简论刘家沟隧道施工的关键技术控制

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1、简论刘家沟隧道施工的关键技术控制摘要：本文结合刘家沟隧道的施工实践，就如何加强隧道施工各关键工序的技术控制、确保隧道工程质量进行了详细论述。　　关键词：隧道；施工；技术控制　　　　刘家沟隧道位于宁夏固原泾源县六盘山镇（原什字镇）刘家沟村东南约300米处，设计为上下行线分离式双洞隧道，上行线进、出口里程桩号为SK189820、SK190505,均位于大半径曲线上，长685米，单向坡，纵坡为1.6000%；下行线进、出口里程桩号为XK190470、XK189780，长690米，纵坡为1.7000%。两轴线相距约50米，

2、属浅埋土石混合型中隧道。　　该隧道穿越山体呈东西走向，北坡地形较缓，南坡较陡，地貌上总体属于六盘山东侧近东西向延伸的黄土丘陵区，丘陵间河谷阶地发育，切割较深。隧道中部微地貌单元属黄土残塬、丘陵、中低基岩山地等。　　隧道通过区无大规模不良地质存在，固原端坡度平缓，地形等高线与隧道轴线呈大角度相交，洞门采用削竹式洞门并分别接长25m、20m明洞；沿川子端坡形较陡，采用端墙式洞门。在下行线出口有一定偏压存在，因此拱背采用M7.5号浆砌片石，上培50cm粘土。上行线进口偏压更严重些，在右侧设置C15片石混凝土挡墙，形成偏压

3、明洞。隧道洞身身开挖设计为围岩类别有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。　　隧道洞身按新奥法设计,采用复合式衬砌，初期支护以喷C20混凝土、锚杆、钢筋X为主要支护手段，并辅以型钢拱或钢筋格栅为初期支护的加强措施，二次衬砌采用C25钢筋混凝土结构。洞口段设置加强段衬砌，为复合式衬砌，初期支护采用型钢拱加强，辅以超前大管棚预支护。Ⅰ、Ⅱ类围岩段采用超前小导管预支护，洞口加强段及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩段均设置钢筋混凝土仰拱。施工中，重点对以下环节进行了严格的技术控制。　　1.开挖　　开挖是隧道施工的龙头，质量，进度，安全，效益等无不与之密切相关，开

4、挖符合要求，支护才有一个顺利的保证基础。　　1.1开挖的辅助手段开挖的最大困难是隧道围岩、地质构造、渗水等情况复杂多变，很难完全了解。　　1.1.1随着隧道开挖的进程加大，单洞单幅导线就象一根甩出的绳子，越长越容易偏离控制的中轴位置，也可以通过联络洞，把测出的导线值代入后相互验证，当隧道开挖长度超过500米时，两端如不能相互连通纠偏，就须在一条洞中建立两条独立的导线以便相互纠偏。　　1.1.2地质超前预报隧道开挖过程中，每前进一步都有意想不到的情况发生，所以超前预报就显得尤为重要，目前采用的地质超前预报手段有：打超

5、前探孔法，地震波法和超声波探测法。　　1.1.2.1超前探孔法在掌子面最少布三个钻探孔：详细记录每个孔的进钻速度，每种不同粉尘的出现部位及钻粉岩性，钻孔涌水量的大小。根据进钻速度可以判断不同部位的岩石强度及裂隙，节理发育情况。　　1.1.2.2地震波和超声波探测法根据波速在不同强度的岩体，空气，水等介质中传播速度差异来判断前方围岩情况。这种方法做出的结论在离发射波30米以内准确性较高。　　1.2开挖掘进，开挖一般采用爆破的方式，但特殊地段须用风镐或钢钎等撬挖。　　1.2.1Ⅲ类以上的围岩，都采用全断面爆破形式的开挖

6、，为了保证不欠挖，少超挖，控制光面须采用光面爆破，周边光爆孔孔距为50cm左右，采用不偶合装药，不偶合系数为1.25～2.5（按硝铵炸药考虑），中间偏下布掏槽孔，掏槽孔按锥形布置效果最好，但这种布置在实际当中上部和下部造孔施作不方便，所以一般采用“八”字掏孔。光爆孔和掏槽孔中间布辅助孔，以掏槽孔为圆心呈环向布置，间距75～100cm，在孔深小于2米时光爆孔，辅助孔，掏槽孔轴向深度相同，如深度超过2米时掏槽孔深度在轴线方向适当加深10～30cm。　　1.2．2Ⅱ类弱或Ⅰ类围岩可以撬挖，这种围岩是大型断层带的挤压的断层

7、泥或断层充填物，大型褶皱的轴部岩石，当失去支撑后完全没有自稳能力；这种围岩开挖方式有：留核心土法开挖，小导洞法开挖（又叫眼睛法），上部分台阶法开挖。　　（1）留核心土法开挖掌子面核心的部分先不动，在周边环向用风镐或锹撬挖宽约1米的圆环，支撑钢架，喷钢纤维混凝土施作初期支护，再开挖下一格栅钢架的位置，边掘进边扩大环向开口，掘进几个循环后机械配合挖掉一部分核心土，再进行下一个循环。　　（2）小导洞法开挖（眼睛法）两侧开挖宽约2米，高2米的导洞，开挖后先支护两边，在从两边向拱顶扩挖，边挖边支护，等挖到一定深度后，一般4～

8、5米，在挖中堵墙，依此推进。　　（3）上部台节法开挖在下部筑封堵墙，拱部人工开挖高1.5～2米的前导洞，先支护拱顶，顶部挖出一定深度后，再向两边依序下挖支护，这种开挖方式导洞不易过深。　　2.支护支护包括超前支护、初期支护和二次支护　　2.1超前支护超前支护在两种情况下必须用到，一种情况是隧道在开始成洞时须用超前支护，另一种情况是遇到较宽软弱带，断层或褶皱等