南吕梁山隧道围岩开挖技术浅谈

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1、南吕梁山隧道围岩开挖技术浅谈摘要：本文将以南吕梁山隧道为例，大致介绍一些围岩开挖技术及相关施工经验，重点阐述台阶法、短台阶预留核心土法以及全断面法的施工设计要点以及施工工艺控制要点，并加以总结上述方法成功的关键因素还有其管理上的要求，希望能为其他相似的工程施工提供参考。关键词：南吕梁山隧道；围岩开挖；施工方法；施工技术前言在隧道施工的过程中，能否正确选择隧道的开挖方法，是影响隧道稳定以及施工运营期间各种工程安全文问题的首要考虑因素，必须引起高度重视。隧道中围岩在开挖的过程中，选择不同的开挖手段及施工步骤都会对隧道围岩应力重分布产生一定影响，对隧道围岩的稳定有着巨大的

2、制约作用，还对控制工程成本有较大作用。要充分考虑影响围岩稳定的各种因素，对围岩隧道采用三种不同的施工方法，为南吕梁山隧道设计提供理论参考。一、南吕梁山隧道工程概况南吕梁山隧道地处山西省临汾市境内，隧道线路整体贯穿于南吕梁山山脉以东（临汾盆地边缘丘陵区）。隧道进口端地处蒲县境内，出口端地处临汾市尧都区与洪洞县交界处，设计方案为双洞单线隧道，线间距30m。左线进口里程DK298+175，右线进口里程DK298+145,分界里程DK310+800，左线总长12625m，右线总长12655m；左线进口段DK298+145～DK298+145段位于缓和曲线（缓和曲线长为120

3、m，圆曲线半径为1200m），其它均位于直线段，隧道中的设计为单面下坡，自洞口起分别以8‰（坡长575m）、12.6‰、10.9‰下坡到隧道出口；右线均位于直线段上方，隧道内设计为单面坡，自进口起分别以6.6‰（坡长795m）、12.6‰,11.1‰下坡到隧道出口。在DK304+200、DK309+050附近设置1#、2#斜井。采用双车道无轨运输断面，其中1#斜井总长为2450m，综合坡率为11.1%，2#斜井总长为2630m，综合坡率为11.4%，如下图1-1。图1-1斜井布置图二、南吕梁山隧道围岩开挖技术南吕梁山隧道围岩总共分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级四个等级。隧道Ⅳ、

4、Ⅴ级围岩将采用台阶法，Ⅴ级加强段将采用短台阶预留核心土法，Ⅱ、Ⅲ围岩将采用全断面法开挖。2.1台阶法2.1.1台阶法简单介绍及工作流程台阶法是隧道及地下工程的施工方法之一。台阶法开挖流程分布为：测量放样→洞身上、下台阶开挖→洞身上、下台阶支护→仰拱开挖、支护施做(初期支护闭合成环)→仰拱衬砌施做。此外台阶法开挖采用上、下台阶施工，台阶长度为5～6m，下台阶的开挖采用左、右错进施工的方法，错进间距不能少于2榀钢架，循环进尺为初期支护一榀钢架间距，初期支护紧跟开挖面施做。上、下断面的开挖均采用人工手持风钻的办法进行钻孔，光面爆破。起爆为上、下断面同时起爆，出碴、立拱、喷

5、射混凝土、钻孔为上、下断面相互交差施工。上断面采用反铲挖掘机扒碴，采用装载机配合自卸汽车进行出碴。台阶法施工步距控制，仰拱开挖与洞身开挖面距离尽量缩短，Ⅳ级围岩应控制在60米以内、Ⅴ级围岩必须控制在40米以内，使初期支护结构迅速封闭成环。台阶法开挖步骤见2-1。测量、量测钻眼凿岩台架或台车就位装药gyaogyao安全防护退台车、台架gyao起爆gyaogyao通风进出碴设备开挖质量检查找顶地质素描、数码摄像进初期支护材料初喷混凝土上下台阶出碴、运输退装碴设备钢架锚杆挂网地质预报进台车或凿岩台架准备爆破器材复喷初期支护质量检查图2-1台阶法开挖流程图2.1.2隧道开挖

6、过程中的主导工序隧道开挖中上台阶施工是开挖的主要工序，上台阶的施工速度会影响整个开挖进度。在施工过程中，中、下台阶应保持合理歩距，和上台阶平行施工。体现总体上“立体交叉，平行施工”的施工理念。1）超前支护:超前支护是隧道围岩台阶法施工中的保障前提，是预防坍塌的基本防护措施。施作Φ42mm超前小导管，需控制在10°～15°。小导管安装完成后必须进行注浆，注浆压力0.5MPa，浆液可采用水灰比1:1的纯水泥浆。2）钻孔爆破:关键是上、中、下台阶要在同一时间钻孔，实现同时爆破。3)出渣运输:因为是同时爆破，渣土聚集在下台阶，因此需要集中装运，减少频繁工序的转换事项。4)初

7、期支护:控制好以上几个工序，基本上就能实现上、中、下台阶同时完成支护工作。在上台阶支护完成之后，就可以施作拱部的超前支护。施作超前支护的时间。图2-2台阶法施工示意图2.1.3考虑因素台阶法的种类有很多，想要取得理想施工效果就要结合隧道的断面特点对台阶进行合理的设计，并把隧道断面分为上、中、下三个台阶和仰拱四个部分进行开挖支护。在确定台阶高度还有施工的步距时必须考虑以下四个因素：1）确保施工人员的安全，发挥随时开挖随时支护并形成及时封闭成环的思想；2）减少各个工序之间的干扰，使施工能够平行进行；3）必须使施工机械的利用达到最大化。2.2短台阶预留核心土法2.2.