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摘要：隧道工程的特點決定了其工程造價難于控制，同時也決定了隧道施工過程中動態控制的必要性。本文通過對某高速公路麻栗聯拱隧道的動態施工控制的介紹，提出了麻栗隧道動態施工控制方案的幾點建議，從而進一步實現隧道工程造價的可預控性。

關鍵詞：聯拱隧道；動態施工；投資；典型類比分析法；變形速率比值判別法

0前言

隨著我國高速公路的快速發展及國家西部大開發戰略的實施，公路隧道工程也迅速增多。隧道工程由于受多變的地質條件影響，施工技術復雜，施工工序繁多，施工條件差，遇到不良地質地帶容易發生塌方，給隧道設計、施工帶來很大的不確定性。據相關資料介紹，隧道工程實際投資要比預算投標價一般高30%~60%，甚至超過100%。合理控制隧道工程總投資最佳途徑應該是通過技術創新和先進的科學技術提高地質預測的準確性，準確把握圍巖的特點和規律的定量性，增加風險預測的科學性，完成初步設計的合理性和科學性，做到施工方案、施工工藝、施工順序的合理性和經濟性，達到監測手段的先進性、可操作性和及時性，從而實現隧道工程總投資的可預控性。

1麻栗隧道動態施工與管理及方案優化和合理化建議

麻栗隧道區位于一級構造單元揚子準地臺與華南褶皺帶間的過度地帶，革東大斷裂通過隧道區。隧道基巖以硅質絹云母板巖為主，受區域斷裂的影響，風化節理、微節理、隱節理較發育，圍巖情況較差。在施工過程中，涉及的施工方案優化、合理化建議及按新奧法施工原理進行動態施工與管理，對隧道進行了預測、預報、預處理，對一些問題及時進行了處理，防止了事態的進一步發展，從而降低了隧道總投資。具體如下：（1）麻栗隧道原設計施工順序為從設計進口處進洞，考慮進口段為深挖路槽，邊坡開挖后不確定影響因素較多，經現場多次踏勘和核查地形地質情況，將方案優化為從設計出口處進洞。（2）麻栗隧道出口洞門原設計右側距320國道較近，位于國道下邊坡半腰部，同時左右側埋置深度相差較大，高差達到4m以上，存在偏壓。另經現場地質地形勘察左側邊仰坡為一古老的小型淺層滑坡體，如按原設計施工則因邊仰坡開挖導致滑坡體前緣坡腳切腳，易誘發或激活滑體，將給隧道進洞施工帶來難度，經對現場地質情況準確把握后合理化建議并被批準將隧道出口延長8m，并設置3m長明洞，保證了隧道中導洞的順利進洞。（3）隧道進、出口段路基受革東大斷裂破碎帶影響嚴重，出口K102+458~497段路基左側邊坡開挖后為強風化板巖，節理裂隙發育，巖石破碎，左側山體約為45°順向坡，并存在弱夾層。原設計為二級邊坡，第一級A區為8m高上擋墻，坡比1：0.25，第二級B區坡比為1：0.75，仰坡為1：0.75。在準備施工左側導洞時，按原設計開挖邊仰坡后，發現左邊坡坡口線外20m處開裂，并且裂縫在不斷加寬，說明原設計坡比已不能保證邊仰坡穩定，并且影響隧道正常施工。經設計人員現場勘察，確定將A區上擋墻高度降低為3m，擋墻以上邊坡坡比調整為1：1.5，仰坡坡比調整為1：1.5，對開裂范圍按規定坡比進行削坡減載。消坡后采取錨桿掛網噴漿防護，錨桿采用準25，長度10m，梅花型布置，間距2m，鋼筋網采用準6.5，間距為30×30cm，噴C20混凝土10cm厚，并設置泄水孔。按此方案實施后，邊仰坡穩定，沒有再發現開裂和坍塌。（4）麻栗隧道右幅進出口洞門原設計設置了超前大管棚，而左側為古滑體，表層較松散，巖層風化破碎嚴重，隧道埋置深度較淺，經合理化建議并被批準同右側一樣設置超前大管棚（長度30m），保證了隧道中導洞、左右側導洞及左右主洞的順利進洞。（5）從出口K102+458反向開挖至K102+450，洞口K102+458~K102+438段洞段埋深3~8m，為碎石土和強風化板巖，洞段左側山體約為45o順向坡，巖層傾向洞內，節理裂隙發育，巖體破碎，存在順層軟弱夾層。因左側強風化板巖順夾層滑動，山體開裂下沉擠壓初期支護左邊墻，據監控量測向洞軸方向移動0.7~0.8mm，拱頂上升10mm。為確保施工安全和質量，在隧道左幅左側邊墻原設計系統錨桿加密，環距60cm，排距同鋼拱架間距，從側墻角上1m開始加密。左邊墻每榀鋼拱架增加2根5m長準32中空錨桿鎖腳，增設范圍K102+458（出口）~K102+438。兩根鎖腳錨桿分別設置在鋼拱架底部支座上方20cm處工字鋼的兩側并與拱腳焊接。麻栗隧道右幅K102+458~K102+420進口段位于革東斷層影響帶，巖體為強至中風化絹云母板巖，松散易坍塌，地下水較豐富，圍巖自穩性極差，為了增強進洞施工安全并及早使初期支護形成閉合結構，確定增設仰拱底部閉合工字鋼，其中K102+458~K102+442段間距為50cm，K102+442~K102+420段間距為60cm，采用I18工字鋼，并澆筑厚度26cm的C25混凝土。

2對麻栗隧道造價管理的幾點建議

在隧道開挖過程中，由于對圍巖認識不足，致使對支護參數，支護形式的選擇不當及支護時間的滯后，或施工質量的不保證而導致塌方是經常發生的，隧道設計只能是預設計，在施工過程中，隨著圍巖變化而不斷修改完善。因此如何提高地質預測的客觀性就顯得尤為重要。針對麻栗連拱隧道的實際情況，借鑒其他隧道的施工經驗，特提出如下幾種方法以準確預測圍巖特點和規律，對實際施工產生導向作用，從而實現隧道工程造價的可預控性。

2.1典型類比分析法

典型類比分析法是將典型工程的地質條件、相應的施工條件及相應的施工條件對圍巖周圍位移的影響，類比應用于同一圍巖類別的隧道圍巖穩定性分析的方法。典型工程指的是充分的現場原位測試資料，其成功經驗同行公認，在同一圍巖類別有良好的代表性的隧道工程。類比應用的途徑是：以典型工程原位測試資料（洞周位移除外，留作檢驗基準）作輸入數據；巖石力學數值分析程序反饋修正后，其洞周位移分析結果應與典型工程實測值盡可能地接近，修正后的程序可供同一圍巖類別隧道工程初步設計應用。該方法從取得實測收斂值的第一天起，運用典型類比分析法BMP程序及時進行位移反分析，及早掌握初始地應力側壓系數的近似值，修正設計；并在圍巖基本穩定之日，立即得出圍巖的等效彈性模量，以進行更準確的圍巖穩定分析預測。

2.2變形速率比值判別法

該方法是典型類比分析法的一種應用形式，在軟弱圍巖隧道施工中，斷面開挖后，特別是初期支護施作完成的24h內，能立即對圍巖穩定性與支護效果作出定量判別，查明支護保守或不足，如有險情及時發出預報，有效處理，確保施工安全。該方法主要控制指標有允許變形量u0和比值v/v0（v0為實測圍巖變形速率最大值），允許變形量u0根據圍巖類別（并區分脆性巖體和塑性巖體）與隧道埋深查表得出；比值v/v0為5%~10%，圍巖趨于穩定，當比值v/v0達20%左右時，可以認為變形速率顯著減小，接近趨于穩定；當比值v/v0達33%左右時，可以認為變形速率減小，有可能趨于穩定；當比值v/v0達50%左右時，可以認為變形速率略有降低。變形速率比值判別法通過監控量測，檢驗預設計的支護類型、參數和施作順序、時間是否合理，為及時判明圍巖穩定性的趨勢提供了一個半定量性質的新的方法。

3結束語

從麻栗隧道前階段的施工控制看，實際施工過程中適時采集了各種地質信息，及早反饋于設計，形成工地會議紀要并及時指導施工，這在很大程度上得益于采取了動態施工觀念和良好的隧道監控量測體系。本論文提出的幾種方法，以及先進的監測手段，對隧道施工安全起到十分重要的作用，同時也將合理降低隧道工程造價。

參考文獻

[1]李世輝.隧道支護設計新論[M].北京：科學出版社，1999：149-153，268-276.

[2]黃成光.公路隧道施工[M].北京：人民交通出版社，2001：204-249.

作者:史志樓 單位:江蘇聯合職業技術學院無錫交通分院