摘 要：本文結(jié)合某公路隧道施工工程，探討了隧洞掘進(jìn)的主要技術(shù)和安全防護(hù)措施，為同類工程提供了參考。

關(guān)鍵詞：隧洞施工 掘進(jìn)技術(shù) 安全防護(hù) 鑿巖機(jī)

中圖分類號(hào)：U459 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（a）-0057-01

1 工程概況

某高速公路路線沿山坡布線，全長(zhǎng)6.479 km（起訖里程：K58+901～K65+380），其中某隧道從出口、另一隧道從進(jìn)口單頭掘進(jìn)，單頭掘進(jìn)最長(zhǎng)1570 m，采用新奧法施工，隧道棄渣場(chǎng)位于隧道口，部分棄渣用于加工碎石。

2 復(fù)雜地層掘進(jìn)技術(shù)措施

對(duì)于本隧道工程在破碎、松散等不良復(fù)雜地層段中掘進(jìn)，應(yīng)遵守“超前錨、短開挖、弱爆破、早支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”的原則及時(shí)采取措施，派有經(jīng)驗(yàn)的人員統(tǒng)一指揮，確保安全通過(guò)。不同類別的圍巖，采用不同結(jié)構(gòu)形式的安全防護(hù)技術(shù)。

2.1 鑿巖機(jī)鉆眼掘進(jìn)

針對(duì)本工程采取鑿巖機(jī)鉆眼掘進(jìn)，在開眼時(shí)采取慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，待孔的深度到達(dá)10～15 mm以后，再逐漸轉(zhuǎn)入全運(yùn)轉(zhuǎn)。在鑿巖過(guò)程中，要按孔位設(shè)計(jì)使釬桿直線前進(jìn)，并位于孔的中心?？紤]到軸推力過(guò)小，機(jī)器產(chǎn)生回跳，振動(dòng)增大，鑿巖效率降低；軸推力過(guò)大，釬子頂緊眼底，使機(jī)器在超負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，易過(guò)早磨損零件，使鑿巖速度減慢，在鑿巖時(shí)采取合理試駕軸推力。鑿巖機(jī)卡釬時(shí)，應(yīng)減軸推力，即可逐步趨于正常。在鉆眼過(guò)程中觀察注油的儲(chǔ)量和出油情況，調(diào)節(jié)好注油量。無(wú)油作業(yè)時(shí)，容易使零件過(guò)早磨損。當(dāng)潤(rùn)滑油過(guò)多時(shí)，會(huì)造成工作面污染。

操作向上式鑿巖機(jī)時(shí)應(yīng)注意氣腿的給氣量，防止鑿巖機(jī)上下擺動(dòng)造成事故。手握緊機(jī)器時(shí)不能過(guò)緊更不能騎在器腿上以防止傷人損機(jī)。尤其是觀察巖石情況，避免沿層理、節(jié)理和裂隙穿孔，禁止打殘眼，隨時(shí)觀察有無(wú)冒頂、片幫得危險(xiǎn)。為了有效使用開孔功能，開孔時(shí)用降低了沖擊壓力和固定的推進(jìn)壓力來(lái)完成的。

結(jié)合工程實(shí)踐情況來(lái)看，為了有效地提高鑿巖效率，首先應(yīng)合理選擇與正確使用鑿巖機(jī)。司機(jī)操作要熟練，并要加保養(yǎng)與維修鑿巖機(jī)，保證鑿巖機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)應(yīng)當(dāng)控制工作面風(fēng)壓0.5 MPa。從實(shí)踐效果來(lái)看，當(dāng)風(fēng)壓提高或降低0.1 MPa，相應(yīng)的鉆速就能提高或降低30%左右。過(guò)高不好，它會(huì)引起鑿巖機(jī)劇烈震動(dòng)，是零部件磨損加快、耗氣量增大。正確確定眼徑和眼深：炮眼直徑和深度加大，鉆速必然下降，氣腿式鑿巖機(jī)適合的炮眼直徑為38～46，眼深不宜超過(guò)5 m。另外應(yīng)當(dāng)嚴(yán)禁在廢炮眼上鉆孔和騎馬式操作，鉆孔進(jìn)鉆桿與鉆孔中心線應(yīng)保持一致。嚴(yán)禁在未經(jīng)處理的殘眼上直接鉆孔；如遇殘眼，應(yīng)在爆破員及安全員的指導(dǎo)下，使用風(fēng)吹或水沖等方式確保殘留的炸藥、雷管處理干凈。

2.2 掘進(jìn)中特殊地層處理

施工中一發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)破碎帶的跡象，馬上沿隧洞輪廓線鉆孔，孔深至少應(yīng)大于循環(huán)進(jìn)尺1 m（一般為3～5 m），然后充填砂漿，再插入錨桿，錨桿的外插角宜為5°～10°，安設(shè)的錨桿使一定區(qū)域成為一個(gè)整體，以錨桿長(zhǎng)度作為控制長(zhǎng)度形成模擬擋土墻，通過(guò)這個(gè)擋土墻來(lái)抵抗背后土壓，以達(dá)到超前支護(hù)的效果。噴錨的效果來(lái)源于它的及時(shí)性、獨(dú)特性、靈活性及柔性密貼性。噴射混凝土具有比較好的柔韌性，其蠕變性和可壓縮性都相當(dāng)大，其延伸率可達(dá)10%，為了改善噴射混凝土的靜態(tài)抗拉強(qiáng)度、撓性疲勞強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、抗振性能、柔韌性和抗裂性能，可在每立方米素砼混合料中加入80～100 kg的鋼纖維。這是一種安全、快速、有效的臨時(shí)支護(hù)方法。

鋼筋網(wǎng)的作用在于提高噴射混凝土結(jié)構(gòu)物的整體性，使噴層中的應(yīng)力均勻分布，避免應(yīng)力局部集中，提高噴射混凝土支護(hù)抵抗長(zhǎng)期機(jī)械震動(dòng)和爆破震動(dòng)的能力，可以避免個(gè)別危石冒落，并可以防止或減少因混凝土收縮而產(chǎn)生的裂紋，為了起到上述作用，要求鋼筋直徑不宜過(guò)大，網(wǎng)度不宜過(guò)密，應(yīng)緊貼巖石。施工中鋼筋采用Φ6～10 mm鋼筋，間距為200～300 mm。

在破碎帶與地質(zhì)條件特差的地段，則在錨網(wǎng)噴的基礎(chǔ)上再結(jié)合超前錨桿采取格柵拱模噴復(fù)合支護(hù)措施?，F(xiàn)場(chǎng)圍巖量測(cè)是錨噴支護(hù)監(jiān)控設(shè)計(jì)和施工管理的重要內(nèi)容。通過(guò)量測(cè)可及時(shí)掌握圍巖動(dòng)態(tài)和支護(hù)受力情況，判斷圍巖穩(wěn)定程度和支護(hù)效果，為設(shè)計(jì)和施工提供信息，以便檢驗(yàn)、修改支護(hù)參數(shù)和修改施工方法。為了安全、順利地通過(guò)斷層，為了保證工程質(zhì)量，要及時(shí)采取以下措施。

因巖石很松散，易掉塊，開挖時(shí)應(yīng)采用小裝藥、弱爆破、短進(jìn)尺的方法，減少圍巖受爆破影響程度，且?guī)r層的暴露空間小，不至于出現(xiàn)大量的掉塊、塌方。在碰到斷層前1～2 m，即開始打超前錨桿進(jìn)行超前支護(hù)，對(duì)圍巖進(jìn)行超前加固。每一循環(huán)爆破完后，立即進(jìn)行噴砼，噴層厚為5 cm，以封閉巖石軟弱面，使其形成一層柔性薄壁支護(hù)，暫時(shí)穩(wěn)固圍巖。待砼噴完后立即打系統(tǒng)錨桿。確保圍巖不出現(xiàn)有害松動(dòng)，然后再掛上一層鋼筋網(wǎng)，最后再噴上一層砼，徹底封閉圍巖。

在采取以上的支護(hù)措施的同時(shí)再通過(guò)圍巖位移量測(cè)來(lái)觀察圍巖，了解圍巖的變化情況，具體量測(cè)方法可采用木楔法、觀察法、聽音判斷法、震動(dòng)法中的一種或幾種，再配合收斂計(jì)等儀器觀測(cè)圍巖，以便采取相應(yīng)的措施。當(dāng)施工中遇地下水有變大情況時(shí)，應(yīng)進(jìn)行超前探水，放水引排。應(yīng)配備足夠的排水設(shè)備。當(dāng)涌水量較大時(shí)，應(yīng)先灌漿封堵止水，后進(jìn)行支護(hù)。

3 隧道掘進(jìn)安全防護(hù)措施

各種鑿巖機(jī)械必須保持技術(shù)狀況良好、安全、靈活、可靠。操作人員須按操作規(guī)程作業(yè)。作業(yè)前應(yīng)檢查壓氣膠管接頭，機(jī)械連接螺帽等是否安全牢固。鑿巖前必須進(jìn)行“四檢查”和“四清除”。即檢查和清除炮煙和殘炮；檢查和清除盲炮（由爆破員處理）；檢查和清除頂、幫、掌子面浮石；檢查和清除支護(hù)的不安全因素。鑿巖時(shí)應(yīng)做到“四嚴(yán)禁”。即嚴(yán)禁打殘眼；嚴(yán)禁打干眼；嚴(yán)禁戴手套扶釬桿；嚴(yán)禁站在鑿巖機(jī)釬桿下。開鉆時(shí)先給水，后給風(fēng)。停鉆時(shí)：先關(guān)風(fēng)，后關(guān)水。開眼時(shí)先低速運(yùn)轉(zhuǎn)，待鉆進(jìn)一定深度后再全速鉆進(jìn)，鉆眼時(shí)扶釬人員不準(zhǔn)戴手套。鑿巖中發(fā)現(xiàn)不正常聲音，排粉出水不正常時(shí)，應(yīng)停機(jī)檢查，找出原因并消除后，才能繼續(xù)鉆進(jìn)。在離地3 m以上或邊坡上作業(yè)時(shí)，必須栓好安全帶，不得在山坡拖拉風(fēng)管，如必須拖拉時(shí)，應(yīng)先讓坡下的作業(yè)人員撤離。

退出鑿巖機(jī)或更換釬桿時(shí)，應(yīng)減速慢退，切實(shí)注意釬桿位置，避免釬桿脫落傷人。鑿巖臺(tái)架應(yīng)安裝牢固，周邊應(yīng)與洞幫相頂實(shí)，前部與掌子面距離應(yīng)小于50 cm。鑿巖時(shí)若遇流砂層或突然涌水地段，應(yīng)停止作業(yè)，并迅速報(bào)告有關(guān)部門，制定安全措施。

4 結(jié)語(yǔ)

隧洞的安全性關(guān)乎著隧道交通的安全，各施工單位務(wù)必對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的考察，根據(jù)實(shí)際情況制定相關(guān)的施工方案和質(zhì)量管理措施，確保施工能夠順利進(jìn)行以及施工質(zhì)量能夠達(dá)到國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

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