隧道施工階段
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隧道施工階段范文第1篇
中圖分類號：U445文獻標識碼： A
1工程概況
丹東市四號干線（花園路～中寶大街）道路工程，愛民溝段靠錦江山隧道東出口外，在道路右行線樁號AK2+519.337處與客運專線隧道樁號K251+089.590交叉，在道路左行線樁號BK2+532.354處與客運專線隧道樁號K251+051.309交叉，穿過沈丹客運專線隧道上方。
錦江山公路隧道上跨丹大鐵路前莊段草莓溝1號隧道、金丹聯絡線盤道嶺隧道，錦江山公路隧道出口外路基上跨沈丹客運專線的錦江山隧道等處的交叉平面示意圖及鐵路里程、公路里程等詳見圖1。
圖1盤道嶺鐵路隧道及草莓溝1號鐵路隧道的交點示意圖
圖2四號干線錦江山隧道右（A）線縱斷面
2 計算模型的擬定
為減化計算模型，只取公路錦江山隧道的右線下穿進行模擬計算，隧道左線的可由工程類比法判定其安全性。盤道嶺隧道JDLDK1+154處軌面標高12.932m，交公路隧道AK2+242，路面標高46.355 m，凈距24.013 m，圍巖分級為IV級（W2）。草莓溝1號隧道DK251+136處軌面標高24.228，交公路隧道AK2+322，路面標高45.888 m，凈距10.23 m，圍巖分級為II級（W2）（注：凈距是指公路隧道仰拱（或墻趾）底面或路基行道板底面至鐵路隧道拱頂頂面間的距離。）各項巖土物理力學指標均參照《鐵路隧道設計規范》的表3.2.8各級圍巖的物理力學指標選用。
對新建隧道近距離穿越既有隧道，有可能導致既有隧道產生變形、開裂損壞。為保證新建隧道安全，既有隧道運營正常，必須判定交疊隧道設計、施工時是否應采取措施，以及采取措施的范圍。隧道的凈距、隧道立面位置的相對關系，新建隧道的規模及施工方法、地形和地質、水文地質條件，既有隧道襯砌的施工質量等都是重要的影響因素。由于隧道結構必須綜合考慮圍巖與支護結構的相互作用，對相互影響范圍目前在理論上的研究尚有很大的難度，一般只能用經驗判斷和理論研究相結合的方法。
錦江山公路隧道左右線先后上跨盤道嶺隧道和草莓溝1號隧道。其中盤道嶺隧道工程地質條件好，為Ⅱ級圍巖的單線隧道，與公路隧道左右線的高差凈距分別為24.385m和24.013m。盤道嶺隧道與草莓溝1號隧道為相鄰隧道，兩隧道凈距70m。根據經驗法并參考類似工程實例，經初步計算分析后顯示，錦江山公路隧道的施工對盤道嶺隧道影響小，因此在安全評估的數值力學分析建模時，不再考慮盤道嶺隧道。
草莓溝1號隧道與公路錦江山隧道左右隧洞相互交疊，草莓溝1號隧道與公路錦江山隧道左右隧洞的高差凈距分別為10.337m和10.23m。圍巖等級為Ⅳ級，安全評估報告中公路錦江山隧道左右隧洞施工時對草莓溝1號隧道安全影響的分析計算是本報告的重點分析對象。
根據提供的隧道設計文件，按照草莓溝1號隧道先期施工完成（含二次襯砌），然后開始上部公路隧道施工的原則進行交疊隧道三維仿真分析。模型網格中，模型縱向沿錦江山公路隧道方向取80m，橫向沿草莓溝1號隧道方向取132m，隧道上方地表按實測地面數據建模，下方取草莓溝1號隧道以下30m。公路錦江山隧道左右隧洞掌子面距離控制在30m。
3計算分析的主要參數
圍巖級別：公路和鐵路隧道圍巖分級均為Ⅳ級。圍巖物理力學參數滑面摩阻角θ依據鐵路隧道設計手冊，Ⅳ級圍巖取（0.7～0.9）φ，本文計算中按小值選取，其它參數具體取值見表6－2。圍巖類別Ⅳ級，彈性抗力系數K=350（Mpa/m），圍巖密度γ=21.5（KN/m3），內摩擦角φ=33°，粘聚力c=450kPa，泊松比μ=0.325。公路和鐵路隧道初期支護和二次襯砌結構參數見表1。
表1公路和鐵路隧道初期支護和二次襯砌結構參數表
4 結構計算模型
采用MIDAS GTSv4.0建立地層結構模型，土層采用Mohr-Coulomb屈服準則，巖層采用Drucker-Prager屈服準則,。錦江山公路隧道采用弧形導坑預留核心土法施工，施工步驟見6－3圖，左右線隧洞掌子面間距30m。采用的地層—結構計算模型中含地層圍巖和支護結構，考慮施工開挖步驟的影響。
計算中圍巖壓力為釋放荷載，初期支護和二次襯砌設置不同的釋放荷載分擔比，分擔比按《公路隧道設計細則》的表9.2.6的Ⅳ級圍巖選取。荷載為釋放荷載和結構自重。地層初始應力為自重應力。為保證計算精度，土體劃分為六面體結構化網格，錨桿采用植入式桁架單元，初期支護和二次襯砌采用板單元。模型單元總數為83506，節點總數88836。
5 施工過程仿真分析
對隧道開挖及初期支護和二次襯砌的施工,通過MIDAS GTS的單元激活和鈍化功能實現。草莓溝1號隧道先期施工完成，按既有隧道考慮。對既有隧道施工模擬作了簡化處理，開挖成洞，初期支護和二次襯砌，荷載釋放過程參照《公路隧道設計細則（JTGT D70-2010）》地層結構法的相關規定，巖體開挖完成應力釋放40%，其后兩步驟各釋放30%。
錦江山公路隧道右線施工，按弧形導坑預留核心土法施工，計算開挖進尺3m，每開挖一步，進行上一步的初期支護，左線隧道開挖30m后開始右線的開挖，直至左右線隧道均完成。公路錦江山隧道計算中圍巖壓力考慮各施工步驟釋放荷載，初期支護承擔圍巖壓力，二次襯砌在施工階段作為安全儲備考慮。
根據上穿的公路錦江山隧道左右線隧洞在交疊段的地層地質及水文地質狀況，左右線隧洞在交疊段的埋深和支護結構設計，以及設計采取的施工工法，參考《交疊隧道相互影響范圍的劃分》的經驗性參考標準分析；通過三維有限元地層—結構模型計算，通過對施工分步驟模擬計算和爆破模擬計算的成果.
圖3 公路錦江山隧道左線與草莓溝1號隧道在交疊段前隧道初期支護洞周豎向位移（單位：m）
圖4 公路錦江山隧道完成后洞周豎向位移（單位：m）
根據上述分析，在錦江山公路隧道開挖直至雙線貫通的過程中，草莓溝1號隧道與左線交疊處隆起0.91mm，右線交疊處隆起0.87mm，位移相對較小。錦江山公路隧道初期支護位移拱頂下沉2.32mm，仰拱隆起2.03mm，可見采用弧形導坑預留核心土法施工，及時施作初期支護并成環可以較好地控制錦江山公路隧道的位移及對草莓溝1號隧道的影響。
6爆破有限元模型模擬結果分析
新建公路錦江山隧道的爆破施工是影響草莓溝1號鐵路隧道安全的主要問題。根據分析，上跨既有隧道的新建隧道應盡量采用每步驟開挖量小的施工方法，避免爆破振動對既有隧道的影響。建議交疊段公路錦江山隧道采用預留核心土臺階法的施工工法，單步未支護的開挖長度應控制在1m以內，初期支護應及時封閉。公路錦江山隧道左右線隧洞施工時，后續隧洞的掌子面至先行洞的掌子面步長應大于30m。
圖5爆破荷載時程分析數據
7結論和建議
1，上穿的錦江山公路隧道段設計采取的支護措施，選擇的施工工法有較可靠的安全性。
2，交疊段的鐵路草莓溝1號隧道無襯砌結構方面的安全問題。盤道嶺隧道有較大的安全性。
3，與公路錦江山隧道出口路基交疊的沈丹客專線錦江山鐵路隧道現設計的襯砌結構的安全性符合規范要求。
4，為降低爆破振動的影響，對錦江山公路隧道的施工爆破提出以下幾條主要的爆破減振措施建議：
(1)將一次爆破的所有炮孔分成較多段按順序起爆，段數越多，單段爆破最大藥量越少，特別對于掏槽爆破、底板眼爆破和預裂爆破等相關炮眼應盡可能減小單段爆破藥量，這種分段微差爆破將使最大振速明顯降低。采用高精度長延時雷管和雷管段別數，可以實現全斷面逐孔外微差起爆，達到最小的振動控制要求。
(2)為避免微差爆破延時時間不夠或延時誤差造成應力波疊加，使振動加強，在選擇雷管段數時，應加大相鄰段別的段位差，將毫秒雷管和半秒延期雷管配合使用。在段別排列方面應利于相鄰兩段振動的主振相分離，避免振動疊加。
(3)為了減輕爆破對鄰近隧道的振動影響，除應適當減小炮孔內線裝藥密度外，可采取周邊預裂爆破技術阻隔爆破地震波向外傳播。如在爆破面底部設置一排或二排水平隔震孔。
(4)若采用空孔直眼掏槽爆破方案，應增加空孔數量或增大空孑L直徑，以加大臨空面，減小夾制作用造成的振動加強。
(5)減小爆破進尺，縮短炮孔長度，降低單孔裝藥量，達到最大限度降低振動的目的。
(6)為控制爆破，建議施工時進行爆破振動監測，根據監測數據分析，調整爆破參數提高施工質量，貫徹隧道信息化施工。
參考文獻
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隧道施工階段范文第2篇
【關鍵詞】隧道；貫通；安全施工
1、工程概況
鳳凰山公路隧道為分離式雙向四車道隧道，左線全長1672米，右線全線1647米，圍巖為花崗巖，在進出口掌子面距離100米時，圍巖發生變化，裂隙發育，強風化層破碎，施工難度大，危險性較高，且進出破已稍有影響。
2、貫通前的準備
（1）貫通前，由測量組嚴格復核掌子面的實際里程，并將里程情況要通報工區負責人及進、出口技術主管根據剩余長度情況及本方案的要求確認每茬炮的進尺，現場值班根據剩余長度情況通知施工作業班組采取應采取的爆破避讓形式進行避讓。
（2）在進入離貫通20米時，進出口均要位于隧道中線上大跨以上3.5米處進行鉆孔，每茬炮鉆孔深度不小于5米，以確定掌子面剩余巖柱的實際長度。
3、采用的施工方法
采用自制臺架，人工手持風鉆鉆孔，臺階法光面爆破進行開挖，挖掘機扒碴，裝載機配合自卸汽車出碴。左右線均采取雙向掘進，在離隧道貫通還有15米時，實行雙向單工序掘進，每次響炮必須待對面掌子面完成支護后方可響炮。并在開挖近程中嚴格按下列要求控制施工進尺：當貫通距離在10～15米距離時，開挖進尺不得大于2.2米，當貫通距離在5～10米時，開挖進尺不得大于1.7米，當貫通距離在5米以內時，進尺宜控制在1米以內，最后一茬炮時開挖進尺控制在2米～2.5米。在最后一茬炮響炮前，另一方掌子面采用噴射砼進行封閉，噴射砼厚度控制在15～20cm。
4、施工技術要求
4.1施工要求
（1）雙向掘進時，一方響炮時由雙方技術主管提前通知現場值班，現場值班人員掌子面作業班組，使兩個掌子面避開同時裝藥、響炮，同時也防止一方響炮另一方掌子面出現掉塊傷人的情況發生，在離貫通大于50米時，被通知方所有掌子面施工人員撤離至初期支護已做好的段落，當離貫通小于50米時，被通知方的掌子面所有施工人員必須退至安全距離以外，雙方調度要做好通知與回復記錄。
（2）最后5米時要嚴格控制施工進尺，同時在剩余最后3米時要調整鉆孔深度與爆破進尺，確保整個掌子面爆破大致平整。同時兩個掌子面的初期支護盡量緊貼掌子面，減小懸挑長度。
（3）要確保掌子面的封閉質量，必要時封閉采用拱部打設3.5m超前小導管、環向間距35cm。
（4）隧道貫通距離
（5）最后一茬炮開挖長度定為2m左右，眼底最小抵抗線定為0.4～0.5m。
4.2聯絡方式
（1）響炮前30分鐘，進口與出口需相互進行通知，未通知對方前，嚴禁響炮。
（2）進口與出口接到對方通知后，提前20分鐘通知人員撤離至安全地點。
（3）響炮后，值班人員進洞檢查，確認無需補炮后，并及時通知對方，對方接到通知后才可恢復施工。
（4）進口與出口由進出技術主管負責聯絡，進出口值班人員聽從技術主管調度。
（5）做好記錄
值班人員要作好值班記錄：包括施工作業內容、電話通知人員撤離時間、人員安全撤離時間、響炮時間、電話通知恢復作業時間等。值班員、通知人員必須作好簽字記錄。
一方接到對方的響炮通知后，必須無條件的配合，立即通知掌子面的施工人員避讓，不得拖延與延誤，同時人員撤離后必須立即給予對方回復，避免耽誤掌子面響炮。同時響炮方調度要根據現場時間通知對方，合理安排，避免出現長時間的停工等響炮的事情發生。
5、安全、質量保證措施
（1）嚴格執行爆破聯系制度，建立爆破預警機制，堅決杜絕未通知對方而擅自響炮。
（2）嚴格控制爆破進尺，在離貫通面不足5米時，每茬炮的進尺不得超過1米，同時要嚴格進行探孔制度，確定前方巖柱的長度后進行鉆孔。同時在最后一茬炮前要使初期支護緊貼掌子面，減小懸挑長度。同時貫通后要立即進行初噴和初期支護的施工，減小圍巖的時間。
（3）項目部測量工程師、進出口測量組必須嚴格復核隧道的中線與里程、高程，確保貫通的精度。
（4）在離貫通面20米時進行超前探孔時，在掌子面的中部要增設探孔，以確定掌子面的實際里程。
（5）封閉掌子面后，要杜絕任何人員進入警戒區，并且在接到對方響炮通知后必須對洞內施工人員進行清除，全部轉移至安全地帶后方可回復對方可以響炮。
（6）當離貫通不足15米時，必須實行雙向單工序掘進，需要響炮時必須待另一方掌子面初期支護完成后方可響炮。
（7）若雙方技術主管或工區負責人無法聯系時，值班人員可通知項目領導，必須得到對方技術主管或工區負責人明確回復后方可響炮。
（8）進出口技術主管全面協調，并及時向工區負責人通報隧道貫通距離。
6、結語
在隧道貫通階段，往往施工時為了求進度，提前貫通，造成了很多質量安全事故，而通過采取以上的安全技術措施，鳳凰山公路隧道雖在貫通面圍巖破碎，又在工期的要求下，安全順利貫通，取得了良好的貫通效果，積累了一定的施工經驗。
參考文獻
隧道施工階段范文第3篇
關鍵詞 支洞上下導洞短臺階法 開挖技術
中圖分類號：U445文獻標識碼： A 文章編號：
1 工程概況
左岸導流洞1#施工支洞全長442.257m，進洞口高程402.5m，終點高程為377.799m，坡度i=5.588%。洞子斷面為城門洞型：7m×9m。施工支洞主要為下一步左岸三條導流洞施工提供工作面，保證導流洞工程按計劃施工。該工程的是否順利完成關系導流洞項目能否按時開工的關鍵。
左岸導流洞1#施工支洞洞口段圍巖的巖性為玄武巖，且巖石風化嚴重，破碎。錯動帶和節理裂隙發育，錯動帶寬度約為3.0～6.0cm, 裂隙寬度大約為3～5cm，充填物為鈣質化合物，泥質物等，施工支洞進洞口處圍堰難以成洞。
2施工方法
根據洞室圍巖的巖性、巖體結構、結構面發育特征，制定出不同的施工方法，施工時采取掌子面編錄預測法，在地質條件較差的地段同時配合水平超前鉆孔或超前水平導洞的方法進行地質預報，以指導施工，并為隧道工程的快速掘進、支護材料的提前準備以及災害事故的有效預防提供了可靠的地質資料與信息。
2．1開挖
2.1.1開挖方法
(1) 0～10m段
0～10m段拱部采用超前錨桿支護。超前錨桿采用Φ25mm、L=4m注漿錨桿，環向間距50cm，排距3m，超前錨桿在拱部范圍設置。0～10m段開挖采用上、下導洞短臺階法。除個別圍巖較差的部位需用風鎬開鑿外，其余部分采用鉆孔爆破。上導洞每循環進尺控制在0.5m，下導洞每循環進尺控制在1.0m。
上導開挖前，測量人員沿開挖面測量放出開挖輪廓線，先鉆爆一個2m×1m小導洞，隨后進行1次或2次擴挖，上導開挖高度為4.1m，開挖面盡可能保持垂直。開挖完后立即進行鋼拱架支撐、鎖腳錨桿及網噴混凝土施作。
下導施工與掌子面保持2～3m的距離，以利于反鏟扒渣。下導采用采用中部拉槽、兩側預留保護層的方法開挖，開挖完成后，立即進行鋼拱架支撐、鎖腳錨桿及網噴混凝土施作。下導每循環進尺1.0m。
0～10m段施工24h不停作業。一是保證支護質量，確保不出現塌方；二是嚴格控制超欠挖，減少噴錨時間；三是確保上導安裝拱架與出渣同時進行，立拱架不占用整個工序循環時間。具體作法是放炮后首先用挖掘機把上導的渣扒至下導，在保證拱架安裝的前提下，出渣與拱架安裝同時進行。
（2）10～60m段
10～60m段仍采用上、下導洞短臺階法開挖掘進：
上層（Ⅰ部）開挖采用YT-28手風鉆鉆孔，掏槽形式為楔形掏槽，掏槽間距為50cm，孔深為3.8m。主爆孔鉆孔深度2.5m，間排距為100×80cm。光爆間距為50cm，孔深為2.5m。人工裝藥，炸藥為2#巖石乳化炸藥。藥卷直徑φ32mm，掏槽孔和主爆孔為連續裝藥；周邊光爆孔為不藕合間隔裝藥，確保洞室拱部成型光滑、圓順、美觀，并采取有效措施，將爆破對拱部圍巖的擾動降低至最小程度。
下層開挖采用中部（Ⅱ部）拉槽、兩側預留保護層（Ⅲ部）的方法開挖，造孔采用主要采用YT-28手風鉆鉆孔，主爆孔鉆孔深度3.2m，間排距為150×110cm。光爆間距為60cm，孔深為3.2m。人工裝藥，炸藥為2#巖石乳化炸藥。主爆孔為連續裝藥；光爆孔為不藕合間隔裝藥。
具體鉆爆參數見附圖《洞口段上、下導洞開挖爆破設計圖》。
2.1.2開挖進尺：
（1）上層：
導洞單循環進尺2.25m，每天1個循環，日進尺2.25m；
（2）下層
中部拉槽：單循環進尺3.0m，每天1個循環，日進尺3m。
保護層開挖：每循環進尺3m，每天1個循環，日進尺3m。
洞室開挖鉆孔采用手風鉆。預先在加工廠制作鉆孔施工平臺，以及手風鉆鉆孔定位架。采用分段毫秒雷管微差延時爆破，電起爆方式
出渣采用ZL50側翻式裝載機裝渣，20T自卸汽車拉運。
清面采用人工配合CAT320B挖掘機，清面完成后進入下一循環。
2．2支護
0～10m段的初期支護主要有φ25超前錨桿、I18工字鋼架、φ8鋼筋網、φ25徑向錨桿、φ25鎖腳錨桿和噴射C25混凝土。
初期支護緊跟掘進施工。施工時先安裝1榀鋼拱架，后施作φ25超前錨桿，超前錨桿主要在拱部布設，環向間距50cm，排距2.5m，L=3.5m，上傾角度為5°，注漿采用水泥砂漿。第2榀拱架及φ25徑向錨桿（間排距80×50cm，拱肩以下每邊布置4榀）在開挖后及時施作，鋼拱架每榀間連接為φ25鋼筋，間距0.5～1.0m，然后安裝φ8（20×20cm）鋼筋網，施作完后噴射C25混凝土20cm。鋼拱架間距50cm，拱架安裝時在上、下導拱架每個底腳設4根φ25鎖腳錨桿，錨桿與拱架焊接連為一體。
10～60m段的初期支護主要有φ25超前錨桿（根據圍巖情況隨機布設）、I18工字鋼架（根據圍巖情況隨機布置，間距0.75m）、φ8鋼筋網（拱架間布置）、φ25徑向錨桿（根據圍巖情況隨機布設）和噴射C25混凝土。
初期支護的施作與0～10m段圍巖相同。
錨桿制作在加工廠加工好后運至施工現場。錨桿孔采用YT-28手風鉆鉆孔，經驗收合格后，人工安裝錨桿。采用人工注入砂漿后再安裝錨桿的方法施工。
鋼筋網制作在加工廠內進行。將φ8mm鋼筋切成要求長度，然后按設計要求拼成網，用電焊機焊接。鋼筋網的安裝先安裝埋釘，再安裝鋼筋網，鋼筋網與錨桿、埋釘焊接一起。最后噴混凝土，將鋼筋網全部覆蓋。
鋼拱架在加工廠按設計形狀加工。安裝時先進行測量放點，保證安裝鋼拱架后的凈空，安裝采用簡易施工平臺，人工安裝，頂拱位置相對的鋼墊板，要采用電焊滿焊，鋼拱架底部與巖面相接處用斜鐵楔緊。鋼拱架之間用連接筋連接的同時與錨桿相聯結。鋼拱架安裝完后立即進行鎖腳錨桿的施工，然后安裝鋼筋網片，噴射混凝土。
噴混凝土施工根據圍巖的情況適時安排，以確保開挖安全。首先清除受噴面上的松動巖石，清除噴射作業的各種障礙物，特別是巖面的臺階處的砂石與泥土，必須鏟除干凈，并埋設控制噴層厚度的標志。用風水清洗噴層面，在巖石面濕潤的狀態下，進行噴護作業，噴射混凝土分區分層、自下而上螺旋式噴射。第一層噴3～5cm厚，后一層混凝土應在前一層混凝土終凝一小時再進行。噴混凝土所用的噴射料采用廠拌法，5t翻斗車運輸。采用HPZ-6混凝土噴射機噴射混凝土。
2．3特殊地質情況的處理：
若在施工中遇到特殊地質情況，需要加強支護時，可適當增加超前錨桿、超前小導管等措施。
（1）超前錨桿、超前小導管的設置應充分考慮巖體結構面特性，根據圖紙的要求和監理人的指示，一般僅在拱部設置，必要時也可在邊墻局部設置。
（2）超前錨桿、超前小導管縱向兩排的水平投影應有不小于100cm的搭接長度。
（3）超前錨桿、超前小導管宜與鋼支撐配合使用，其尾端一般應置于鋼支撐腹部或焊接于系統錨桿尾部的環向鋼筋，以增強共同支護作用。
（4）超前錨桿采用早強水泥砂漿錨桿。
（5）超前小導管外插角偏差不應超過+5º。
3結束語
雖然該施工支洞洞口段巖石條件極差，但是在施工過程中合理采用了 “新奧法” 隧道施工（新奧法是應用巖體力學理論，以維護和利用圍巖的自承能力為基點，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，及時的進行支護，控制圍巖的變形和松弛，使圍巖成為支護體系的組成部分，并通過對圍巖和支護的量測、監控來指導隧道施工和地下工程設計施工的方法和原則）。在施工過程中，因采用了合理的施工工藝，科學地安排各工序間的關系，使該隧洞在最差的地質條件下，保證了施工進度，取得了令業主、監理、設計滿意的施工效果，并保證了導流洞工程按時開工。通過這一隧道的施工，使我們更清楚的理清了隧道及地下洞室工程其核心問題，都歸結在開挖和支護兩個關鍵工序上。即如何開挖，才能更有利于洞室的穩定和便于支護：若需支護時，又如何支護才能更有效地保證洞室穩定和便于開挖。這是隧道及地下工程中兩個相互促進又相互制約的問題。在施工過程中多次得到好評，驗收時被評為優質工程。這種施工方法在該項目中的成功應用，為今后在這種地質條件下水工隧洞的施工取得了經驗。因本人水平有限，難免存在不足之處，望有關專家和同行不吝指教。
作者簡介：
姓名：席俊超（1976年11月-），性別：男 民族：漢籍貫：河南澠池
隧道施工階段范文第4篇
一、工程概況
廣州軌道交通二八號線延長線工程對原二號線進行拆解，在昌崗路、江南大道十字路口增設換乘車站昌崗站，并新建東西走向的曉港～昌崗隧道連接曉港站，新建南北走向的昌崗～江南西隧道連接江南西站，在拆解工程完成后廢棄原曉港～江南西區間隧道。曉港～昌崗礦山法區間，右線長200.4m，左線長245.8；昌崗～江南西礦山法區間，右線長244m，左線長295.5m。
原二號線修建時曉～昌區間左線預留段長度約33m，右線預留段長度約25m；昌～江區間左線預留段長度約38.8m，昌～江區間右線預留段長度約23m。曉～昌區間左線預留端頭到既有運營線最小橫向距離約為5.75m，右線預留端頭到既有運營線最小橫向距離約為11.3m。昌～江區間左線預留端頭到既有運營線最小橫向距離約為6.69m，右線預留端頭到既有運營線最小橫向距離約為8.7m。從曉港站、江南西站向昌崗站方向，封堵磚墻距離運營隧道交叉口處3m。
圖1 既有2號線預留段（曉～昌區間接曉港方向） 圖2 預留段（昌～江區間接江南西方向）
曉～昌區間接口段右線上部為強風化沙礫巖，下部為微風化沙礫巖；左線基本均為強風化沙礫巖。昌～江區間接頭范圍內右線為強風化泥質粉沙巖，下部為微風化沙礫巖；左線基本均為強風化沙礫巖。
已建成二號線端頭墻支護參數為：C20噴砼厚度300；Φ25注漿錨桿，長度3000，間距1000×1000；雙層鋼筋網；二襯厚度300，采用C25防水砼整體模筑。
二、爆破施工協調
運營中的曉港～江南西區間，于2003年1月竣工，已經運營5年。經現場觀察發現，區間結構表面有多處地方存在滲水現象，但無明顯裂縫。曉～昌、昌～江區間最后30m開挖須充分考慮對既有運營線路的影響，為此，需制定專項施工方案，經審查通過后實施。
隧道開挖需進行爆破作業。按照廣州市公安局有關規定，早上8時前、晚上9時后不能進行爆破作業。所以不能選擇夜間既有運營線路停運后的時間段爆破，為避免爆破作業對既有線運行造成突發事故，爆破作業采取了一系列控制措施。
1、最后30m作業須向運營總部報送施工計劃，確定作業工期，以便運營總部加強夜間巡道，及時掌握運營線路既有病害的發展情況。
2、隧道爆破每天進行約2～3次，受各工序銜接影響，難以做到提前一天確定爆破具體時間。當天爆破準備工作完成后，由施工單位派員攜對講機到曉港或江南西車站控制室，車站調度根據列車運行情況，避開列車經過曉港～江南西區間時段，通過對講機通知作業面起爆。
3、爆破時間避開運營客流高峰，即早上7時～9時，晚上6時～8時。
4、曉～昌左右線、昌～江左右線四條隧道初支開挖至最后30m時均由第三方監測單位測定爆破震速，作為調整炸藥用量依據。將爆破震速控制在1.0cm/s以內（廣州市公安局規定緊鄰既有建筑作業時爆破震速允許值為＜1.5cm/s）。如果爆破震速超出允許值，調整炸藥用量后再次測定爆破震速，直到滿足要求為止(由于列車運行時不具備到既有運營線路測量爆破震速的條件，開挖左線時，在右線相應位置布置測點近似替代既有線測點)。
5、最后30m隧道開挖需加密拱頂下沉點和收斂監測點，拱頂下沉點每隔5m布置一個斷面，每個斷面布置1～3點；收斂監測點每隔5m布置一個斷面，每個斷面布置4個收斂點。
6、隧道最后3m范圍的開挖不采用爆破作業，采用輕型機械配合人工方式開挖。
三、爆破控制要點
隧道開挖至預留接口30m范圍內，采用微臺階開挖法施工，開挖臺階3～5m，施工過程中要采取密炮眼、小藥量、弱爆破的爆破方法，控制爆破震速。開挖后及時封閉，減小圍巖的變形。爆破控制要素如下：
1、控制最大一段爆破裝藥量和單孔裝藥量
單段最大爆破裝藥量是控制爆破震動強度的關鍵。以建筑物至爆源中心的距離R為安全控制半徑，以質點振速限值[v]= 1～1.5/s為控制標準，根據薩道夫斯基的爆破震動速度公式v=K（Q1/3/R）α反算可得到各開挖部分允許的最大一段爆破裝藥量，即通過式Q=R3（[v]/K）3/α計算。
根據微分原理，炮孔按淺、密原則布置，控制單孔藥量，使一次爆破的藥量均勻地分布在被爆巖體中。
采用非電毫秒雷管進行微差爆破。微差爆破是把一次爆破的許多炮孔分為若干組按先后順序起爆，以達到改善破碎質量和降低爆破震動的目的。微差爆破中，由于相鄰炮孔（或兩排炮孔、兩組炮孔）之間有一個短的時間間隔，使得地震波互相干擾，因而減弱爆破地震效應，減小爆破震動強度。
當V=1cm/s，K=160，a=1.8時：
2、選擇合理的段間隔時差
理論研究表明，先后起爆的間隔時間大于巖石固有振動周期的3倍時，各分段爆破產生的震動主震波將錯開不疊加；當先后起爆的間隔時間是巖石固有振動主振周期的一半時，也可獲得最佳的減震效果。巖石的固有振動周期約10～50ms。對于巷道工程爆破，根據炮孔的類型和巖石特性，間隔時間多在50～200ms之間選取。主要考慮巖石破碎度時取小值，主要考慮減震和降低爆堆厚度時取大值。
3、選擇合理的掏槽形式
選擇合理的掏槽形式及掏槽孔的合理位置，是城市隧道掘進中控制爆破震動的關鍵措施。直眼掏槽需要炮眼多，單孔藥量大，但爆破進尺大；斜眼掏槽中的楔形掏槽，掏槽效果好、能為輔助眼爆破創造較好的臨空面（開出的槽口大），可以降低輔助眼爆破時的爆破震動強度。根據隧道的地質條件、掘進方法以及機械設備和工人的技術水平，本工程采用垂直復式大直徑中空楔形掏槽。
選擇掏槽爆破的位置應考慮兩點：一是離保護對象較遠；二是方便掘進，不給整體掘進和支護帶來困難。根據實際情況，將掏槽孔的位置布置在離拱頂較遠的上斷面下部。
4、選用合理的周邊孔爆破形式
一般情況下，為保證隧道掘進邊界平整，減小爆破震動，所有周邊孔均采用光面爆破，間距為50，孔間設置不裝藥的減震孔。特別困難地段（周邊需保護的對象距離較近）采用預裂爆破，預裂孔間距為35。這樣即可以最大限度地減少對圍巖的破壞，又可以達到減震的目的。但存在一個問題：預裂爆破一般要求多個炮孔同時起爆，由于預裂孔是在一個臨空面的條件下進行的，這樣會產生較大的震動。當預裂孔采取微差方式進行起爆時可減輕震動，所以對于預裂孔，采用微差爆破。
5、起爆網路設計
掘進爆破根據工程實際采用塑料導爆管非電微差起爆網路。上斷面分Ⅰ、Ⅱ兩區爆破，Ⅰ區爆破完畢再在Ⅱ區裝藥爆破；下斷面根據實際情況可一次起爆，也可分兩次起爆。以上斷面為例，炮孔布置及起爆順序見圖。
圖3 上斷面炮孔布置及起爆順序(尺寸單位：cm)黑孔為減震孔
隧道施工階段范文第5篇
關鍵詞：隧道工程 數值模擬 穩定性 位移
Abstact:In this paper, based on the Fu-feng-shi highway Shanshu Ping tunnel construction project, the stability of tunnel surrounding rock is studied through numerical simulation and monitoring data in the tunnel excavation process and excavation through different levels of rock.Vault subsidence displacement and stress changes during excavation are closely monitored In order to determine thel tunnel excavation methods, penetration rate, supporting measures and to ensure the stability of tunnel.
Key word : tunnel construction ; numerical simulation ; stability; displacement
中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：
1引言
隨著山嶺區公路建設的不斷發展和公路等級的不斷提高,公路隧道的建設規模和數量也日益增多。隧道的圍巖穩定性研究作為公路工程中一項重要研究課題，是工程造價的主要影響因素，是工程界最為關心的問題之一。這要求我們在隧道開挖過程的各階段中，及時對隧道圍巖等級、位移變化量等參數進行監控量測，分析計算圍巖穩定性，及時反饋信息，選擇合理、經濟的施工方法和支護措施以確保隧道的正常施工和運行。
（一）[ 作者簡介：文朝維，男，1982年出生，學士，工程師，主要從事施工管理工作。
] 工程概況
杉樹坪隧道進口位于涪陵區江東街道菜場村大地溝，出口位于七龍村馬腳溪西面的山坡上。杉樹坪隧道為一座上、下行分離的四車道高速公路長隧道。隧道最大埋深約200m。本文采用隧道ZK8+570～ZK8+630路段為研究對象，此路段長100m，ZK8+570～ZK8+600之間的30m洞室圍巖是須家河組中風化砂巖屬于Ⅲ級圍巖，后30m圍巖為須家河組中風化泥巖、頁巖屬于Ⅳ級圍巖。
3隧道建模
模型設計隧道總長60m，最大埋深160m，隧道從左側開挖，穿越不同級別巖層，前30m為Ⅲ級巖石，后30m為Ⅳ級巖石。如下圖
圖1隧道幾何模型
Z方向位移分析
隧道開始階段圍巖為Ⅲ級，隧道采用光面爆破，全斷面開挖，每次進尺3m并采用系統錨桿，鋼筋網和噴射混凝土的支護措施。
由上圖可知，第一階段開挖后，山體大部分位移都是向下的，山頂最大下移量3mm，隧道拱頂最大下移量0.88mm，拱底位移為向上的，最大位移量為1.3mm。第十階段，山移仍向下，最大下移量3.5mm，拱頂最大下移量0.87mm，拱底位移向上，最大位移量為1.3mm。通過十個施工階段各位移變化量得觀測總結得出，對于Ⅲ級圍巖隧道開挖上述方案可行。從第十一階段就開始了對后30mⅣ級巖石層的開挖。采用正臺階開挖法，每次進尺2m，短開挖，強支護，及時封閉成環，及時澆筑仰拱。
圖2第十一階段開挖
圖3第二十四階段開挖
圖4第二十五階段開挖
據上圖可知，第二十四施工階段中，山體頂部最大位移是3.6mm，隧道拱頂最大下降位移為4.5mm，而隧道底部最大向上位移為1.57mm。第二十五施工階段為此工程最后階段，此階段中，山體頂部最大下降位移是3.8mm，隧道拱頂最大下降位移為4.9mm，而隧道底部最大向上位移為2.2mm，上述方案可行。
穩定性分析
圍巖穩定性是指圍巖靠自身強度保持平衡的能力。穩定性安全系數一般為沿假定滑裂面的抗滑力與滑動力的比值，當該比值大于1時，巖體穩定；等于1時，巖體處于極限平衡狀態；小于1時，巖體即發生破壞，下圖為圍巖穩定性分析：
圖5圍巖穩定性系數
工程數據及分析
現場監控量測是隧道施工的重要組成部分，杉樹坪隧道左洞,利用JSS30A型數顯收斂計對布置在隧道中的各監測斷面進行凈空相對位移測，并計算出其拱頂下沉位移量。表1數據監測不同時間中杉樹坪隧道內四個監測斷面的監測數據。
表1杉樹坪隧道內四個監測斷面部分監測數據（單位 mm）
由ZK8+570、ZK8+590 、ZK8+610 三個監測斷面數據相對變化量可以看出，這三個監測斷面的水平收斂變化和拱頂沉降數據相對變化曲線都隨著監測時間的持續慢慢趨向于零，這說明三個斷面都將趨于穩定。相反ZK8+628監測斷面水平收斂和拱頂沉降都還存在較大的變化，還未達到穩定狀態。施工中應當加強監控保證穩定性。
（六）結論與展望
①對于地下洞室圍巖穩定性的影響因素主要有三類：1）地質因素:原巖應力、巖石物理性質、巖體結構與構造、風化作用、等；2）工程因素:開挖斷面的形狀、大小、高跨比等；3）施工因素:隧道施工方法和手段、支護時間和支護方式等。
②隧道開挖前山體處于自然穩定狀態，巖體內部應力平衡，隧道開挖后，巖體內部應力平衡被打破，重新分布。
③隧道開挖過程中同時對隧道圍巖各項數據進行監控量測，及時反饋數據，避免洞室圍巖的大變形和破壞。
參 考 文 獻
宋宏偉.郭志宏．圍巖松動圈支護李坤的基本觀點[J]．建井技術1994（4）
