摘要：与连拱隧道相比，小净距隧道具有施工工序更简、工期更短、造价更低、防渗漏水等优点。为确保小净距开挖过程中的围岩稳定，本文介绍了公路小净距隧道施工技术的原理及施工中开挖工序、爆破作业、中间岩体加固、锚喷支护及监控量测等关键技术措施，以期为同类工程的施工提供参考。
关键词：小净距；公路隧道；施工技术
1 引言
在工程应用中，传统分离式隧道常受特殊地质和地形条件的限制，连拱隧道虽能克服地形的不利，但却存在施工工序繁琐、工期长、造价高、防水性差及中墙开裂等问题，为避免以上缺点，产生了小净距隧道。它的提出以充分利用中间围岩的自承、自稳能力为基点，对中间岩柱进行加固，可减小隧道间距、减少隧道两端接线工程的规模并增加隧道工程的自由度。严格意义上讲，此种隧道形式属于狭义的小净距隧道，在工程中更具现实应用价值。目前，小净距隧道已成为我国山区特殊地质和地形条件下修建公路的主要新型隧道结构形式，已有的成功范例如：京福高速公路上的金旗山隧道、都汶高速公路上的紫坪铺隧道、宁波镇海的招宝山隧道等。根据笔者多年在小净距施工建设的经验，本文就公路小净距施工的原理及关键技术做了相关介绍，以期为同类工程的施工提供参考。
2 技术原理
由于小净距隧道中夹岩柱体较薄、稳定性不好，因此，在施工中需要合理掌握隧道开挖工序、爆破作业、中夹岩加固、锚喷支护及监控量测等关键措施。施工时注重科学利用隧道周围岩层的自我承载、自我稳定的能力，可确保隧道开挖过程中周围岩层的稳定，以此保障隧道的合理经济安全建设。
3 技术流程及要点
3.1 开挖工序
Ⅲ级围岩推荐采用全断面法开挖，开挖每循环进尺控制在2～3m。其施工工序为：1)全断面开挖按照轮廓线一次爆破成形；2)修建衬砌。
3.2 施工要点
（1)机械设备要配套，如钻眼、装渣等主要机械和相应的配套机具在型号、规格尺寸、性能和生产能力上都要相互配合，施工工序才能环环紧扣，不至发生彼此相互受到牵制而影响掘进，并应注意经常检查维修保养机械设备，应备有足够的易损零件部件，以保证各项施工工序顺利进行。
（2)加强各辅助作业和设备的管理，如三管两线（高压风管、高压水管、通风管、电线及运输路线)要保持良好的运行状态，要有专人看护。
（3)后行洞爆破面的开挖应在先行洞初期支护完成并达到一定强度后进行，因此后行洞与先行洞的安全距离应保持30～50m。
（4)二次衬砌及时施作，一般二次衬砌工作面距掌子面不大于120m。
3.3 钻爆作业
爆破方式和爆破参数的选择与爆破开挖对工程岩体的影响程度有关。选择合理的爆破方式和爆破参数可有效降低爆破对围岩的损伤。比如，新建隧道在距离隧道交叉点10m以外时，可采用全断面法爆破施工；但当前述距离在10m以内时，则应采用台阶法爆破施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
为保障第二隧道开挖时第一隧道的安全，第一隧道衬砌处的爆破震动速度应控制在15cm/s以内，并将此作为第二隧道各段爆破药量的计算依据。在实施爆破时，应采用微差控制爆破，以避免爆破震动波的叠加，各段爆破时间可根据经验值大于200ms。
3.4 中间岩体加固
Ⅲ类围岩浅埋段需进行中间岩柱的加固，Ⅲ类围岩深埋段和Ⅳ类围岩地段可仅在岩石破碎带对中间岩柱进行局部加固。岩柱注浆加固中注浆材料的选择依地质条件、涌水情况及浆材的适应性而定，考虑小净距隧道中夹岩体完整稳定的重要性，对涌水量不大的围岩段可采用稳定性、可注性、结石强度、粘度及抗渗性均较好的超细水泥单注浆，对富含地下水的特殊地段则采用超细水泥与水玻璃材料双注浆。
中夹岩体进行注浆加固前，先将注浆液在拌和机内搅拌，利用注浆结束至开挖的时间间隔，保证注浆材料充分凝固，从而达到加固、堵水的目的。安装注浆管时，需用胶泥和麻丝缠绕注浆管孔口，使之与钻孔孔壁充分压实，实现注浆管的止浆和固定。待胶泥凝固到足够强度后才可注浆。注浆结束后及时对注浆效果进行检查，若浆液在中夹岩体的实际分布状态与设计注入范围的吻合程度及注浆后复合土质参数未达到设计要求，必须补充孔再注浆。
3.5 锚喷支护
锚喷支护是用锚杆和喷射混凝土面层共同支护岩土体而使其保持稳定的支护体系，锚杆支护是其主要组成部分，它通过锚入岩体内部钢筋来与岩体融合，具有悬吊作用、挤压加固作用、组合梁作用和注浆作用，可将围岩中的裂缝、节理串成一体，从而达到加固和稳定围岩的目的。
初期支护的施工包括网喷混凝土、素喷混凝土、U型钢拱架支撑等，依围岩类别而不同。喷射混凝土需紧跟开挖面在新鲜基岩上施工，在拌和物中加入速凝剂，可保证喷射混凝土的速凝，保障施工安全并提高施工效率。当混凝土喷射的岩石表面较粗糙时，需先填裂缝和发育节理面，使松散的岩体粘结在一起，避免岩石裸露面过多损坏。U型钢拱架支撑时，钢拱架的位置按设计安放，其平面垂直于隧道中垂线，可将钢拱架与系统锚杆焊接在一起以增强U型钢拱架的稳定。U型钢拱架架立后应尽快喷施钢纤维混凝土，并将钢拱架全部覆盖，使钢拱架与混凝土共同受力。喷射混凝土从拱脚或墙脚开始，向上喷射，可以防止上部喷射不密实的情况，从而避免造成拱脚失稳。
4 监控量测
监控量测是复合式衬砌隧道必须实施的项目。通过该技术可实现对围岩及支护状态进行动态管理，以保障安全施工。实施监控量测时，必测的项目包括工程地质描述及支护状态、拱顶及地表下沉量测、周边位移量测；选测项目包括锚杆轴力监测、围岩内部位移监测、U型钢拱应力监测等。对量测数据的分析处理，可预测和确认围岩的最终稳固时间，以指导施工顺序及二次衬砌的时间，为修正支护提供参考参数，并实行信息施工。
5 结语
虽然小净距隧道具有施工工序更简、工期更短、造价更低、防渗漏水等优点，但由于中夹岩柱体较薄、围岩和支护结构受力不合力，给施工带来极大的难度。但是，只要在施工时根据围岩类别确定开挖工序，掌握爆破工作、中夹岩体加固、锚喷支护及监控量测等关键技术措施，坚持“短进尺、弱爆破、早支护、快衬砌、勤检查、稳前进”的原则，就能有效发挥小净距隧道的优点，达到经济、安全的目的。
参考文献：
[1]余大龙.小净距铁路隧道施工技术探讨[J].科技创新导报，2011，（27）：61-61.
[2]芮元.双洞小净距隧道施工技术探讨[J].黑龙江科技信息，2014，（8）：193-193.
论文作者:陈旺
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签：隧道论文; 围岩论文; 注浆论文; 工序论文; 混凝土论文; 量测论文; 型钢论文; 《基层建设》2018年第30期论文;