注意保持環(huán)與環(huán)間的設(shè)計(jì)搭接長(zhǎng)度。

　　(2) 主要采用機(jī)械配合人工開挖，局部輔以弱爆破，“震松法”施工，盡量減少對(duì)地層的擾動(dòng)，爆破要密打眼，少裝藥。

　　(3) 拱部環(huán)形開挖后應(yīng)立即完成該部分的鋼支撐安裝和錨噴支護(hù)。

　　(4) 仰拱及填充層在初期支護(hù)完成后盡快施做，先于二襯進(jìn)行施工，采用搭設(shè)防干擾平臺(tái)技術(shù)進(jìn)行混凝土全斷面灌注。必要時(shí)，鋼支撐腳部設(shè)鎖腳砂漿錨桿，以保證穩(wěn)定和安全。

　　(5) Ⅴ類圍巖左右側(cè)每循環(huán)開挖長(zhǎng)度控制在2.0m左右，初期支護(hù)緊跟掌子面，及時(shí)施做仰拱，使整個(gè)斷面盡快形成封閉環(huán)。

　　二次襯砌根據(jù)圍巖量測(cè)監(jiān)控的信息情況，適時(shí)施做，以保證初期支護(hù)和施工安全的關(guān)鍵措施。一般二次襯砌距初期支護(hù)2～3倍洞徑處開始澆注。

　　4.4 暗洞Ⅳ類圍巖開挖質(zhì)量控制

　　Ⅳ類圍巖采用臺(tái)階法開挖，臺(tái)階長(zhǎng)15～20m，先支護(hù)后開挖，微震光面爆破，裝載機(jī)和自卸車出碴。上半斷面采用微震光面爆破，下部臺(tái)階采用一次性爆破施工。施工過(guò)程中，根據(jù)爆破效果及時(shí)修改爆破參數(shù)。關(guān)鍵工藝要求如下：

　　(1)上臺(tái)階開挖采用簡(jiǎn)易臺(tái)架人工風(fēng)槍鉆眼，楔形復(fù)式減震掏槽，微震光面爆破開挖，循環(huán)進(jìn)尺1.0～1.5m。

　　(2)開挖后拱部及時(shí)進(jìn)行錨噴初期支護(hù)(初噴、掛鋼筋網(wǎng)、復(fù)噴20#砼至設(shè)計(jì)厚度)，以減小圍巖壓力，控制圍巖變形。

　　(3)下部開挖后及時(shí)進(jìn)行錨噴初期支護(hù)，灌注仰拱混凝土，15#片石砼仰拱回填。

　　(4)鋪設(shè)環(huán)向排水軟管及隧道專用復(fù)合防水卷材，初期支護(hù)基本穩(wěn)定后施做整體模筑二次襯砌，二襯段與臺(tái)階距離不大于30m。

　　4.5 暗洞Ⅲ類圍巖開挖質(zhì)量控制

　　Ⅲ類圍巖施工采用全斷面一次開挖法施工，開挖中運(yùn)用光面爆破技術(shù)。采用自制多功能作業(yè)臺(tái)車鉆眼，鉆眼深度為3.0米，循環(huán)進(jìn)尺2.8米;裝藥臺(tái)車裝藥聯(lián)線;側(cè)卸式輪式裝載機(jī)配合自卸汽車裝運(yùn)出碴; 運(yùn)用PC200C長(zhǎng)臂挖掘機(jī)進(jìn)行找頂和清除危石。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　新奧法在成功嶺隧道施工中的應(yīng)用是成功嶺隧道建設(shè)取得成功的關(guān)鍵，通過(guò)利用圍巖的自承能力，采用錨噴支護(hù)手段既保證了圍巖開挖后的支護(hù)質(zhì)量，又節(jié)省了大量支護(hù)材料，對(duì)于成功嶺隧道開挖具有重大指導(dǎo)意義。光面爆破技術(shù)是成功嶺隧道爆破的關(guān)鍵一環(huán)，運(yùn)用光面爆破可以充分減少圍巖的超欠挖，使開挖輪廓圓順;還能減小對(duì)圍巖的擾動(dòng)，有效地減小由此引起的隧道塌方、冒頂?shù)任ｋU(xiǎn)事故的發(fā)生。通過(guò)采取上述措施，成功嶺隧道開挖既保證了工程施工的質(zhì)量和安全，又取得了不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益，為類似工程施工提供了寶貴的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

　　參 考 文 獻(xiàn)：

　　[1] 黃成光.公路隧道施工.北京：人民交通出版社，2001

　　[2] 曹彥國(guó).隧道.北京：中國(guó)鐵道出版社，2003

　　[3] 公路隧道施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 042—94).北京：人民交通出版社，1995