西康二线新施家岭隧道洞身开挖施工简析

西康二线新施家岭隧道洞身开挖施工简析
摘要本文结合西康二线新施家岭隧道施工实际，就隧道洞身开挖施工关键工序及技术控制进行了阐述。

关键词隧道；洞身开挖；技术控制
西安至安康增建二线铁路新施家岭隧道位于赵湾以南、旬河左岸，为旬河峡谷，线路在马蹄沟跨越既有线后于既有线右侧以隧道形式穿越施家岭，起讫里程：DK204+453～DK205+891，全长1438m。

进口位于马蹄沟内，出口位于施加坡村口别驾沟内。

隧道进口内轨轨面高程为309.82m，出口内轨轨面高程为302.435m。

洞身最大埋深约180m。

整座隧道为碎石道床。

1工程概况
该隧道洞身通过地貌为：白石河—冷水河复式向斜，该向斜总体呈北西西向展布，轴面近直立，枢纽起起伏变化较大，但总体东西两侧向中心倾覆。

隧道围岩分级为：Ⅵ级围岩180m（12.5％），Ⅴ级围岩133.12m（9.25％），Ⅳ级围岩844.88m（58.75％），Ⅲ级围岩280m（19.5％）。

洞身通过底层岩性主要为泥盆系中统千枚岩夹灰岩，岩性节理发育，全、强风化层，风化层后约2m~6m。

隧道洞身DK205+347～DK205+527段穿越沙沟淌-赵家湾区域断裂派生的次一级次一级f46，该断层产状为N50°W/70°N，线路以断裂以20°斜交，属压扭性断层。

线路通过断层宽约180m。

主要不良地质：由于断层地质构造，岩体裂隙极其发育，整体性差，基岩裂隙水较发育，易发生突水、突泥、涌泥等突发问题。

2钻爆施工
钻爆是保证开挖断面轮廓平整准确，减少超欠挖，降低振动、维护围岩自承能力的关键。

因此，施工时按照爆破设计进行钻眼、装药、连线和引爆。

1）测量。

测量是控制开挖轮廓准确度的关键。

每一循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置，并在洞内拱顶及两侧起拱线处安装三台激光指向仪，以减少测量时间及确保开挖轮廓线精度。

2）钻孔。

钻孔用三臂液压凿岩台车或YT28风枪，并按以下要求钻孔。

按照炮眼布置图正确对孔和钻进；掏槽眼比其它眼深20cm，对孔误差不大于3cm，并保持平行；掘进眼对孔误差不大于5cm；周边眼位置在设计断面轮廓线上，其环向误差不大于5cm，眼底不超出开挖面轮廓线10cm，孔深误差小于10cm；开挖面凹凸较大时，应按实际情况，调整炮眼深度，力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一垂直面上；钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查，有不符合要求的炮眼
重钻，经检查合格后，才能装药起爆。

3）装药。

装药前先用高压风将孔中岩粉吹净，并用炮棍检查孔内是否有堵塞物，装药分片分组，严格按爆破参数表及炮孔布置图规定的单孔装药量，雷管段别“对号入座”。

爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求执行。

4）堵塞。

堵塞炮孔可以提高炸药能量利用率，从而减少炸药用量，降低爆破振动效应。

装药后要求炮孔堵塞好，光面爆破孔孔口堵塞长度不小于20cm，掏槽孔不装药部分全堵满，其余掘进孔堵塞长度大于抵抗线的80%。

炮泥使用2/3砂和1/3黄土制作并使用水炮泥。

装药和堵塞工作按有关安全规程执行，以确保安全。

5）结起爆网路。

采用电雷管起爆，塑料导爆管传爆雷管复式网路，即每处传爆雷管都用2发。

连线时导爆管不打结不拉细；联结的每簇雷管个数基本相同且不超过20个。

传爆雷管用黑胶布缠好。

网路联好后由专人检查验收，无误后方可起爆。

3超欠挖控制
钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中采取如下措施：①根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果；②提高轮廓线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测量中线高程，准确画出开挖轮廓线；③提高装药质量，杜绝随意性，防止雷管混装；④断面轮廓检查及信息反馈：了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计，减少误差，配专职测量工检查开挖断面；⑤建立严格的施工管理：在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性。

4单线隧道开挖施工
Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法开挖，光面爆破；Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩采用（短）台阶法开挖或采用上断面环形开挖预留核心土法施工。

出渣采用机械出渣、无轨运输。

施工时及时采用物探技术对围岩地质情况进行超前探测，坚持“光面爆破、喷锚紧跟、监控量测、及时反馈和修正”的原则。

积极应用隧道施工的新技术、新工艺，机械设备配套施工，形成开挖、出渣、喷锚支护与混凝土衬砌相配合的流水作业。

Ⅱ、Ⅲ级围岩施工时，加强掏槽爆破，控制周边光爆，合理进尺，控制超挖，杜绝欠挖，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩坚持“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、紧衬砌、快封闭”的原则。

1）Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面开挖。

Ⅱ、Ⅲ级围岩均采用全断面掘进，采用凿岩台车钻孔，光面爆破，根据钻孔设备及技术条件、隧道围岩状况，确定Ⅱ级围岩
每循环钻眼深度4m，进尺为3.6m，Ⅲ级围岩每循环钻眼深度3.5m，进尺为3.2m。

Ⅱ、Ⅲ级围岩施工工艺流程：超前地质预报→测量放线→钻孔→装药起爆→通风排烟→清危排险→出渣→初喷→锚喷支护→进入下一
循环。

2）Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩（短）台阶法开挖。

Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段采用（短）台阶法开挖、锚喷、钢架联合支护施工方法。

其施工工艺流程为：超前地质预报→开挖上台阶→初期支护拱部→开挖下台阶→初期支护边墙→完成仰拱混凝土→衬砌。

Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩开挖采用（短）台阶法开挖，隧道开挖后及时施作初期支护。

3）Ⅴ、Ⅵ级围岩上断面环形开挖预留核心土法开挖。

在单线隧道进出口附近的浅埋段、Ⅴ、Ⅵ级围岩加强段采用上断面环形开挖预留核心土法开挖，以风镐人工开挖为主，松动爆破为辅。

上断面领先下断面3m左右，上断面开挖时，每循环进尺约1m，拱部开挖后及时初喷混凝土3cm～5cm封闭围岩，然后立型钢钢架、挂网、打径向系统锚杆，再喷混凝土至设计厚度。

为减小下断面开挖时因拱部初期支护拱脚悬空引起的下沉，下断面左右单侧交错开挖落底，施工支护拱脚部位设锁脚锚杆加固，单侧边墙开挖后，立即初喷混凝土3cm～5cm封闭边墙围岩，然后接长边墙型钢钢架、挂网、打锚杆，再喷混凝土至设计厚度。

若需要使用松动爆破工艺施工，必须坚持“多打孔、少装药、弱爆破”的原则进行施工，以减轻爆破振动对围岩的破坏，确保围岩的稳定。

5结束语
通过对以上关键施工工序进行严格的技术控制，西康二线新施家岭隧道洞身开挖施工合格率为100%，优良率99%，完全满足了设计要求。

参考文献
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[2]朱枫.四川广巴高速公路二郎匾隧道洞身开挖施工工艺初探[D].广东建材,2007,5.
[3]胡利.光面爆破在隧道施工中的应用[J].北方交通,2011,3.。