摘要：在城市隧道工程施工过程中，由于施工比较隐蔽，在进行设计和施工时有比较大的盲目性。在施工时经常会出现涌水、塌方、涌砂等灾害事故。如果出现灾害事故，轻则对施工工期造成影响，重则损坏施工机械，造成人员伤亡。因此，在进行隧道工程施工时，要合理的选择施工技术，保证隧道施工安全。
关键词：城市隧道；隧道开挖；参数设计
当前城市隧道设计和施工已基本普及新奥法。新奥法隧道施工的质量、安全和进度，关键取决于初期支护。初期支护是现代隧道工程中帮助围岩获得初步稳定，并保证隧道施工期间的安全，以便挖除坑道内岩体的一系列支护结构和工程措施。由于使用的复合衬砌主要是采用喷射混凝土和锚杆作为基本组合形式，并通过调整初期支护参数来适应围岩级别以及围岩松弛程度变化的，所以，初期支护层次较多，变化较多，施作工艺要和所用的设备相配套进行。但目前隧道施工的具体管理和操作人员对新奥法的认知度较浅，操作随意简单化，有的甚至是违规行为。
1、喷锚支护黏结作用的重要性
喷锚初期支护的黏结性作用非常重要，是新奥法施工基本原理的核心。初喷混凝土与开挖后的外露围岩面全面黏结，与围岩紧密结合形成整体。这种黏结主要可以起到以下几个作用：黏联锁固作用、复合共体作用、提高强度作用、柔性共变作用。
2、喷射混凝土的施工工艺
喷射混凝土是城市隧道新奥法喷锚支护施工的核心。根据隧道工程施工处的地理位置、规模大小、设计的质量要求等，合理选择喷混凝土施工工艺至关重要。喷射混凝土工艺目前主要有干、潮、湿和混合四种。在南方沿海地区的中小型隧道、隧道进出洞口段、洞内有型钢支架辅助支护的IV～V级围岩区及黄土和洞内有渗水等地段，选用施工操作简单的潮喷法为妥；在少雨干燥地区、长大隧道、洞内围岩好于III级（含III级）地段等，选用机械湿喷法为佳。例：广东省深圳市北环电缆隧道土建Ⅰ标，自2014年4月初开工以来，因为5-8月份下雨量较多，隧道内空气潮湿度相对较大；洞口段的渗水现象也较多，就是在III级围岩区，开挖后的外露岩面潮湿度也较大；喷混凝土的设计强度为Ｃ25，所以采用潮喷法施工初期支护，如隧道出洞口段原设计采用Ｓ5-1衬砌类型的45m在开挖中碰到了拱顶以上都是潮湿的土层特殊地质情况，采用的潮喷法效果显著。
3保证隧道施工安全的主要技术方法和措施
3.1、主要的技术方法
隧道施工进行监控量测是为了获得拱顶下沉、周边收敛和地表沉降的实际状态信息，同时获得工作面的工程地质和水文地质的信息，以此作为地质素描的主要依据。通过观察开挖面附近的初期支护状态，来判断围岩和初期支护的可靠性。在监控量测过程中应重视以下方面的工作：让监测管理和监测实施计划作为生产计划中的一个重要组成部分，并必须保证为检测工作设定时间与空间；制定具有可行性的检测实施方案以及相应的埋设保护方案，且将之写入工程施工的进度控制计划中；施工监测与施工步骤紧密结合，确保每一施工步骤对周边围岩和支护结构产生的影响都得到有效监控，以此作为施工方案优化的主要依据。
3.2、地质的超前预报
为了准确掌握隧道前方的地质情况，每次在上台阶时，首先要在拱顶和左右两侧拱腰位置分别钻一水平状态的探孔，要求探孔的孔径为42mm，深度为6m，借此了解隧道顶部的工程地质与水文地质情况。然后利用有关的地震波地质预报系统和回声测量原理，对开挖区域的地质资料作进一步核实。预报结果显示：在隧道EK1+660~EK1+560段的围岩岩性比当前掌子面岩性好，该段围岩的岩性比较稳定，发生地质突变的可能性不大，局部存在节理裂缝发育，但均已闭合发育为主，个别部位围岩存在破碎现象，EK1+660位置存在有少量的裂隙水。
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3.3、施工段的断面设计要求
达到一定抗震能力的复合式衬砌结构，并在预留断面的基础上加宽15cm，根据以往同类工程的经验，该隧道每挖进1m其总挖量约18m3。开挖高度：底板往上4.5m左右，底板往下0.5m，最大挖宽为3.6m。
3.4、支护参数要求
3.4.1、超前支护参数
在EK2+830~EK2+870段的超前支护要求为：大管棚增设45°大外插角小导管设计。参数标准：导管外径为108mm、壁厚6mm、孔口管要求为热轧无缝钢管，且外径为133mm、壁厚为5mm；管距应保持在40cm；外插倾角一般应按照1~3°设置，也可依据实际情况进行调整；注浆材料可采用M35水泥浆或者水泥砂浆；拱部角度应控制在150°的范围内；管棚的单管长度应为35m；管棚总数量为20根；要求外插小导管外径为42mm、壁厚为3.5mm、单管长度为4m，管距为0.4m。在EK2+870~ZK2+920段的超前支护要求为：中管棚增设45°角大外插角小导管设计。其具体参数为：导管外径为76mm、壁厚为6mm；环形管距应保持在0.4m；外插倾角保持在10~15°为宜，也可按照实际情况需要进行调整；可采用M35水泥浆或者同标号的水泥砂浆作为注浆材料；拱部角度同样需要控制在150°的范围之内；中管棚的长度设置为8m，每环设置总数为20根；外插小导管的外径为42mm、壁厚为3mm、管长为4m。
3.4.2、初期支护参数
在EK2+830~EK2+870该段的断面初期支护参数要求：钢架选用22A型钢、间距保持在0.6m、钢架间使用准22钢筋错位连接；使用准8钢筋编制成间距为20cm的方形网格；拱墙锚杆的长度为4m、环向和纵向间距均为1m；拱部应设置中空注浆锚杆，且每环要求为18根；初支护的设计厚度为28cm；在上下台阶的每侧拱脚以上50cm位置安装两根直径为42mm的锁脚锚管，锚管长度为4.5m，且与钢架采用L型钢筋进行焊接。
3.4.3、临时性支护要求
临时支护应采用I18工字钢充当，且每两榀设置一处，其与钢架连接位置应设置有一定规格的钢垫板。
3.4.4、变形量测
在隧道施工过程中，要准确掌握支护结构和围岩结构的受力特征，准确了解施工反馈信息，并建立安全管理准则，对施工方法和支护参数进行修正。开挖时对拱顶下沉和洞内水平收敛进行测量。
结束语
综上所述，隧道工程在施工时，通过严格按照“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行施工，对开挖进尺进行了合理的控制，并科学的选择了爆破参数，严格按照规范要求进行施工，保证了隧道施工安全，顺利完成了隧道施工，值得类似工程借鉴和参考。
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论文作者:查继光
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/11
标签：隧道论文; 围岩论文; 导管论文; 初期论文; 参数论文; 混凝土论文; 外径论文; 《基层建设》2017年第26期论文;