隧道施工論文發表期刊推薦國家級期刊《黑龍江交通科技》，《黑龍江交通科技》自創刊以來，緊緊圍繞國民經濟發展對交通科技的要求，有針對性地進行技術指導；結合我省低溫嚴寒特點和實際需要報導省內交通科技新成 就、科技論文和科技成果；先進的設計理論和生產施工工藝；技術改造、企業管理的新經驗、新技術、新材料、新產品、新設備、技術政策；交通工程論述，國內外 交通科技動態論述等。為我省公路橋梁建設和交通運輸生產服務，為加速實現我省交通運輸的現代化作出貢獻。

　　摘要：集寧隧道為兩座單線隧道，1#斜井工區進入正洞后大里程方向穿越交通繁忙的110國道，該處圍巖為強風化花崗巖，拱頂上方為土砂地層和人工填土，地質條件差，加上該國道機動車輛多、載重車輛噸位大，隧道施工難度大。施工時根據實際情況，左右洞錯開掘進、二襯緊跟，采取小導管、鋼架和錨噴支護的施工技術，在較短的時間內，安全穿過國道，取得了可觀的經濟效益，對今后類似工程施工有一定的借鑒作用。

　　關鍵詞：隧道,下穿,國道,施工技術

　　1、工程概況

　　集寧隧道位于既有古營盤車站和葫蘆車站之間，設計為兩座單線隧道，右線長6070m（DyK494+690～DyK500+760）,左線長5875m（DK494+684～DK500+559）,全線共五個作業工區，其中1#斜井進正洞向大里程方向施工需穿越110國道，線路與國道斜交，角度約42°，下穿段縱向長度40m，左右線間距約40m，該段拱頂上部覆土主要為土砂地層和人工填土，公路兩側為農田和正在建設的公交車站。

　　集寧隧道右線穿越110國道里程為DyK498+500～DyK498+540，隧道埋深32m，洞身通過地層為強風化花崗巖，有滴狀滲水，拱部上方4m范圍為土砂地層，圍巖分級為IV級，設計為IV級泥巖復合式襯砌支護。

　　集寧隧道左線穿越110國道里程為DK498+422～DK498+462，隧道埋深36m，洞身通過地層為強-中風化花崗巖，有滴狀滲水，拱部上方4m范圍內土砂地層，圍巖分級為IV級，按IV級加強復合式襯砌支護。

　　110國道是集寧市外環過境的重要通道，交通量大，載重汽車噸位大、數量多，施工稍有不慎，就可能造成國道塌方、交通中斷的事故。為了確保百分之百的安全穿過國道，減小工后沉降量對國道路基下沉的影響，不影響國道的正常通車及施工人員安全，經過現場勘察、量測，同時考慮到施工因素的多變性，決定在原設計基礎上進行補強措施。

　　2、通過110國道的施工方案

　　隧道穿越110國道的段落分別為右線DyK498+500～DyK498+540、左線DK498+422～DK498+462，其施工方案為：地表加強監控量測，洞內采用三臺階預留核心土短尺寸掘進，用φ42單層小導管注漿通過，拱墻采用全環拱架和錨噴支護的復合式襯砌。同時在施工期間，現場技術人員及時將施工進展、圍巖變形監控量測信息及地表沉降數匯總、分析，進而指導下一步施工。

 

　　圖1集寧隧道通過110國道地表情況示意圖

　　2.1、110國道保護和監控措施

　　（1）穿越110國道段左、右洞掌子面錯開100米施工，即右線在國道下的二襯施作完畢后左線再穿越國道。

　�。�2）避開車流量高峰時期進行爆破作業，在準備爆破時，要有專人在地表觀測過往車輛，保證聯絡暢通。

　�。�3）在地表國道邊埋設監控量測點并且編號，觀測范圍為隧道中線兩側各32m，沉降觀測點縱向間距20m(DyK498+460～540、DK498+390～470)，共設5個斷面；橫向間距從中線向外依次為2m、3m、4m、5m、6m、7m、5m，每個斷面15個觀測點。在掌子面距離國道40m時候,開始量測，每天早晚各一次，同時在每次爆破后進行地表沉降測量,掌子面進入隧道下方時加大量測頻率，每8h觀測依次，并及時分析數據。當發現異常，應立即停止洞內作業，分析原因，啟動應急方案，采取相應措施，確保國道安全及洞內施工人員安全。

　�。�4）左線穿越國道下段落的二襯施工完畢后，即可恢復正常施工。

　　2.2、隧道內施工及監控措施

　�。�1）超前支護

　　每環拱架均設置20根Φ42超前小導管注漿支護，小導管長3m，環向間距0.4m，縱向間距0.8m，外插角為5°～10°。超前小導管預留注漿孔，注漿孔直徑Ф6-8mm，間距15cm，梅花狀布置，且尾部預留止漿段50cm，小導管尾部焊接Φ12的加勁筋進行補強。小導管示意圖見圖2。

 

　　圖2超前小導管示意圖

　　注漿參數設計：

　�、僮�漿材料及配合比：注漿漿液采用水泥漿，水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，水泥漿液水灰比為1:1；

　�、跐{終壓：1.0MPa；

　�、垡簲U散半徑：不小于0.4m；

　�。�2）開挖方法：

 

　　采用三臺階預留核心土法開挖，局部圍巖較好地段采用弱爆破，每循環進尺0.8m，鋼架必須落到堅實的地面上，或者用槽鋼墊在鋼架下方。上臺階采用環形預留核心土開挖，核心土面積不小于開挖斷面積的50%，縱向長度不超過1.6m，高度不大于2.5m；中臺階開挖，兩側交錯開挖，先開挖一側支護好后，再開挖另一側支護好后，去除核心土，開挖高度不超過4m，縱向長度不超過5m；之后開挖下臺階，下臺階同樣采取左右交錯開挖。仰拱緊跟下臺階，每次施做長度不超過5m，二襯緊跟仰拱施作。開挖示意圖如圖3所示，開挖順序I區——II區——III區——IV區——V區——VI區——VII區——VIII區——IX區——X區。

　　圖3三臺階開挖示意圖

　�。�3）、支護措施：

　　開挖后，首先素噴穩固圍巖，之后采用鋼架和錨噴支護相結合的施工技術：錨桿采用Φ22鋼筋、3.5m長垂直錨固圍巖；鋼筋網采用Φ8鋼筋、間距20cm×20cm，且與初噴混凝土密貼；鋼架采用I18型鋼，間距0.8m，噴混凝土厚度為25cm，鋼架之間的連接采取螺栓連接，且鋼架與連接板之間要焊接飽滿，不留空隙；鋼架之間用Φ22鋼筋連接，環向間距1m；鋼架連接處采用4根Φ42、長4m的鎖腳錨管焊接，用Φ22“U”型鋼筋將鎖腳錨管和鋼架焊接牢固，并注漿加固，形成整體受力。由于本隧道二襯臺車長度為9m，每向前開挖支護9m，立即進行一次二襯施工，直到二襯穿越國道段結束。

　　（4）洞內監控量測

　　洞內收斂變形量測點與拱頂下沉量測點按5m布設一組，每組5個點，拱頂下沉測點設置在拱頂軸線附近，凈空量測點布置在隧道最大跨度處及以上3m處，左右兩側對稱布置4個測點。監控量測布點在噴砼前預埋，保證布點打入圍巖，測點牢固可靠，易于識別，標明斷面編號和斷面里程，并注意保護，嚴防損壞，測點損壞后及時補設。凈空變化、拱頂下沉量測在每次開挖12h內取得初讀數，最遲不得大于24h，且在下一循環開挖前必須完成。

　　量測頻率：量測頻率根據監測數據的變化情況而定，按表1進行量測。

　　表1拱頂下沉及周邊收斂量測頻率表

　　序號變形速度（mm/d）量測頻率

　　1≥54次/天

　　21～53次/天

　　30.5～11次/天

　　40.2～0.51次/2天

　　5＜0.21次/5天

　　每次量測完后及時進行數據整理，并繪制時態曲線和距離開挖面的關系圖。在取得足夠的數據后，對監測結果進行回歸分析。預測可能出現的最大位移值和變化速度。根據根據收斂速度判別：收斂速度＞5mm/d時，圍巖處于急劇變化狀態，加強初期支護系統；收斂速度＜0.2mm/d時，圍巖基本達到穩定。根據回歸后位移時態曲線的形態，當圍巖位移速度不斷下降時表示圍巖趨于穩定狀態，當位移速度保持不變時說明圍巖不穩定，當位移速度不斷上升時表示圍巖進入危險狀態，需加強支護措施。

　　3、安全保證措施及應急措施

　　項目部根據隧道下穿110國道的具體情況，成立了專項安全生產領導組，項目經理任組長，班子成員為副組長，各職能部門全部參與，現場設立專職安檢工程師，在工班設兼職安全員，形成自上而下的安全生產保證體系，對施工實施全過程安全監控，對作業人員進行專項安全培訓，配備好應急物資，并進行了應急演練。

　　3.1針對隧道下穿國道的施工特點，制定切實可行的安全生產技術措施，加強安全技術管理，統一指揮，及時解決生產進度與施工安全的矛盾。

　�。�1）實行安全生產三級管理，即：一級管理由項目經理負責，二級管理由專職安質工程師和安全員負責，三級管理由班組長負責，作業點設安全監督崗。

　�。�2）完善各項安全生產管理制度，針對實際情況制定相應的安全管理制度，并嚴格落實。

　　（3）建立安全生產責任制，落實各級管理人員和操作人員的安全職責，做到縱向到底，橫向到邊，各自作好本崗位的安全工作。

　　（4）嚴格執行逐級安全技術交底制度，施工前進行詳細的安全技術交底。各級專職安全員對安全措施的執行情況進行檢查、督促并作好記錄。

　�。�5）加強施工現場安全教育

　　針對該段工程的特點，重點對專職安全員、安全監督崗崗員、班組長及從事特種作業的起重工、電工、焊接工、機械工、機動車輛駕駛員進行培訓和考核，學習安全生產必備的基本知識和技能，提高安全意識。未經安全教育的管理人員及施工人員不準上崗。未進行三級教育的新工人不準上崗。

　　（6）認真執行安全檢查制度

　　安全生產領導組成員要定時檢查安全制度的落實，組長每5天檢查一次，副組長2天/人次，安檢部門每天檢查一次，作業班組實行每班班前、班中、班后三檢制，不定期檢查視工程進展情況而定。

　　3.2應急的措施

　　當地表產生沉降及位移時，采取的具體措施：首先跟公路相關部門協商，通行車輛改道繞行，其次對沉降部位周圍5～15m范圍內采用φ108鋼花管進行地表注漿加固，間距60×60cm梅花狀布置,加固深度至基礎下5～10m范圍。待基礎穩定后再進行施工，同時嚴格遵循“短開挖、弱爆破、強支護、緊封閉、勤量測、早襯砌”的施工原則。

　　4、注意事項：

　　4.1開挖后及時采取支護措施，及時封閉，及時成環。密切觀察掌子面圍巖的變化情況，如與設計不符，及時與設計院聯系調整施工方案。

　　4.2上臺階圍巖差的部位采用I18臨時仰拱。

　　4.3二襯緊跟掌子面，距掌子面距離不超過20m。

　　4.4為確保萬無一失通過110國道，現場加大人員值班力度，安排人員24小時值班，及時反饋信息。

　　5、結束語

　　集寧隧道在保證110國道正常交通運行的情況下安全、順利的通過，全面實現了施工安全、質量、進度三重要求，確保了110國道的安全運行，為今后類似的施工條件提供了依據，也為中鐵六局在蒙冀公司范圍贏了聲譽，社會效益顯著。

　　參考文獻

　　1TB10204-2002鐵路隧道施工規范【S】

　　2TB10108-2002鐵路隧道噴錨構筑法技術規范【S】

　　3TB10121-2007鐵路隧道監控量測技術規程【S】

　　4TZ231-2007鐵路隧道鉆爆法施工工序及作業指南