摘要：隧道是埋藏在地层中的建筑物，是人们对地下空间利用的一种形式，隧道分为多种类型，例如，交通隧道、水工隧道、市政隧道等，隧道施工方法的选择，直接影响施工质量与施工进度，微台阶开挖施工方法可以有效的避免短台阶施工方法的弊端，节约施工成本，确保施工进度与质量。基于此，本文主要结合中老铁路具体的工程实例，对隧道微台阶开挖施工方法进行探讨，希望为相关人士提供有价值的参考。
关键词：隧道；微台阶开挖；施工方法
随着我国经济的发展，我国隧道施工的数量与规模逐年增加，我国一直以来，在隧道施工中采用的都是短台阶法施工技术，这一技术的应用可以确保隧道施工安全快速的掘进。但是在中老铁路单线隧道采用短台阶法施工时，在进行上、下台阶的施工过程中，存在的较大的干扰因素，往往需要开挖较长的台阶，导致在施工的过程中安全步距无法满足要求，可能会出现隧道塌方等问题，为了有效的解决这些弊端，提倡应用微台阶法施工技术，微台阶施工方法具有上下台阶同时施工，施工效率高，控制台阶长度等优势，所以对微台阶施工方法进行探讨具有重要的现实意义。
一、工程概况
本文主要以中老铁路磨万线万荣隧道为研究对象，对隧道微台阶法施工方案进行探析。该隧道位于万荣与班旺门的区间，为单线隧道，万荣隧道中列车的行驶速度为每小时160千米，隧道进口里程与出口里程的全长共为1880米，隧道洞内的线路坡度为3%，为单面上坡。万荣隧道三级围岩长度为560米，占隧道总长度的30.6%；四级围岩长度为730米，占隧道总长度的40%；五级围岩长度为538米，占隧道总长度的29.4%，通过调查发现，隧道微台阶开挖施工方法主要体现在以下几方面。
二、隧道微台阶的施工方法
（一）施工方案制定
在隧道微台阶法施工之前，首先需要对施工方案进行合理的制定，设计人员需要依据实际的施工情况设计施工方案，在设计方案的过程中，为了确保隧道掘进的安全性、快捷性，需要秉承着“短开挖、强支护”的原则，对隧道微台阶开挖施工的流程进行确定[1]。在该工程隧道开挖施工工艺的流程具体如图一所示。
图一隧道微台阶法施工工艺流程
（二）加强对施工要求的掌握
本隧道中采用的主要为钻爆法施工技术，在掘进的过程进行了爆破作业，在爆破的过程中应用的主要是作业台架配合凿岩机钻孔、直眼掏槽等方式。在进行该隧道的施工中，只需要在原有的全断面或者是半断面上，搭建拼装式悬臂平台即可，这一平台的构建可以在微台阶施工中进行钻眼与喷栓作业，不需要对其它设备进行增设。在钻眼、出渣的过程中，需要确保上下台阶的同时性。除此之外，为了节省微台阶的施工时间，在一些施工工序中可以采用平行作业的方式。在进行隧道开挖的过程中，需要对隧道的轮廓线、轮廓尺寸、初期支护厚度、围岩变形量进行综合的考虑，从而有效的提高隧道施工质量。
（三）钻爆施工
该隧道内在选择钻爆方式时，为了防止超挖现象的发生，缓解工作人员的压力，主要选择的是光面爆破技术，这种技术不会对隧道周边的围岩产生较大的扰动，从而有效的确保施工的安全性。在钻孔的过程中，使用的器具有凿岩机、作业台架等，钻孔方式为湿式钻孔，钻孔直径约为42毫米。在钻爆过程中选择的炸药有乳化炸药、高猛度炸药、低猛度炸药、低密度炸药等。在起爆时，需要将工作重心放在起爆顺序上，在起爆时，邻近的光爆炮眼受到雷管的影响，在起爆时不能具有同时性，需要具有一定的时差，并且这种起爆时差在10秒以内，会有显著的应力叠加现象，对于贯穿裂隙具有积极的作用，具体的起爆顺序从前到后依次为掏槽眼、辅助孔、周边眼、地板眼等。在起爆方式上，主要选用高精度雷管与导爆索来实现，在起爆的过程中，需要对工程的地质特点、断面大小进行综合的分析，在其基础上进行钻爆施工。
（四）开挖施工
在开挖施工中，首先需要对设计方案进行制定，在设计开挖施工设计方案时，需要对台阶的长度以及高度进行分析，在该工程中，上级台阶的长度为4m，上下台阶的高度分别为5m、3.8m，并且在设计时，需要对V级围岩以及IV级围岩的大小进行控制，该工程V级围岩应该比1榀钢架间距小，IV围岩需要比1榀钢架间距的间距小，其中微台阶法的开挖立面与纵断面图如图二、三所示。
图二开挖断面正立面图
图三开挖断面纵面图
其次，需要在微台阶的开挖施工中，需要对施工台架进行加工，具体可以讲原来的全断面以及版断面进行改装呈台架，并且在掘进的方向上需要对悬臂操平台进行搭建，具体可以参考图四、五所示。
图四开挖台架正立面图
图五开挖台架侧立面图
最后，在微台阶的开挖施工中，需要对开挖的施工工况进行分析，该工程的开挖施工工况如图六所示
图三微台阶开挖施工工况示意图
（五）初期支护喷砼
在进行初期支护喷砼时，需要注意以下施工要点，一是在进行初期支护喷砼时，需要确保喷射顺序的合理性，具体应该选用从上之下、分段、分片的顺序来进行喷射作业，并且在喷射作业时，需要确保每段喷射长度在6米之内。二是在首层喷砼作业的中，需要将侧重点放在填平补齐作业中，针对一些小的凹坑，需要将其喷圆顺，针对一些大的凹坑，则需要进行锚杆吊模喷砼处理。三是在喷射分层作业的过程中，应该注意每一层的厚度，并且在分层喷射时，只有在前一层混凝土终凝之后，才可以进行下一层的喷射，如果在混凝土终凝之后，存在粉尘等杂质，则需要对其进行清理。四是在初期支护喷砼施工中，需要对喷头与岩面的距离进行合理的控制，通常情况下，喷头与岩面的距离在0.6米与1.2米之间，并且施工人员需要确保喷头与受喷面呈90°直角。五是如果在喷设的过程中，出现岩面渗水的现象，则需先对砂浆进行喷射，然后逐渐加大速凝剂的掺量，在初喷结束之后，再按照原来的配比进行施工。
结束语
综上所述，隧道微台阶开挖施工技术具有一定的复杂性，因此相关的工作人员应该引起重视，首先需要对具体的施工情况进行分析，在其基础上采取施工方案制定、加强对施工要求的掌握、钻眼施工、钻爆施工、钢架安装、初期支护喷砼等施工方法来提高隧道的施工质量，进而有效的确保隧道的安全性，延长隧道的使用寿命。
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[3]焦雷，邹翀，李红军，等.微上台阶开挖法在甘姆奇克隧道岩爆段的应用[J].隧道建设，2016，36（10）：1263-1268.
论文作者:李刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
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