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[摘 要]公路隧道开发技术是公路建设中的一项重要技术，本文对公路隧道开发技术现状进行简要介绍，并以潼湖隧道施工为例，对隧道开挖技术进行探讨。
[关键词]隧道工程；开挖；公路；施工
中图分类号：TU355 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0087-01
1 公路隧道开挖技术现状分析
公路建设是我国经济经济腾飞的重要保障，只有建成遍及全国各地的发达的系统性公路交通网络，才能进一步促进我国各地区的改革开放、经济发展。而我国地域宽广，山地、丘陵、河流等复杂地形分布较多，对公路建设提出了很大挑战。过去的劈山开道，见河架桥等既破坏环境又影响水路交通的简单思路已不适应如今的发展要求。现阶段，在山区、河流地区，通常选用开挖公路隧道的途径穿越山体或水体。这对于公路隧道开发的技术水平提出了更高的要求。现阶段，我国公路隧道通常采用新奥法开挖。
2 工程概况
本文以潼湖隧道工程标段为例，该工程计划建成一座分离式的双洞六车道公路隧道，左线设计里程ZK13+030-ZK13+910，隧道长880m，右线设计里程YK12+962-YK13+920，隧道长958m，隧道净高5m、洞内行车道宽度3.75×3m。隧道最大埋深约182 m。隧道博罗端左线曲线半径为R左=1850m，右线曲线半径为R右=2400m，深圳端位于直线上，隧道轴线间距为31.8～52.8m。隧道区YKl3+317～+327位置有断裂WF2通过，宽约3～5m，影响宽度可达10～20m，带内岩石破碎，大部呈强风化状，隧道围岩级别较低：隧道出口端K13+878～880有断裂WF3通过，该断裂构造宽度为2～3m，影响向范围5～10m，对隧道出洞有一定影响。地下水涌水量预测为1198m3/d。
该隧道为复合式衬砌设计，主要采用新奥法进行施工。在施工过程中采用超前预报系统进行超前地质勘探，对不同类别的围岩采用不同的钻爆设计：Ⅲ级围岩采用非电毫秒雷管光面爆破上下台阶法开挖；Ⅳ级围岩采用上下台阶法，上台阶保留采用核心土环形开挖方法；Ⅴ级围岩采用单侧壁导坑开挖方法。隧道洞口则考虑双侧壁法进行施工。
下面就本工程涉及公路隧道开发技术进行具体分析。
3 开挖技术探讨
3.1 全断面法
我国现阶段普遍采用的新奥法隧道施工是利用山体岩石本身承受载荷的能力，辅以全断面开挖方法。如下图1所示，全断面法是根据设计一次爆破山体成形，然后修建支护系统以固定内壁的方法。施工采用全断面法在遇到现场围岩与设计不相符时，变更其他的开挖方式进行施工。它主要适用于I～III级围岩爆破。需要注意，在施工III级围岩时，由于围岩的饱和抗压极限强度较低，爆破前需对围岩承受压力的能力进行判断，避免侧壁坍塌现象出现。该方法以作业台架、装载机、挖机和自卸车作为技术支撑。据此，施工路段不宜过短，否则施工路段技术经济指标不达标，机械设备不能充分发挥。
其施工特点为：（1）整体施工，交叉作业独立性强；（2）技术成熟，机械化程度高；（3）作业工序简单，易于协调；（4）一次爆破成形，围岩抗压程度要求较低。
3.2 台阶法
Ⅲ级围岩地段采用短台阶爆破开挖，网喷锚格栅钢架初期支护，全断面灌注二次衬砌砼，上断面应超前10～15m，作为上断面钻孔喷锚网工作平台，上、下断面同时爆破开挖。
IV级围岩采用上下台阶法，上台阶保留核心土环形开挖方法，拱部环形开挖采用光面爆破，下台阶采用左右交开挖，上下台阶控制在10～15m之间，开挖时要短进尺、弱爆破，防止对围岩造成更大的伤害，发生山体坍塌等事故。
V级及V加强级围岩侧壁导坑采用上下台阶法。侧壁导坑的纵向间距控制在10～15m，每个台阶开挖进尺控制在1.0m。开挖过程中，人工配合风镐或小型钩机对局部进行爆破。爆破时，左右导坑分别爆破，减轻对围岩产生的震动波。各导坑开挖后立即喷射C20砼，然后打锚杆、架立钢架、复喷至设计厚度。
3.3 环形开挖留核心土法
环形开挖预留核心土法是先在断面上方挖好弧形导坑，再挖下方两侧围岩，最后挖走中心留下的核心土。该方法需要注意的是，核心土所占比例应超过整个断面的一半，弧形导坑进尺宜在0.5～1.0m左右。开挖前，应采用超前支护对围岩进行稳固。开挖后，应及时采用喷锚支护、钢架支撑等支护方法对围岩进行加固。
3.4 交叉中隔壁法（CRD法）
交叉中隔壁法适用于较软围岩，采用一分为二的方法先后开挖隧道两侧部分。在施工的每一环节中，应建立临时仰拱封闭断面，待全部挖掘结束、洞身彻底稳定后，方可挖除中壁。此外，在采用短台阶法难以稳定掌子面时，使用CRD法可有效防止变形。
3.5 双侧壁导坑法
双侧壁导坑法通常将断面分为四部分，上部为核心土，下部为台阶，左右为侧壁导坑。作业顺序为先后挖两侧导坑，并分别做好支护后开挖上部核心土并建造拱部初次支护，再开挖下台阶，最后挖除所有支护部分并建造内层衬砌。本隧道工程洞口采用双侧壁导坑法开挖。
4 结语
公路隧道开挖技术在公路建设体系中非常重要，还需研究人员在此基础上继续探索。除了以上介绍的公路隧道洞口和洞身开挖方法，明洞工程、排水工程对于公路隧道的建设也至关重要。此外，由于隧道工程作业复杂、施工条件较差，施工方还应做好隧道开挖安全事故的应急救援准备，明确施工现场安全管理的岗位职责并做好施工现场的安全防护措施，尽最大努力保证施工安全。
参考文献
[1] 蒋树屏.我国公路隧道工程技术的现状及展望.公路交通技术.1999（02）.
[2] 陈东东.公路隧道施工技术探讨.路桥科技.2012（05）：129.
[3] 罗利平.公路隧道施工技术的探讨.路桥科技.2012（05）：149.
[4] 陈骁.浅议隧道下穿高速公路工程施工技术.黑龙江交通科技.2013（08）：127.
[5] 宋建光.公路工程隧道开挖安全施工技术.黑龙江交通科技.2013（12）：98，100.
[关键词]隧道工程；开挖；公路；施工
中图分类号：TU355 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0087-01
1 公路隧道开挖技术现状分析
公路建设是我国经济经济腾飞的重要保障，只有建成遍及全国各地的发达的系统性公路交通网络，才能进一步促进我国各地区的改革开放、经济发展。而我国地域宽广，山地、丘陵、河流等复杂地形分布较多，对公路建设提出了很大挑战。过去的劈山开道，见河架桥等既破坏环境又影响水路交通的简单思路已不适应如今的发展要求。现阶段，在山区、河流地区，通常选用开挖公路隧道的途径穿越山体或水体。这对于公路隧道开发的技术水平提出了更高的要求。现阶段，我国公路隧道通常采用新奥法开挖。
2 工程概况
本文以潼湖隧道工程标段为例，该工程计划建成一座分离式的双洞六车道公路隧道，左线设计里程ZK13+030-ZK13+910，隧道长880m，右线设计里程YK12+962-YK13+920，隧道长958m，隧道净高5m、洞内行车道宽度3.75×3m。隧道最大埋深约182 m。隧道博罗端左线曲线半径为R左=1850m，右线曲线半径为R右=2400m，深圳端位于直线上，隧道轴线间距为31.8～52.8m。隧道区YKl3+317～+327位置有断裂WF2通过，宽约3～5m，影响宽度可达10～20m，带内岩石破碎，大部呈强风化状，隧道围岩级别较低：隧道出口端K13+878～880有断裂WF3通过，该断裂构造宽度为2～3m，影响向范围5～10m，对隧道出洞有一定影响。地下水涌水量预测为1198m3/d。
该隧道为复合式衬砌设计，主要采用新奥法进行施工。在施工过程中采用超前预报系统进行超前地质勘探，对不同类别的围岩采用不同的钻爆设计：Ⅲ级围岩采用非电毫秒雷管光面爆破上下台阶法开挖；Ⅳ级围岩采用上下台阶法，上台阶保留采用核心土环形开挖方法；Ⅴ级围岩采用单侧壁导坑开挖方法。隧道洞口则考虑双侧壁法进行施工。
下面就本工程涉及公路隧道开发技术进行具体分析。
3 开挖技术探讨
3.1 全断面法
我国现阶段普遍采用的新奥法隧道施工是利用山体岩石本身承受载荷的能力，辅以全断面开挖方法。如下图1所示，全断面法是根据设计一次爆破山体成形，然后修建支护系统以固定内壁的方法。施工采用全断面法在遇到现场围岩与设计不相符时，变更其他的开挖方式进行施工。它主要适用于I～III级围岩爆破。需要注意，在施工III级围岩时，由于围岩的饱和抗压极限强度较低，爆破前需对围岩承受压力的能力进行判断，避免侧壁坍塌现象出现。该方法以作业台架、装载机、挖机和自卸车作为技术支撑。据此，施工路段不宜过短，否则施工路段技术经济指标不达标，机械设备不能充分发挥。
其施工特点为：（1）整体施工，交叉作业独立性强；（2）技术成熟，机械化程度高；（3）作业工序简单，易于协调；（4）一次爆破成形，围岩抗压程度要求较低。
3.2 台阶法
Ⅲ级围岩地段采用短台阶爆破开挖，网喷锚格栅钢架初期支护，全断面灌注二次衬砌砼，上断面应超前10～15m，作为上断面钻孔喷锚网工作平台，上、下断面同时爆破开挖。
IV级围岩采用上下台阶法，上台阶保留核心土环形开挖方法，拱部环形开挖采用光面爆破，下台阶采用左右交开挖，上下台阶控制在10～15m之间，开挖时要短进尺、弱爆破，防止对围岩造成更大的伤害，发生山体坍塌等事故。
V级及V加强级围岩侧壁导坑采用上下台阶法。侧壁导坑的纵向间距控制在10～15m，每个台阶开挖进尺控制在1.0m。开挖过程中，人工配合风镐或小型钩机对局部进行爆破。爆破时，左右导坑分别爆破，减轻对围岩产生的震动波。各导坑开挖后立即喷射C20砼，然后打锚杆、架立钢架、复喷至设计厚度。
3.3 环形开挖留核心土法
环形开挖预留核心土法是先在断面上方挖好弧形导坑，再挖下方两侧围岩，最后挖走中心留下的核心土。该方法需要注意的是，核心土所占比例应超过整个断面的一半，弧形导坑进尺宜在0.5～1.0m左右。开挖前，应采用超前支护对围岩进行稳固。开挖后，应及时采用喷锚支护、钢架支撑等支护方法对围岩进行加固。
3.4 交叉中隔壁法（CRD法）
交叉中隔壁法适用于较软围岩，采用一分为二的方法先后开挖隧道两侧部分。在施工的每一环节中，应建立临时仰拱封闭断面，待全部挖掘结束、洞身彻底稳定后，方可挖除中壁。此外，在采用短台阶法难以稳定掌子面时，使用CRD法可有效防止变形。
3.5 双侧壁导坑法
双侧壁导坑法通常将断面分为四部分，上部为核心土，下部为台阶，左右为侧壁导坑。作业顺序为先后挖两侧导坑，并分别做好支护后开挖上部核心土并建造拱部初次支护，再开挖下台阶，最后挖除所有支护部分并建造内层衬砌。本隧道工程洞口采用双侧壁导坑法开挖。
4 结语
公路隧道开挖技术在公路建设体系中非常重要，还需研究人员在此基础上继续探索。除了以上介绍的公路隧道洞口和洞身开挖方法，明洞工程、排水工程对于公路隧道的建设也至关重要。此外，由于隧道工程作业复杂、施工条件较差，施工方还应做好隧道开挖安全事故的应急救援准备，明确施工现场安全管理的岗位职责并做好施工现场的安全防护措施，尽最大努力保证施工安全。
参考文献
[1] 蒋树屏.我国公路隧道工程技术的现状及展望.公路交通技术.1999（02）.
[2] 陈东东.公路隧道施工技术探讨.路桥科技.2012（05）：129.
[3] 罗利平.公路隧道施工技术的探讨.路桥科技.2012（05）：149.
[4] 陈骁.浅议隧道下穿高速公路工程施工技术.黑龙江交通科技.2013（08）：127.
[5] 宋建光.公路工程隧道开挖安全施工技术.黑龙江交通科技.2013（12）：98，100.