浅谈隧道出洞方案

摘要：研究目的，本文通过对集包铁路义丰二号隧道出口位于人群聚居区，出洞方案的探讨，结合出洞过程中所采用的施工方案、方法及施工措施，总结此次施工经验，希望对同类条件的隧道出洞施工能起到借鉴的作用。

关键词：隧道；施工；出洞

义丰二号隧道全长890米，为双线隧道，隧道出口位于卓资县坝底村的半山坡上，地形陡峭，基岩。采用进口单口掘进。出口段DK560+190～DK560+300为Ⅳ级围岩浅埋段，设计采用Ⅳ级围岩浅埋复合式衬砌；DK560+300～DK560+335为Ⅳ级围岩，设计采用现Ⅳ级围岩偏压复合式衬砌。目前已施工至DK560+280采用超前小导管预支护三台阶施工，距出口洞口还有55米。施工难点是如何确保出洞时，周围居民的生活不被打扰和施工过程中的安全。

根据目前施工情况，项目部将严格遵循“超前探、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则。DK560+280～ DK560+325根据超前地质预报地质无明显变化的前提下，按目前超前小导管预支护三台阶的施工方法。仰拱跟至DK560+325掌子面后，掘进DK560+325～ DK560+335，根据超前地质预报地质无明显变化的前提下，我部采用超前小导管预支护三台阶的施工并留核心土，上台阶出洞。具体出洞方案如下：

1.做好地质预报

成立专业超前地质探测与预报小组，运用超前钻探等综合超前地质探测与预报手段，提前推测前方地层岩性及异常情况。通过对信息、数据的综合分析和处理，判定地质变化，及时反馈，实行动态管理信息化施工。及时制定针对性的施工措施，优化施工方案。

2.加强现场量测

2.1隧道洞内、洞外观察

洞内观可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。观察中发现围岩条件恶化时，应立即采取相应处理措施；观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。对已施工地段的观察每天至少应进行一次，主要观察喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌等的工作状态。

由于义丰二号隧道出洞口为浅埋地段，应加强洞外观察，观察内容包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。

2.2隧道围岩及初期支护变形量测

围岩及初支变形量测是施工管理中的一个重要环节，是施工安全和质量的保障。净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）等量测项目应设置在同一断面，以便于掌握变形规律。测得的数据应及时整理分析，提交工程部、总工程师决策，以便及时更改施工方案，调整支护参数，合理安排施工进度。

3.超前预支护

超前小导管预支护：施工时用风动凿岩机沿开挖轮廓线向外倾斜3～5°钻孔，将小导管沿孔打入围岩，围岩松软时用游锤或凿岩机直接将小导管打入。小导管外露端支撑于开挖面后方的钢拱架上，与钢拱架共同组成预支护体系，每组施工有不小于1.6m的搭接长度。

4.开挖

采用三台阶施工方法（短进尺、弱爆破）：

上部弧形导坑及边墙导坑以弱爆破挖掘机初挖，然后人工用风镐成型，开挖后及时喷砼封闭岩面，并采取支护措施。开挖上部弧形导坑时，同时开挖阶或中、下台阶，循环进尺相同。出碴由人工配合挖掘机扒至下半断面后，装入自卸汽车运走，下半断面开挖后立即施作仰拱，及时衬砌。施工步骤见下图：

5.支护

支护前对掌子面进行一次素喷，后及进施做初支。严格按照施工图纸和技术交底书的要求施做初期支护。

6.勤测量

开挖、支护及时测量，严格控制超欠挖。

7.仰拱、二次衬砌紧跟

仰拱、二次衬砌施工作必须按照规范执行。仰拱距掌子面距离不能大于35米。二次衬砌距掌子面距离不得大于80米。开挖至DK560+325处后停止掌子面掘进，待紧跟掌子面后方可再次掘进。

8.施工安全保障措施

8.1隧道开挖安全保证措施

开挖人员到达工作面时，先检查工作面是否处于安全状态。挖掘机开挖时要有专人指挥，严禁人员在挖掘机大臂下活动，以防止挖掘机臂碰撞初期支护表面以及临时支撑体系。

8.2装碴与运输安全保证措施

⑴ 机械装碴设置专人指挥，装碴不准高于车厢；装碴机与运碴车之间不准有人。

⑵ 洞内的车辆、施工机械、模板台车等，在外缘设置低压红色闪光灯，组成限界显示设施。

⑶ 车辆行驶遵守下列规定：同向行驶保持50m的距离，洞内能见度较差时，加大距离；车辆启动、转向、倒车时必须开灯、望与鸣笛。

8.3初期支护施工安全保证措施

⑴ 施工期间，现场施工负责人会同技术人员对各部支护进行定期检查。加强监控量测，当发现量测数据有突变或异变时，立即通知现场负责人，采取应急措施或通知施工人员撤离危险地段。

⑵ 若已锚地段有较大变形或锚杆失效，立即在该地段增设加强锚杆，长度不小于原锚杆长度的1.5倍。用于临时支护的立撑底面采用临时锁定措施进行锁定。

⑶ 喷射机械定机、定人、定岗，认真执行安全操作规程，坚持交接班检查制度，作好记录。

8.4衬砌施工安全保证措施

衬砌台车作业地段距开挖作业面拉开适宜的距离，台车下的净空保证车辆能顺利通过，并悬挂明显的缓行标志。台车上不堆放料具及其它杂物，砼两端挡头板安装牢固。拆除砼输送软管或管道时，应停止砼泵的运转。

8.5隧道内用电安全保证措施还应采取以下措施：

⑴ 供电线路采用380/220V三相五线制，作业地段不得大于36V，已衬砌地段和非作业地段可用220V，手提作业灯为14～24V。

⑵ 动力线和照明线在隧道的一侧布置。所有线路设计合理并具有合适绝缘，牢固地固定在隧道壁上，并且不受隧道爆破影响而损坏。

⑶ 36V以上的供电设备和由于绝缘损坏可能带有危险电压的设备的金属外壳、构架等，必须有接地保护。

8.6通风与防尘

施工时的通风，设专职人员管理。无论通风机运转与否，严禁人员在风管的进出口附近停留，通风机停止运转时，人员不靠近通风软管行走和在软管旁边停留，不将任何物品放在通风管或管口上。

8.7 爆破器材运输及爆破施工安全保证措施

⑴ 洞内各爆破作业做到统一指挥，爆破前调度人员通知受影响的相邻工作面人员、车辆撤离到安全距离外，一般距爆破工作面的距离不少于200m。

⑵ 爆破期间，所有动力及照明电路均断开或改移到距爆破点不小于50m的地点。

⑶ 遇到下列情况时严禁装药爆破：照明不足；工作面岩石破碎尚未支护；发现可能有高压水及泥涌出地段。

⑷ 爆破后必须通风排烟，且其相距时间不少于15min，并检查有无残余炸药或雷管；有无松动石块；支护有无损坏与变形等，妥善处理后，工作人员才准进入工作面。

参考文献：

1、TZ204-2008 铁路隧道工程施工技术指南，北京，中国铁道出版社，2005

2、TB 10210-2001 J 118-2001 铁路混凝土与砌体工程施工规范，北京，中国铁道出版社，2001

3、GB 50086-2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范，北京，中国铁道出版社，2001