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關鍵詞：隧道；技術管理；初探
1問題的提出
隧道工程施工條件復雜，工期、質量、安全要求嚴，成本控制難，競爭激烈，施工風險高。雖然有“金隧銀橋”的說法，但在復雜的施工條件下，隧道施工技術管理不好，常會導致出現大虧或小盈的現象。特別是長大復雜隧道，其面臨的可變因素更多，工程項目管理難度更大。施工技術管理作為工程項目施工管理的核心工作之一，對工程項目的施工安全管理、質量控制、進度控制、成本控制等方面具有非常重要的作用。19世紀是高層建筑的世紀，20世紀是橋梁工程發展的世紀，21世紀將是隧道及地下工程發展的世紀，因此，面臨21世紀隧道及地下工程發展的重要機遇期，發展隧道工程施工技術，加強隧道施工技術管理勢在必行。加強施工技術管理，不斷提高施工技術管理的“精細化管理、人性化管理”水平。
2隧道施工技術管理在項目管理中的作用
隧道施工流水線作業，各工序依次展開，施工技術管理的好可以起促進作用，反之則起制約作用。在激烈的市場競爭條件下，只有人員、設備、材料等資源優化配置，并不斷加強施工技術管理，才能實現高效、優質、低耗工程。實現這一目標也是企業的立足之本。隧道施工技術管理在項目管理中發揮著重要的作用，其主要體現在安全、質量、進度、成本等方面。
2.1加強隧道施工技術管理是確保隧道施工安全的有效途徑
在施工方案制定及技術交底實施過程中，必須充分考慮每道工序潛在的危害，明確危險源，采取有效的預防措施，并制定詳細的應急預案。由于設計勘察手段有限，隧道施工中面臨的可變因素較多，特別是地質條件復雜的山嶺隧道，隧道施工中常面臨涌水、突泥、瓦斯突出、塌方等安全隱患。在施工過程中必須充分利用綜合超前地質預報手段，以探測隧道前方地質條件并指導施工，合理規避災害風險。在長期的施工技術管理中，我們積累了豐富的經驗。比如整理，瀏陽河隧道出口在施工人員進洞之前進行安全講解，并在洞口樹立危險源警示牌，時刻提醒進洞人員注意施工安全；此外，每月進行安全質量大檢查，綜合各部門專業人才，掃除安全質量死角。
2.2加強隧道施工技術管理是實現施工項目管理質量控制的根本保證“安全是天，質量是命”這是不可否認的真理，但在一定程度上來說，確保施工質量是保證施工安全的重要前提。實現施工質量控制要做到：施工工藝要可靠、現場實施要到位、試驗檢驗要及時。隧道施工隱蔽工程較多，如果事后發現問題整改困難，并且依靠雷達檢測、聲波檢測等先進的檢測手段，即使施工完畢也能對隧道實體一覽無余。因此，施工中必須加強過程控制，并進行必要的檢驗監測，只有上一工序合格了才能進行下一工序的施工。
2.3加強隧道施工技術管理是實施施工項目管理成本控制的重要手段施工項目成本控制是指項目在施工過程中對影響施工項目成本的各種因素加強管理，并采取各種有效措施，將施工中實際發生的各種消耗和支出嚴格控制在計劃成本范圍內，消除施工中的損失和浪費現象。施工技術方案的好壞直接影響項目管理成本控制，施工方案如果制定得合理、可行、科學，可以大大地節省勞動力和降低損耗，使選用的機械設備較為簡單；在施工項目建設過程中，施工單位應該在滿足用戶要求和保證工程質量的前提下，聯系項目的主觀條件、施工單位自身的技術水平和成熟的施工工藝，對設計圖紙進行認真會審，并提出積極的修改意見，在取得用戶和設計單位同意后對施工圖紙進行某些修改。
2.4加強隧道施工技術管理是施工項目管理進度控制的有效途徑進度控制的目標是在保證施工質量、確保施工安全、不因搶工期而增加施工成本的條件下，適當縮短施工工期；影響施工進度的因素主要有：有關單位的影響、意外事件的出現、施工條件的變化、技術失誤、施工組織管理不當。其中施工單位采用技術措施不當，造成施工中發生技術事故；應用新技術、新工藝、新材料、新結構缺乏經驗；流水施工組織不合理；施工平面布置不合理，這些技術管理措施將影響施工進度計劃的執行。實際施工過程中，由于技術管理跟不上而影響施工進度經常遇到，例如我國隧道施工常對“洋技術、洋機械”感興趣，但是“食洋”不化，沒有深入研究，拿來就用，往往對機械設備性能及適應性了解不透，慢慢摸索，既增加了成本，又影響了施工進度。因此，只有在隧道施工項目施工過程中，不斷加強隧道施工技術管理，才能使施工項目管理達到高質量、短工期、低成本這一根本目的。
3隧道施工技術管理存在的問題及解決辦法
3.1存在的問題當前施工技術管理存在的主要問題是：
3.1.1對于施工技術管理，還不能體現精細化管理的水平，存在粗放型的特點許多項目在建設過程中，施工技術交底或作業指導書不夠詳細，“縱向沒有到底，橫向沒有到邊”，沒有真正發揮指導作用，故施工質量及進度的好壞取決于施工隊及協作隊伍的經驗，而不是體現在施工技術管理的水平上。當然這與協作隊伍的成員大部分以農民工為主，并且流動性比較大等不利條件有關。這樣更應加強現場施工技術管理，加強現場的指導及培訓。
關鍵詞： 隧道；巖溶；施工；處理；技術
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）01-0121-02
0 引言
溶巖是一種特殊的地質情況，它對于我們的隧道施工有著極大的影響，所以處理起來也十分的困難。就像那些位于隧道底部的溶洞，其填充物不僅深，而且較為松軟，所以常會使隧道的基底處理十分困難；有些溶洞的巖體較為破碎，從而容易導致塌方；更或是隧道施工的過程中會遇到地下的暗河。這些也都造成了隧道在熔巖地質下施工的困難。下面我們就來對隧道巖溶地質處理與施工技術進行簡單的探討。
1 巖溶地質的形成
所謂“熔巖”就是可溶性的巖石，這種巖石在收到包含CO2流水的腐蝕后加以沉積就形成了熔巖地質。這種地質地貌往往會呈現出奇形怪狀的石芽、石林、洞穴以及地下河或是峭壁等等自然的地質景觀。
溶洞是石灰巖在地下水長期的溶蝕作用下所形成的自然現象。石灰巖中包含的主要成分為CaCO3在含有CO2的地下水的作用下會進行化學反應，從而生成Ca（HCO3）2而Ca（HCO3）2是一種具有水溶性的物質，所以石灰巖中的空洞就會漸漸的變大。當年深日久之后，這些巖石就會被溶解和分割成各種各樣，千姿百態的山峰或溶洞，而我們也將這種地形地貌統稱為喀斯特地形。
2 綜合超前地質預報
2.1 長距離預報與短距離預報相結合 綜合運用紅外線探水地質雷達、地震波反射法等多個途徑長距離探測施工掌子面前方30～100米的巖體的構造、軟巖及發育情況、斷層構造、構造破碎帶以及前方巖體飽水情況，并且基于探測數據展開分析。以掌子面揭示圍巖水文地質相似比擬法，作為近距離推測預報，來推測前方近距離巖體、巖溶發育情況和巖性。
2.2 物探和鉆探相結合 通過物探快速鎖定異常范圍，提高鉆探的預見性。反之，物探是否異常也可以通過鉆探得到驗證，再輔以客觀的對比分析，物探解譯會更加客觀、準確，施工活動便更有針對性。
2.3 洞內探測和洞外觀察相結合 施工中，某些地段可能存在重大地質問題，進洞實地探測前觀測地表情況，根據收集地質信息安排洞內探測相關事宜。
3 隧道巖溶地質處理與施工技術
3.1 穿越巖溶不良地質段的施工原則 基于巖溶不良地段探測信息確定施工原則：“以堵為主、限量排放、排堵結合、綜合治理”。具體工法：先將巖體封閉，應用超前長管棚、超前小導管，正面長、短孔結合壓漿把滲水通道堵塞，在隧道開挖輪廓線外形成預支護帷幕，結合管道排水，盡量在圍巖外把地下水堵住，余下量少的水經隧道排出；短進尺，分多臺階留核心土開挖，在合適的時間和部位進行支護；通過徑向小導管注漿，使巖體團結，將水路封堵嚴密，這樣一來，隧道便形成了止水承壓套拱。實時監測是不良地質段安全施工的重要前提。結合監測數據，提前制定應急預案，完善基礎設施，將事故發生率降至最低。
3.2 隧道巖溶段地下水的處理技術 在隧道建設過程當中，其頂部溶洞若無填充，則常會有水流下來，并沿著溶洞中原來的水流通道自行排出。為了使這些溶洞自行排水的通道，不被隧道建設所阻，我們一般會在隧道的底部修建暗溝，從而讓溶洞中的水能夠通過這些暗溝連接原有的溶洞自行排水通道自行排出。
3.3 隧道溶洞分部注漿處理技術
3.3.1 注漿工藝探討 基于探測所獲信息（如地質狀況、圍巖構造等）安排相應的注漿形式。注漿材料除了有水泥漿以外，還有水泥漿和水泥-水玻璃雙漿液等化學漿液，其施工工藝如下：
①雙液漿的配置及特性。雙液漿的配合比根據試驗而定。這種漿液由水泥漿和水玻璃按照1∶0.3～1∶0.7的體積比和0.7∶1～1.5∶1水灰比配置而成，水玻璃摻入量越少，雙漿液會越快凝固。如果實際施工中有速凝要求，可在漿體中添加外加劑（食鹽、三乙醇胺速凝劑等）。當水泥漿和水玻璃的體積比為1∶0.4～1∶0.6時，漿液使石體抗壓強度達到上限。實際施工中采用的雙液漿為1∶1水灰比的水泥漿和35°Be的水玻璃，前者與后者的體積比為1∶0.5。水玻璃的比重理論推算為145/（145-35）1.318t/m3，在實際試驗中1∶1水泥漿比重是1.512t/m3，該雙液漿的初凝、終凝時間分別為6min、90min。
②注漿壓力。注漿壓力是一種提高巖（土）層裂隙中漿液的流動性的驅動力。施工中，要達到預期的擴散填充效果，使漿體發揮加固堵水的功效，注漿壓力還必須克服地層裂隙阻力及巖（土）內天然水頭壓力。鑒于此，當漿液的黏稠度一定，巖（土）層裂隙的水頭壓力、粗糙度、寬度以及發育程度都可能成為影響注漿壓力的主要因素。巖（土）體被劈裂有可能是過高的壓力所致，適宜的注漿壓力通常在0.5～1.0MPa。
3.3.2 注漿材料 注漿材料內圈孔主要是水泥單液，補充的部分是超細水泥和CS漿。外圈孔主要是雙漿液和水泥單液漿，補充的部分是超細水泥漿液。實際施工中，可用標號不低于42.5R的普通硅酸鹽水泥制備CS漿和水泥單液漿。
3.3.3 施工關鍵技術
①預埋孔口管及施作止漿墻。在施作止漿墻時，根據設計要求在腳手架的指定位置焊接預埋孔口管，漿墻混凝士施工時為避免其漏漿，可用編織袋堵塞孔口管末端。預埋孔口管后施作為止漿墻。
②鉆孔。鉆孔階段要做好現場記錄，盡量一孔多用。打設注漿孔時，實時觀測水量變化，以便對前方巖性、裂隙發育有大致的了解，提高注漿方案的針對性。對注漿效果檢查評定，總結經驗，優化注漿設計及方案。因此，做好鉆孔記錄是帷幕注漿施工中最重要的一個細節。
③壓水試驗。正式注漿前，用0.8倍的注漿壓力終壓進行壓水試驗，壓水試驗中注水時加入紅色藥水（該紅色藥水與水泥漿、水玻璃不會發生反應）。
3.3.4 溶洞段在隧道超欠挖中的技術處理
①對爆破方式的選擇：爆破方式包括全斷面的一次性爆破、臺階法爆破、導洞先行擴大爆破和預留光面層爆破等方式。對于溶洞段來說，運用預留光面層或導洞先行開挖的控制爆破的方式非常有益。在減少超欠挖，改善開挖成型的同時，在爆破產生的振動和應力波的影響下，可以減少由于對圍巖的破壞作用。
②調整動態爆破參數：在溶洞段施工過程中，要不斷的觀測描述開挖面，并預測圍巖的節理裂隙狀態，利用調整爆破參數和施工方法來控制超欠挖的動態施工。
3.3.5 溶洞段隧道出現塌方的處理 一旦出現塌方，溶洞段一般都是大塌方，塌方面積在100m2以上，塌穴的高度在10m以上，冒頂現象一般易發生在洞頂巖層較薄的部位。處理措施是：如果塌方將整個隧洞堵塞，并且不了解塌方規模和規律，可運用錨噴法，管棚法等多種措施進行處理；如果當前的地質條件較為復雜或者塌方段埋藏不深，難以保障對洞內處理的安全，遇到這種情況應采用灌漿法和環行導洞法進行綜合處理。
4 結束語
巖溶山區隧道施工地質條件、巖溶發育是復雜多樣的，本著“動態施工、動態設計”的原則，在穿越巖溶不良地質段時應根據實際巖溶揭示情況和巖溶水水壓情況，確定施工方案；施工中要以安全為前提，認真做好監控量測工作，確保巖溶隧道的施工及運營安全。
參考文獻：
[1]張民慶，黃鴻健，苗德海等.宜萬線隧道工程巖溶治理技術與工程實例[J].鐵道工程學報，2008（1）：26-36.
本文通過對某市某洞庫隧道工程施工中采用的技術進行探究,對隧道施工的技術作出總結,以此來指導施工實際。
關鍵詞:隧道施工 技術
中圖分類號：U455文獻標識碼： A 文章編號：
1隨著國家基礎設施建設的快速發展,我國的隧道建設事業取得快速的進步。如何根據隧道的隧道長度、地質條件和工期要求等條件,來確定合適的施工方法,來提高勞動生產率,實現優質、快速、安全地隧道施工,成為建設者和隧道施工關心的話題。
2 隧道施工技術
我國當前隧道施工技術已經趨于成熟,綜合某市某洞庫隧道工程施工經驗和技術,隧道施工的過程主要包括這幾個幾方面。
2.1 施工原則
加強施工過程中地質調查,包括掌子面圍巖穩定的觀察和土樣技術參數的檢測及超前地質和水文情況預報。比如采取“安全出效益、鋪底造環境、襯砌樹形象”的施工原則,采取“全防爆、超前探、先抽排、勤檢測和強通風”的施工原則,遵循“質量保安全,安全促進度”的指導思想等等。
2.2 施工工序及流程
隧道的施工工序及流程對于保證整個隧道的施工質量起著決定性的作用,目前國內隧道施工的工序及流程主要包括以下幾方面。
2.2.1 超前地質預報
隧道施工可以采用TSP超前地質預報系統、地質雷達、紅外探測及施作超前探孔等一種或多種手段并用的方式進行超前地質預報,探明地下水、煤層瓦斯及溶洞、暗河等地質狀況,結合設計文件,及時采取相應施工防護措施,避免地質災害及突發事件的發生。同時早做準備,提前介入,確保施工進度和各工序的有序開展,超前制定施工技術方案。地質超前預報系統將在今后隧道施工中發揮越來越重要的作用,將成為今后隧道施工最重要的輔助手段之一。
2.2.2 開挖
在隧道的開挖過程中,積極尋找適合巖質特點的科學施工方法,利用新奧法施工技術,配合大型機械配套施工作業線,采用全斷面光面爆破等新技術、新工藝。隧道開挖關鍵是光面爆破的控制,光爆控制好,可以減少超欠挖,減少對巖體的擾動,減少混凝土回填,節約成本。光爆控制好壞跟開挖方式、鉆孔設備及爆破參數的設計等因素有關。開挖Ⅳ、Ⅴ類(Ⅱ、Ⅲ級)圍巖段可以采用全斷面法開挖,Ⅱ、Ⅲ類(Ⅳ、Ⅴ級)圍巖段可以采用正臺階法開挖,少數隧道采用中壁法開挖或CRD法開挖。鉆孔設備的選擇對光爆效果起著重要作用,爆破參數設計是光爆控制的最重要環節,應聘請長期從事爆破工作、經驗豐富的人員來協助完成。在綜合考慮圍巖狀況、巖石整體性好壞、節理裂隙發育規律等多方面因素后,精確合理地進行設計,才能降低工料消耗,提高光面爆破效果。對于開挖所使用的機械,掘進機等種類繁多,應根據不同地質條件、隧洞走向及形狀,選用與之相適合的掘進機。隧道掘進機械可分為3種:平巷掘進機(部分斷面掘進機)和沖擊平巷掘進機、盾構機、全斷面隧道掘進機(TBM)。
2.2.3 支護
隧道支護應根據不同的圍巖類別及地質狀況進行施作,對洞口存在堆積體、滑坡體、淺埋及軟弱地層等不良地質的隧道地段,可以用大管棚、小導管注漿超前支護、格柵拱架噴錨支護,地表注漿加固及地面旋噴樁加固等措施。可以在隧道洞口設置抗滑樁保證坡體的整體穩定,進洞后應盡快施作洞門,確保進洞及洞口安全。如果洞內存在軟弱地層,則該地段以錨、噴、網為主要支護手段,強化支護措施,同時減少對巖體的擾動,抑制圍巖過度松弛變形,確保洞內施工安全。應重視隧道的初期支護,可以采用噴、錨、網和工字鋼、鋼格柵等形式。認真領會“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”18字方針,這18字方針是在隧道施工歷經多地區實踐基礎之上提出的具有我國特色的軟土隧道施工方法,它的精神實質及要領都融合在這里。不僅是字面上的淺顯表達,其領會程度與否決定著對工法的應用程度以及施工效果,反映著對周邊環境的影響。“管超前”不僅僅是簡單的利用小導管等進行超前預加固支護,其加固效果與小導管直徑、長度、間距、安設角度、搭接長度以及漿液等都具有極強的相關關系“;短開挖”不是指臺階長度短,而是指控制循環進尺,少擾動地層,開挖范圍小且留核心土;“快封閉”不僅僅是指全斷面及早封閉,其意義在于在分部開挖中,每一分部開挖面也能盡快封閉。
2.2.4 仰拱和鋪底施工
隧道仰拱和鋪底施工采取超前施作的原則。仰拱和鋪底超前能較好地防止圍巖過度松弛變形,對保證施工安全、消除安全隱患起到重要作用,同時極大地改善了洞內環境,提高了洞內文明施工程度。仰拱和鋪底超前是值得推廣的方式方案,關鍵是采取合適的方案避開與其他工序的干擾。為了控制隧道的變形和位移,應盡快支護形成封閉。目前多采用仰拱超前的施工程序,即在掌子面各作業工序允許的條件下,仰拱盡快施作。為減少作業工序,施工仰拱與部分鋪底填充層同時施作。仰拱施工防干擾作業平臺很好地解決了仰拱超前施工與開挖出碴運輸相互干擾的問題,實現了作業平臺仰拱超前施工和隧道底部的快速封閉,提高了周邊圍巖的可靠度,體現了新奧法施工的理論和思想,同時改善了洞內施工環境,提高了文明施工程度,加快了施工進度。
2.2.5 隧道防排水及防水板施工
在防排水施工中,就堅持按“防、截、堵 、排”相結合的綜合治理原則,應用新型防水材料,可以采用縱向透水管、橫向排水管、環向透水管、排水板、復合土工防水板以及抗滲混凝土襯砌的綜合防水系統。現有的隧道防水做法,多為掛設塑料防水板、鋪設卷材防水等。防水板施工的好壞直接影響到隧道的防滲防漏,防水板施工應根據圍巖狀況采取相應的措施。根據圍巖整體性好壞、開挖后滲漏水情況、巖溶裂隙發育狀況、開挖斷面內有無溶洞或溶槽等具體情況,可以在隧道內布設彈簧排水管、鋼管或PVC管,再掛設復合防水板,同時做到防水板焊接密貼,用射釘槍掛設后再對釘孔進行補焊,采取這些措施,結合襯砌施工,基本達到不滲不漏的目標。
2.2.6 施工通風
施工通風的目的是沖淡、排除有害氣體,降塵、降溫、降濕,消除缺氧,保持隧道內空氣清新,改善作業環境。
2.2.7 襯砌施工
隧道襯砌質量的好壞直接關系到隧道施工安全及通車后行車安全,是隧道內最重要的結構。隧道襯砌根據隧道長度、圍巖狀況及不良地質存在情況等因素可以采用整體式襯砌、復合式襯砌、抗水壓襯砌等多種形式,同時應注重施工質量,盡量做到“內實外美、不滲不漏”。襯砌質量跟原材料、混凝土配合比、攪拌、運輸、澆筑、振搗、模板臺車的安裝就位等工藝控制及相關參數有關。另外二次襯砌也是襯砌施工中的關鍵環節。通常初期支護施工完成后,及時施作混凝土二次襯砌施工,改善圍巖的變形狀態。
2.2.8 施工監測
在隧道控制測量中,可以利用全站儀新設備。可以采取“兩種測量、兩種平差”的方法,實行“四檔次雙保險制”,在隧道上方沿洞身縱向及橫向埋設一系列地表下沉監測測點,測量邊坡開挖、管棚施工前后以及隧道進洞開挖后的地表下沉值;并在進洞后預埋拱頂下沉及周邊位移測點,了解施工動態,掌握圍巖變形規律,及時提供信息,調整支護參數,科學指導施工。目前開展的較多的施工監測項目有地表下沉、拱頂下沉、水平收斂、圍巖壓力及與襯砌結構的接觸應力、鋼支撐內力、錨桿軸力、噴層應力、中隔墻表面應力等。此外,對于按新奧法施工的地下工程,應高度重視監測工作,認真分析監測結果,根據監測反饋的信息,調整施工方法,針對施工中遇到的問題及時采取相應的措施。
2.3 施工方法
隧道施工方法主要有：全斷面法、臺階法、臺階分部法、上(下)導坑法、單側壁導坑法、雙側壁導坑法等等。目前,國內隧道施工大多采用新奧法,新奧法施工的精髓在于將圍巖作為支護的一部分,共同承受上覆荷載壓力。新奧法隧道設計和施工的技術要點是:(1)新奧法視圍巖為支護的一部分,應盡可能保存原圍巖強度,防止巖松散;(2)支護應不早、不遲、不弱也不強,加強圍巖變形檢測;(3)利用噴射混凝土對圍巖的全結合支護,使圍巖與噴射混凝土形成整體,共同受力;(4)噴射混凝土和襯砌應盡可能薄,加強支護應從加強整個承載環入手,如利用錨桿、鋼骨架等;(5)根據地質情況變化調整支護形式;(6)在圍巖不依賴拱圈進將其封閉,拱圈封閉越快越好;(7)如果可能,要進行全斷面開挖,進尺盡量小,襯砌盡量薄;(8)對混凝土和襯砌與圍巖接觸面處的應力狀態進行跟蹤監測和控制。利用新奧法進行隧道施工,無論在進度上、質量上還是工程費用上都有著明顯的優越性。然而,對于不同類別的圍巖,隧道設計的支護形式和施工工藝可能相差較大,在施工過程中要根據圍巖性質及地質變化適時調整施工工藝及支護形式。在隧道的開挖過程中主要采用的有三導洞、單導洞、雙導洞等施工方法。在高速公路的隧道施工中,普遍采用雙向連拱隧道的形式。對于大跨度隧道施工的方法主要有:上半斷面臺階法,中隔壁法和雙側臂導坑法(眼鏡法)等。
3 結語
隧道施工在工程建設中是一個很重要的環節,要根據圍巖實際情況不斷優化、調整施工方案,確保隧道施工安全、快速、經濟;隧道施工方法的選擇應以適合圍巖特點,操作性強,能夠確保安全,最大限度發揮機械作業和人力效率為優化原則;超前思維,做好隧道洞內外防排水設施;開挖前應加固巖體,加強初期支護;襯砌前檢查完善初期支護,初期支護穩定后方可進行襯砌作業;視水量較大地段加密排水設施,防止隧道滲水;嚴格按砼配比施工控制襯砌脫模時間,防止砼裂紋通病的再現;在隧道施工過程中隧道施工采用鋪底先行、襯砌緊跟的方法,可以加快施工進度,減少收尾工程量,大幅度縮短工程收尾時間;評價工程質量很重要的一個方面就是外觀質量與防水效果;認真技術交底和質量把關,依靠科技,加強現場技術管理,杜絕錯誤返工。
關鍵詞：高瓦斯隧道 非煤系地層 治理 施工技術
0 引言
隧道工程瓦斯災害屬于極具危害性的突發事故，具有分散性特點。近幾年隧道工程中因瓦斯爆炸事故雖然不多，但其危害相當嚴重，因而逐漸成為社會焦點。國內曾發生過嚴重的隧道瓦斯爆炸事故，造成巨大人員傷亡。非煤系地層區瓦斯涌出比較分散，且都是隨即發生，隧道施工過程中，若不提前做好防治瓦斯的設計規劃，施工中很可能引發瓦斯災害。鑒于此，研究非煤系地層隧道瓦斯的形成機制以及施工對策具有重要的實際意義。
1 工程簡介
某高瓦斯隧道最大埋深248m。隧道開挖采用臺階法施工。全隧穿越巖性為砂巖、泥巖互層；構造位于稅家槽背斜西翼，構造簡單，巖層傾角4°～5°，節理、裂隙發育一般。
2 瓦斯形成機理分析
綜合分析設計提供地質資料，某隧道是由于淺層天然氣沿地層的巖體裂隙上逸進入隧道。天然氣源自隧道下方2800m三疊系上統須家河煤系地層，它在儲存過程中不斷隨著地質構造的衍變逐漸上移，在侏羅系上統蓬萊鎮組地層局部儲存封閉或孤立殘留在巖石裂隙中，形成以裂隙型游離瓦斯為主的天然氣。這類天然氣因流量小而相對穩定，但是壓力低，分布不均，多數情況下隨機涌出，具有良好圈閉條件的與儲氣層相同且張裂隙或裂隙發育的砂巖透鏡體的分布情況對瓦斯儲量起著決定性的影響。施作隧道工程時，可能發生瓦斯泄漏的情況通常有三個特點，一是天然氣儲量大，二是砂巖層厚且孔隙率較大，三是裂隙呈網絡系統發育。部分地段的封蓋具有良好的圈閉條件，大裂隙發育過程中延伸到了儲氣層，如果直接挖開封蓋，儲氣層內的瓦斯就會順著裂隙發育噴涌而出，嚴重時造成爆炸事故。
3 施工技術
高瓦斯隧道施工管理的重點是防止瓦斯燃燒和爆炸的災害性事故的發生。根據筆者的經驗，當隧道施工現場有充足氧氣、一定溫度的引火源和一定濃度的甲烷時，發生瓦斯爆炸事故的可能性最大。施工對策的制定就是從這3個條件出發，高瓦斯隧道的瓦斯防治手段主要從4個方面考慮，即：隧道瓦斯的超前預測、通風設備的選定及管理、確定檢測和監控系統、施工用機械和電氣設備的選用和管理。施工中采取超前鉆孔探測、預測隧道前方瓦斯的發育情況，通過加強通風降低瓦斯的濃度，采用有效的瓦斯檢測監控系統監控瓦斯的濃度，控制隧道各個不同作業面內的瓦斯濃度在安全作業許可條件內，選用防爆的電氣設備控制火源等手段，確保了隧道的安全施工。
3.1 瓦斯的超前預測
隧道施工中瓦斯涌出量與所在工區的圍巖性質、地質情況有密切的聯系。通過超前水平鉆孔探測和預測隧道前方瓦斯的發育情況，為采用合理的施工措施提供依據，防止瓦斯突涌及爆炸事故的發生。瓦斯隧道安全控制的要點即是在隧道正洞開挖前采用超前水平鉆孔對前方地質進行探測驗證。
超前地質鉆孔采用φ89mm多功能輕型鉆機水平鉆孔進行探測驗證，每25m一循環，孔身長度為30m，搭接長度不小于5m，隧道正洞每個斷面設置5個探測孔，分別在拱頂一孔，拱腰兩孔，拱底兩孔。
3.2 通風設備選定及管理
3.2.1 通風設備選定
通風設備選定是結合隧道各工區任務量劃分，并根據瓦斯涌出量、爆破排煙、同時間洞內工作的最多人數、洞內施工機械排放廢氣量等分別計算通風所需風量，并按允許風速進行檢驗，采用其中的最大值，以確保風量和風速滿足瓦斯防治要求。
全隧采用壓入式主導通風方式。依據風量計算要求正洞單口選用的型號為： 2臺SDF（c）-NO.13（2×132KW）型軸流風機（1臺備用）通過2道管路同時供風，可滿足隧道需求風量要求，斜井采用一臺SDF-NO.11（2×110KW）軸流風機。隧道掘進超過1200m時，在正洞回風區增設SDS-Ⅱ-NO.10射流風機，并在瓦斯易聚集作業面增設局扇以降低瓦斯濃度。正洞通風管選用抗靜電阻燃風管，直徑為1.5m。風管利用φ1500mm鋼筒通過襯砌模板臺車。
3.2.2 通風管理
①在隧道開挖階段，集合通風系統管理的技術工人組成通風班組，建立設備巡檢制度，督促技術人員每天堅持檢查和記錄設備運行情況，按要求進行故障檢修，確保管路順直，無死彎、無漏洞；
②建立瓦斯通風監控機制，負責風量、風速等技術參數的檢測工作。指派專人指揮風機系統的啟停和變速，全程跟蹤記錄并簽認操控流程。移動模板臺車時風機轉為低檔位連續供風；
③隧道回風風速按0.25m/s設計，在避車洞、模板臺車、塌腔和加寬段加設局扇以避免瓦斯積聚。為解決風速低時回風流瓦斯的層流問題，一般地段可用射流風機卷吸升壓來提高風速。
3.3 瓦斯檢測、監控體系
應用互補互驗型監測系統進行瓦斯監測，一方面提高監測精度，另一方面有效彌補單一檢測方式的缺陷，提高隧道施工安全系數。全套瓦斯檢測、監控體系由KJ90自動監控系統、CJG10型光干涉瓦斯檢測儀兩種儀器相結合方法檢測，以保證瓦斯檢測數據的準確，確保施工安全。
3.3.1 人工瓦斯檢測
人工瓦斯檢測采用光干涉式瓦斯檢測儀和便捷式甲烷檢測報警儀。CJG10型光干涉瓦斯檢測儀精度高，測量瓦斯濃度誤差為±0.1%。特點是攜帶方便，操作簡單，檢測地點靈活，主要為瓦檢員配備。
3.3.2 瓦斯自動監控系統
瓦斯自動監控系統使用KJ90聲、光連動自動監控系統，其探頭懸掛位置應能反映隧道即時風流中瓦斯的最高濃度。在檢測到瓦斯濃度≥0.4%時報警，瓦斯濃度≥0.5%時切斷電源實施瓦電閉鎖。瓦斯探測器主要設置在掌子面處（開掘處）、襯砌處、加寬帶和回風口四類易引起瓦斯發生積聚、且位置相對固定、重要的地方。
3.4 施工機械和電氣設備的選用與管理
《鐵路瓦斯隧道技術規范》規定：隧道內高瓦斯工區和瓦斯突出工區的電氣設備和作業機械必須采用防爆型。瓦斯隧道作業設備選用防爆型不僅裝、運機械成本太高，而且對施工工效有較大影響。瓦斯隧道施工設備配置方案是否要全部采用防爆型，不能僅取決于是否為高瓦斯類或瓦斯突出類來定性地決定，而應取決于施工中實測的瓦斯濃度大小來做出科學的選擇。
考慮到本隧道瓦斯屬于深地層天然氣溢出，產量低、而且突出幾率小，經充分研究，在加強超前探測、瓦斯檢測，加強通風，設立施工許可條件基礎上，采用普通的裝、運機械完全可以保證作業安全。此外，為杜絕瓦斯燃燒爆炸的條件形成，洞內其他所有電氣設備、線路均采用防爆型。
4 瓦斯治理效果
該隧道施工管理采取了上述治理措施，根據KJ90自動檢測系統顯示，爆破后掌子面的瓦斯濃度和一氧化碳、氮氧化合物濃度在通風5min～8min就降到規范要求的限值以下。洞內環境良好，檢測到的瓦斯和有害氣體均在允許濃度以下，連續作業8個月，未發生因瓦斯超限造成人身傷亡和設備損壞事故。平均單口月成洞進尺達到了126m/月，說明治理措施是有效的。
5 結語
非煤系瓦斯隧道瓦斯賦存的隨機性導致隧道開挖面出現瓦斯沒有規律，隧道施工瓦斯的防治應對隧址區地層巖性、地質構造進行全面認識，盡可能掌握潛在的瓦斯來源及運移通道，從而采取排放、稀釋、監控等綜合措施進行治理。本方法可以起到同類隧道的借鑒作用。
參考文獻：
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關鍵詞：長大隧道；施工；技術；工藝
1.工程概況
某隧道設計為單洞雙線隧道，全長12867m，起訖里程DK170+300~DK183+167。此隧道1#斜井位于線路前進方向右側，與正洞左線相交于DK177+260，斜井進入井底段正洞拱頂埋深約240m，屬深埋大跨度隧道。
2.此隧道施工關鍵技術
此隧道為砂泥巖地層，在很大程度上受地下水影響，如果在初期不及時支護，很容易造成塌方現象產生，為此，應該進行超前地質預報TSP探測，對前方地質、水文情況進行及時探明；緩傾巖層可能出現在交叉段，容易受爆破震動，進而造成塌方，為了防止這一狀況出現，應該進行超前小導管注漿預支護，在支護時可以與格柵鋼架相互配合使用；斜井進正洞交叉段跨度大，在開挖之后，如果沒有及時進行支護或者沒有閉合支護體系，那么也容易出現塌方現象，為此，交叉段應該采取采用上下臺階及左右導坑施工，初期支護和臨時支護要及時進行；此工程工序繁雜，縱向跨度短，爆破震動頻繁，因此，對圍巖擾動就大，這樣也容易導致塌方現象發生，因此需要采用減震爆破，淺孔密布，使單段最大用藥量得以減少，相鄰段位起爆時間差等措施得以延長，盡最大可能將爆破震動降到最低。
3.施工工藝
3.1開挖施工方法
開挖從進出口兩個方向進行，為了便于通風，經過分析和調整，將本來斜交的斜井與正洞左線，改為正交，按照平坡設置施工交叉口斜井，進入正洞后導洞施工及支護仍按斜井開挖斷面進行，開挖時按照斜井與正洞交角逐步轉變開挖方向。1)交叉口轉車道導坑開挖，在交叉口正洞8 m范圍，按出碴車、裝載機、斜井開挖臺架作業尺寸要求，采用導坑法開挖轉車道，轉車道開挖斷面及支護參數與斜井保持一致，便于利用原斜井臺架組織施工；2)通過對原斜井開挖臺架的改造，開挖出口方向22 m左導坑，施作臨時支護，開挖過程中嚴格按照一開挖一支護的要求及時施作臨時支護；3) 對左側及交叉口剩余部分進行反向開挖，交叉口開挖支護施工期間，在正洞底已支護好的30 m范圍拼裝正洞全斷面開挖臺架，開挖臺架拼裝完成后，向進口方向開始全斷面開挖。等到第二臺開挖臺架完成后，方可開挖施工出口方向。
3.2斜井交叉段轉正洞施工
1)導坑法開挖轉車道。在斜井開挖支護至與正洞相交時，在交叉口轉車道開始開挖時，轉車道完成是在正洞8m范圍內進行，為了使交叉口段施工安全進一步得到保證，需要導坑開挖與斜井保持一致。在原設計支護條件下，斜井底10m支護需要增加鋼拱架使支護進一步加強，按18m考慮轉車道長度，該段按開挖方向轉向與正洞正交逐漸向出口方向，利用斜井開挖臺架施工，采用噴C25混凝土5~10厚進行臨時支護，并且視圍巖情況而進行支護；2）出口方向左導坑分部開挖、臨時支護施作。通過對原斜井開挖臺架進行改造，開挖出口方向開挖22m左導坑。采用在原架基礎上架設棚架的形式進行臺架改造，根據正洞開挖斷面的要求，可對棚架高度進行靈活調整，用套管連接加固棚架與原臺架，不需要大幅度改造原開挖臺架，既能使開挖尺寸的要求得以滿足，而且還能夠進行靈活移動。采用噴C25混凝土5 cm~10 cm厚對導坑左側直墻進行臨時支護，在加強支護時要根據圍巖情況進行，在施工右導坑時再將臨時支護挖除；3）左導坑開挖調整至全斷面、反向開挖右導坑。全斷面調整里程在向出口方向開挖40 m后，利用斜井改造后臺架，由左導坑向右側反向擴挖，逐步與左導洞形成正洞標準全斷面，右導洞開挖時初期支護與左導洞閉合成環，之后嚴格按正洞設計參數進行初期支護；4)交叉口開挖。當開挖至與正洞相交約8m左右時開始架設鋼架、打設錨桿等以穩固交叉口薄弱段。根據設計圖紙推算，橫洞底板高度與正洞上臺階底板開挖高度相對高差約3m，因此橫洞底板按原有設計高程開挖至交叉口，然后沿與正洞軸線垂直方向開挖，縱向開始爬坡至正洞上臺階底板開挖高度，橫洞與正洞開挖后采用石渣鋪底回填成一定的坡度方便各種機械設備的運輸。第二臺開挖臺架完成后立即投入出口方向開挖施工，即完成交叉口段開挖支護。
3.3超前地質預報
斜井進正洞前，先要在地質預報系統中進行一次中長距離的地質預報，以便施工中采取應對措施，對施工方案進行及時調整。
3.4導坑開挖爆破
導坑開挖爆破主要采用光面爆破，在進行爆破時采用的眼間距和抵抗線要根據圍巖特點來進行選擇，選擇最合理的眼間距，最小的抵抗線，在布置時要輔助炮眼交錯來均勻進行，確保周邊炮眼垂直于輔助炮眼眼底，掏槽炮眼加深20。對周邊眼的裝藥量有一定的規定，要嚴格按照規定來進行控制，采用間隔裝藥，沿炮眼全長均勻分布藥量。
3.5防排水施工
在防水板鋪設之前，應確保初期支護表面應平整、無裂縫。防排水施工要根據設計圖要求來進行安裝，采用無釘鋪設工藝進行防水板鋪設，鋪設順序應該采用從上往下的順序進行。采用雙焊縫來進行防水板之間的搭接縫。
3.6洞內監控量測
通過監控量測按照要求頻次采集交叉段圍巖相關數據，對采集的數據進行及時分析，進而為施工決策提供可靠意見。由于隧道施工是一個人員密集的工程，工序較為復雜，為了確保工期的正常運行和質量，應在施工前，對施工人員進行專項培訓。
交叉口施工時，為了避免造成支護困難和增加人為安全，嚴禁在支護系統未封閉成環前擴挖；根據圍巖情況靈活調整施工順序；交叉口工序轉換頻繁，作業空間小，人員和設備較多，因此，在施工前應對施工人員進行相關專業培訓和安全培訓，確保工程能夠按進度、安全完成；對于防坍塌應急預案，應在施工之前就開始編制，對應急救援物資進行準備，在整個施工過程中，要安排專業人員進行安全施工追蹤，并對支護地段圍巖變形情況進行觀察，一旦發現問題，及時讓施工人員撤離，及時啟動應急預案。
參考文獻：
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[2] 趙忠保. 青云山隧道施工方案研究[J]. 鐵道建筑, 2010, (03).
關鍵詞 隧道；輔助作業；施工
中圖分類號U45 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）42-0116-02
隧道工程輔助施工要根據工程地質及水文地質條件、施工隊伍的技術水平以及機械設備狀況做好工序設計和輔助施工，在施工的過程中觀察地形、地貌的變化以及地質和地下水的變異情況，選用和是的輔助施工方法并做好預防措施。
1 通風防塵
隧道施工中，炸藥爆炸時產生一氧化碳、二氧化氮等有害氣體；施工人員則呼出二氧化碳；有些地層中還含有硫化氫一類的有毒氣體；鉆眼、爆破和裝碴作業時又產生大量巖塵，此外，隨著坑道的延伸，溫度和濕度都愈益升高。所有這些不利因素，都會極度影響掘進速度和危害人體健康，所以必須做好通風防塵工作。
1.1 通風方式
隧道通風方式，按供風來源分，有自然通風和機械通風兩種。機械通風又可分為管道式和巷道式兩大類。
1.1.1 巷道式通風
巷道式通風是利用巷道作為循環風流通道的一種通風方式。1）主風流循環系統
在平行導坑洞口的側面（或頂部）開挖一個通風洞，在其洞口安裝通風機（主扇）向洞外排氣。
2）局部風流循環系統
主風流循環系統一般并不能直接把新鮮空氣送到導坑和平行導坑的開挖面上去，對于這兩個工作面，是采用風管式通風來解決的。
1.1.2 風墻式通風
這種方式適用于較長隧道，一般管道式通風難以解決，又無平行導坑可以得用的情況，它得用隧道成洞部分較大的斷面，用磚砌或木板隔出一條2m3~3m3的風道，以減小風管的長度，增大風量，滿足通風要求。
1.2 洞內通風量計算
根據同一時間洞內工作人員計算：
Q=k?m?qn（m3/min）
式中：k-風量備用系數，采用1.1；
m-同時在洞內工作人數；
qn-每一工作人員所需新鮮空氣，一般地區取3 ，高寒高海拔地區取4 。
除此之外還可以按爆破作業確定風量，在此不詳細闡述。
1.3 防塵措施
隧道施工防塵的方法是濕式鑿巖標準化、噴霧灑水經常化、機械通風正常化、個人防護普遍化等綜合措施。在水源缺乏，容易凍結或巖石性質不適于濕式鑿巖的地區，可采有帶有捕塵設備的干式鑿巖。當干式鑿巖所采用防塵措施不能達到2mg/m3以下時，嚴禁打干風鉆。
濕式鑿巖：就是通常所謂的“水風鉆”鑿巖，在鑿巖過程中，利用高壓水濕潤巖粉，變成巖漿，流出炮眼，防止巖粉飛揚。
噴霧灑水：是爆破前后降低粉塵，也宜用灑水來防止。
個人防護：如配帶口罩，可減少吸入粉塵和有害氣體，也是行之有效的防塵措施。
2壓縮空氣供應
隧道施工中應用種類眾多而大量的風動機具，無不以壓縮空氣為動力，需要大量的壓縮空氣的供應。
壓縮空氣用電動或內燃的壓縮空氣機產生，一般短隧道多采用移動式內燃型，而長隧道則采用大型固定式電動型機。集中在洞口的空壓機站工作，用高壓風管向風動機具輸送。
每座空壓機站的生產能力，按其所服務的風動機具同時工作耗風總量、加以管路漏風量和一定的儲備量而定。
2.1 風量與風壓
空壓機站的設備能力應能滿足同時工作的各種風動機具的最大耗風量。
2.2 高壓風管路安裝
1）靠近空壓機150m以內的高壓風管法蘭盤接頭，因溫度較高宜用石棉襯墊；
2）高壓風管路在洞內敷設于電纜電線的另一側，并與運輸軌道有一定距離，而且管路高度不應超過運輸道軌面；
3）洞內管路前端至開挖面宜保持30m以上的距離，用φ5Omm高壓軟管接分風器，再用φ19mm~φ50mm（長度不宜大于50m）高壓膠管接到工作面的機具上。
3 施工給水與防排水。
隧道施工中用水的場合很多，濕式鉆眼，噴霧灑水，拌和混凝土，空壓機的冷卻，施工人員的生活等等，都需要大量的給水。而地層中的潛水則會滲入坑道，施工防塵亦有廢水，造成工作上的不便，并軟化圍巖，引起塌方，特別是遇到暗流時造成大量涌水甚至能淹沒坑道，毀壞工程，如成昆線施工中某隧道日涌水量竟達28 800m3。因此，隧道施工中必須認真做好給水、排水工作，方能確保施工的順利進行。
3.1 給水方式
給水水源主要有地表水、泉水或鉆井取水，用渠道引流或用機械提升到高處的蓄水池儲存，通過管路送到使用地點。
3.2 防排水方式
3.2.1措施與方法
隧道施工防水排水工作，一般應以排為主，采取截堵排相結合的綜合措施：
1）截斷水源盡可能減少洞內水量和堵水困難；
2）給水以出路，沿著安排的途徑疏干圍巖含水，防止水對施工的危害與影響，消滅滲漏水侵蝕襯砌，損壞和降低工程質量；
3）寒冷及嚴寒地區排水系統，應有防寒保溫設施，防止凍結；排水坑道埋深宜大于當地地層最大凍結深度；
4）將水堵于主體工程以外集中匯流排出，主要是：
（1）開挖前壓漿堵水；
（2）襯砌后壓漿堵水。
3.2.2洞口排水
隧道施工前必須先做好洞頂、洞口和隧道周圍地表的防排水工作。如平整洞頂地表，排除積水，首先完成天溝、吊溝、側溝等排水系統工程等。
3.2.3正洞和輔助坑道排水
1）豎井和長隧道反坡地段，如涌水量較大并有長期補給來源時，應采取抽水機分段分級抽排水；
2）隧道通過沙層時，為防止細小顆粒隨排水流入坑道應設置濾層，并采取降低流量和流速的措施；
3）通過大面積滲漏水地段，應盡可能采用鉆孔將水集中匯流，經管、槽排入水溝。
3.3注漿堵水
注漿堵水主要作用是封堵裂隙，隔離水源，堵塞水點，以減少洞內涌水量，改善施工條件。
注漿通常有單液壓漿，即壓注水泥漿液，適用于基巖裂，地面預注漿或工作面預注漿，壁后充填加固等，凝膠時間6h～15h；雙液壓漿，即壓注水泥漿液和水玻璃漿液(或其他化學漿液)適用于基巖裂隙、地面預注漿和工作面預注漿、壁后注漿、堵特大涌水等，膠凝時間為十幾秒到幾十分。
3.3.1注漿材料
它分為粒狀漿材和化學漿材兩類。
粒狀漿材主要有純水泥漿和粘土。
化學漿材適用于粒徑小于1mm粉細砂層和細小裂隙巖層及斷層泥地段。它可分為有機化學漿材和無機化學漿材。
根據被注地層的顆粒級配、空隙率、含水量、PH值等，進行室內外試驗以確定漿液的合理配合比及膠凝時間等。
3.3.2注漿設計參數
1）擴散半徑
國外學者對砂及砂礫石地層中的注漿，經理論研究提出了不少計算擴散半徑的公式，如萊福公式、馬格公式、卡路公式等，其中較常用的為馬格公式：
式中：R-注漿有效擴散半徑（cm）
r-注漿管半徑（cm）；
k-砂層滲透系數（cm/s）；
h-注漿壓力（水頭高度計）（cm）；
t-注漿時間（s）；
α-漿液粘度與水的粘度比；
n-砂的孔隙率（%）
2）注漿量
它是指加固單位體積的砂（土）所需注入的漿液數量，即
Q＝KVn
式中：Q-注漿量（m3）；
V-固結體體積（m3）；
K-注漿量折減系數，通過試驗確定；
n-砂的孔隙率（%）。
3）注漿壓力。注漿壓力的大小，取決于被注地層的山體壓力和漿液的滲透性質。
4）注漿管間距。其間距應小于擴散半徑的2倍，否則兩相鄰孔不能交圓成幕。
為了對注漿做出合理的設計和施工方案，必須事先對被加固地層進行物理力學指標試驗，以查清其含水量、容重、壓縮系數、內摩擦角、粘結力、滲透系數、孔隙比、pH值及抗壓強度等。并在現場選擇適當地點進行注漿試驗。
3.3.3注漿方法
壓漿和注漿通過壓注漿設備向地層中注入凝結劑固結地層，減少地層的滲透性，提高地層的穩定性和強度。目前國內外所采用的注漿方法有：
1）滲入性注漿；
2）劈裂性注漿；
3）壓密性注漿；
4）高壓噴灌注漿。
注漿用于防水，通常采用的方法是開挖前壓漿堵水和襯砌后壓 漿堵水。
4 施工供電與照明
隧道施工離不開用電。洞內必須有充足照明，洞外有大量電動機械和設備。
洞內照明和動力線路安裝在同一側時（風水管路相對一側）。必須分層架設，電線懸掛高度距人行地面，400V以下不小于2m，6kV~10kV不小于3.5m。高壓在上、低壓在下；動力線在上，照明線在下；干線在上，支線在下。禁止在動力線上加掛照明設施。
工作地段的動力線都應用橡皮電纜，以確保安全。當施工地段沒有高壓電時，一般采用自發電解決。
5 結論
總之，由于受到地質和其他因素的影響，做好隧道的輔助施工工作至關重要，關系到整個隧道施工的進展速度和安全，只有把隧道的輔助工作做好，才能保證隧道的施工質量。筆者在此研究深度方面還有欠缺，希望通過不斷的工程實踐加以完善、改進和提高。
參考文獻
[1]朱宇儀.略談提高隧道工程技術水平問題[J].鐵道建筑，1984(9).
【關鍵詞】隧道；設計理論；施工技術
改革開放以來，我國經濟發展迅速，城市規模不斷擴大，城市人口劇增，許多城市不同程度地出現了建筑用地緊張，生存空間擁擠，交通堵塞等問題。這些問題給人類居住條件帶來很大影響，阻礙了現代城市的可持續發展。為了緩解以上問題，我國及世界上其他各國都開始向地下空間發展，隧道工程便是對地下空間利用的一種體現。與西方發達國家相比，我國隧道建設起步較晚，存在施工經驗不夠豐富、設計理念不夠先進等問題。不過，改革開放以后，我國隧道工程發展迅速，各種隧道工程的建設為我國隧道理論的發展、完善提供了寶貴的經驗。
一、隧道工程理論
隧道設計理論主要有兩種，一種是二十世紀20年代提出的傳統的“松弛荷載理論”，其核心內容是：穩定的巖體有自穩能力，不產生荷載；不穩定的巖體則可能產生坍塌，需要用支護結構予以支撐。這樣，作用在支護結構上的荷載就是圍巖在一定范圍內由于松弛并可能塌落的巖體重力。
另一種理論是二十世紀50年代提出的現代支護理論，即“圍巖承載理論”（簡稱“巖承理論”），其核心內容是：圍巖穩定顯然是其自身有承載自穩能力；不穩定圍巖喪失穩定確實有一個過程的，如果在這個過程中提供必要的幫助或限制，則圍巖仍然能進入穩定狀態。這是一種比較現代的理論，它已經脫離了地面工程考慮問題的思路，而更接近于地下工程實際，半個世紀以來已被工程界廣泛接受和推廣應用，并且表現出了廣闊的發展前景。
二、隧道超前地質預報
隧道建設是一項十分復雜的工作，為了防止發生重大工程事故，確保施工過程中的穩定和安全，必須認真做好超前地質預報工作，盡可能詳細地調查隧道位置的區域工程地質、水文地質情況，施工過程中應做到勤監測，密切注意圍巖狀況，及時發現異常情況，以保證后續工作的順利開展。
隧道超前地質預報不僅可以進一步查清隧道開挖工作面前方的工程地質和水文地質條件，指導工程施工的順利進行，而且還可以降低地質災害發生的幾率和危害程度，并為優化工程設計提供地質依據。由此可見，隧道超前地質預報對于安全科學施工、提高施工效率、縮短施工周期、避免事故損失、節約投資等具有重大的社會效益和經濟效益。因此，對隧道超前地質預報工作應給予足夠的重視。
三、隧道施工方法以及選擇原則
目前，常用的隧道施工方法有礦山法（又稱鉆爆法）、新奧法（我國稱為“錨噴構筑法”）、明挖法、蓋挖法、盾構法、掘進機法、沉埋法（又稱沉管法）。
礦山法指的是用開挖地下坑道的作業方式修建隧道的施工方法。 礦山法是一種傳統的施工方法。它的基本原理是，隧道開挖后受爆破影響，造成巖體破裂形成松弛狀態，隨時都有可能坍落。礦山法施工的基本原則是“少擾動、早支撐、慎撤換、快襯砌”。
“新奧法”是奧地利隧道學家臘布希維茲教授在總結錨噴支護技術的基礎上首先提出的，簡稱為NATM（New Austrian Tunnelling Method）。它是采用錨桿和噴射混凝土作為初期支護，達成圍巖的基本穩定，帶隧道開挖完成后，在逐步地作內層襯砌作為安全儲備，以保持隧道長期穩定的施工方法。至今，可以說在所有重點難點的地下工程中都離不開NATM.新奧法幾乎成為在軟弱破碎圍巖地段修筑隧道的一種基本方法。
明挖法指的是先將隧道部位的巖（土）體全部挖除，然后修建洞身、洞門，再進行回填的施工方法。具有施工簡單、快捷、經濟、安全的優點，城市地下隧道式工程發展初期都把它作為首選的開挖技術。其缺點是對周圍環境的影響較大。
蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度后，將頂部封閉，其余的下部工程在封閉的頂蓋下進行施工。主體結構可以順作，也可以逆作。在城市繁忙地帶修建地鐵車站時，往往占用道路，影響交通當地鐵車站設在主干道上，而交通不能中斷，且需要確保一定交通流量要求時，可選用蓋挖法。
盾構法是暗挖法施工中的一種全機械化施工方法，它是將盾構機械在地中推進，通過盾構外殼和管片支承四周圍巖防止發生往隧道內的坍塌，同時在開挖面前方用切削裝置進行土體開挖，通過出土機械運出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進，并拼裝預制混凝土管片，形成隧道結構的一種機械化施工方法。盾構法開挖隧道通常適用于軟土而不適用于巖石中。
掘進機法是挖掘隧道、巷道及其它地下空間的一種方法。簡稱TBM法，是用特制的大型切削設備，將巖石剪切擠壓破碎，然后，通過配套的運輸設備將碎石運出。分為：全斷面掘進機的開挖施工，獨臂鉆的開挖施工，天井鉆的開挖施工，帶盾構的TBM掘進法。
沉埋法指的是將箱形或管形水泥混凝土預制構件，分段沉埋至河底或海底而構成隧道的施工方法。
目前常用的隧道施工方法主要有上述幾種，不同的施工方法有各自的適用范圍，在具體工程中選擇何種方法應遵循以下原則：在選擇隧道施工方法時，應綜合考慮圍巖工程地質、水文地質條件、隧道工程結構條件和工程施工條件，使所選方法與圍巖自穩能力、工程地質條件以及隧道斷面大小、形狀相適應，并應滿足施工技術水平、施工安全、作業空間、施工速度、施工成本控制、工程質量、環境保護、施工組織和管理方面的要求。
四、隧道支護
隧道支護結構的基本作用是保持隧道斷面的使用凈空，防止巖體質量的進一步惡化，同圍巖一起組成一個有足夠安全度的隧道結構體系，承受可能出現的各種荷載。此外，支護結構必須能夠提供一個能滿足使用要求的工作環境，保持隧道內部的干燥和清潔。
隧道的支護主要有初期支護和后期支護。初期支護的主要作用是承受“早期圍巖壓力”，幫助圍巖達到“基本穩定”，以便安全、順利地挖除坑道內巖體，保證隧道在施工期間的穩定和安全。初期支護的常用方法有錨噴支護和超前支護。后期支護的作用主要是承受后期圍巖壓力，并提供“安全儲備”，以及滿足構造、美觀、降阻和耐久等方面的要求，保證隧道在服務期的長期穩定和安全。
五、隧道工程施工質量檢測
隧道工程試驗檢測工作是隧道工程施工技術管理中的一個重要組成部分，同時也是隧道工程施工質量控制和竣工驗收評定工作中不可缺少的一個主要環節。工程實踐經驗證明，不重視施工控制和施工現場質量的控制管理工作，而僅靠經驗評估是造成工程出現早期破壞的重要原因。因此，要想切實提高隧道工程施工質量，縮短施工工期，降低工程投資，在建立健全工程質量監測制度的同時，必須配備一定數量的試驗檢測設備和相應的專職檢測技術人員。
六、我國隧道發展方向
改革開放以來，我國隧道建設事業蓬勃發展，目前我國隧道數量已經躍居世界第一位。但我國僅僅是一個隧道大國，而非隧道強國，與西方發達國家相比，我國隧道建設還存在著機械化施工程度不高，施工工藝不夠先進，質量控制不夠嚴格，工程事故頻發等缺陷。隧道技術的發展表明，今后我國隧道技術的研究方向為：非爆破的機械化施工、合理規劃與環境保護、設計可靠合理、使用安全等方面。
參考文獻：
[1]隧道安全施工技術手冊 傅鶴林等編著 北京：人民交通出版社 2010.6
[2]隧道施工技術 陳小雄主編 北京：人民交通出版社 2011.6
[3]隧道工程 王成主編 北京：人民交通出版社 2009.8
[4]地下建筑結構設計（第二版） 王樹理主編 北京：清華大學出版社 2009.11
作者簡介：
張毅鵬（1991—），男，鄭州大學 土木工程學院 2010級土木工程專業 四班。
關鍵詞：公路隧道；施工技術；路面施工；質量保證
中圖分類號：TU74文獻標識碼：A
引言：21世紀以來，隨著我國的國民經濟水平的飛速發展，我國的城市現代化的建設工作同樣也取得了非常好的成績，公路作為我國國民經濟的重要命脈，其自身又具有靈活性以及優越性的特點，所以它在交通運輸方面所發揮的作用也是其他運輸方式所無法比擬的，公路隧道是整個公路工程結構的最為重要的組成部分，特別是近些年來，我國開始推廣并實施了西部大開發的戰略措施，高等級公路工程不僅僅只在沿海地區建設，也已經開始在西南西北山嶺地區建設了，因此我國公路隧道建筑的數量越來越多，規模也越來越大了，同時這也對公路隧道的施工技術提出了更高的要求。本文便對公路隧道施工準備和施工技術方案的確定以及公路隧道施工階段的技術處理兩個方面的內容進行了詳細的分析和探析，從而詳細的論述了我國公路隧道施工技術的相應情況。
1公路隧道施工的風險內容
1.1風險識別
所謂的風險識別就是指在明確了控制目標后，準確的找到可能會對目標產生影響的各類因素，而這也是風險管理工作實施的基礎，是后續進行風險評估和風險應對的前提。風險識別主要分為明顯風險控制目標、收集整理相關資料、明確最重要的參與者、估計風險形勢、識別潛在的風險因素以及編制相應的風險識別報告等階段。在準確的識別了風險源后，便能夠得到由各類風險因素組成的集合，而各個事件又是有一定的支配關系的，便可以劃分出各類因素的層次，從而得到遞階的風險因素層次結構。
1.2風險評估
在公路隧道的施工過程中，風險評估主要由兩部分組成，分別為隧道施工風險估計和隧道施工風險評價，前者就是指對隧道施工每一個階段出現風險事件的可能性、可能發生的時間以及可能產生的影響后果等進行科學的估計，從而為后續整個工程項目的風險工作提供基礎，并且制定風險管理計劃、實施風險監控措施以及制定風險應對措施等內容也都是以此為依據的；后者則是指對影響公路隧道施工安全的各類風險因素進行綜合的分析，同時估算出風險發生的概率及其可能帶來的損失，確定隧道工程項目的核心風險，有后續有效的處理這些風險提供重要依據。
1.3風險應對
所謂的風險應對就是指在隧道工程施工時發生風險時所采取的風險管控措施，通常情況下，風險應對措施主要包括兩大類，第一類為在還未發生安全風險的時候，針對已經確定的風險因素制定有針對性的控制對策，從而最大限度的減輕風險，常見的有分散、緩解以及風險規避等措施；第二類則為風險發生之前，借助于相應的財務管控措施來降低風險因素對項目目標實現程度的影響，常見的有保險、轉移以及風險自留等措施。
1.4風險監控
從過程的角度來看，風險監控工作是處于公路隧道施工安全風險管理流程中的末端，當然其也是只屬于項目風險控制領域的一部分內容，并且風險監控是應貫穿于風險管理的全過程的。另外，作為一個連續不間斷的過程中，風險監控工作應是在考慮到項目整個風險管理過程后所確定衡量標準，并且及時的跟蹤和評價風險管理活動的完成情況。
2公路隧道施工風險特征及風險應對技術措施
2.1公路隧道施工風險的特征
（1）公路隧道工程的施工風險具有較強的隱蔽性；（2）公路隧道施工風險對工程的水文條件和地質條件有一定的依賴性；（3）公路隧道施工風險的發生具有一定的隨機性；（4）公路隧道施工風險與施工場地的實際條件有密切的關系；（5）隨著公路隧道施工的進行，風險發生的概率也越來越大；（6）公路隧道施工風險所帶來的后果是較為嚴重的。
2.2公路隧道施工風險的技術應對措施
在開挖隧道的過程中，有很多原因都可能導致塌方問題的出現，通常情況下我們將其歸納為兩大類，第一類是自然因素的影響，如地下水變化、地質條件以及受力狀態等，第二類則為人為因素的影響，如不合適的設計方案或是施工方法等，針對隧道施工中的崩塌和塌方的風險，我們可以采取以下的技術措施：應采用圍巖“預加固”的技術，從而提升圍巖的性能指標。也可以采用預切槽或是旋噴拱，最大限度的避免圍巖出現變形的問題。在施工的過程中也可以采取相應的防水措施，避免其滲入到隧道之中。施工時應選擇最合理的開挖方法，開挖時可采用中壁法、眼鏡法、短臺階法和臺階法等技術，可以采取增設鋼筋網、加密加長錨桿、加密鋼架以及噴射鋼纖維混凝土等初期支護措施。還應做好圍巖的量測工作，發現異常情況時應采取改變襯砌斷面形式、采用鋼筋混凝土襯砌、提升襯砌混凝土強度以及增加襯砌混凝土的厚度等有效的處理措施。
3公路隧道施工準備和施工技術方案的確定
3.1施工作業線的安排。按照隧道設計的結構以及施工現場的地質情況，一般施工作業都是采用導洞先行的方式的，中導洞掘進45m左右時開始澆注中墻。
3.2施工的防塵和通風。如果洞內需要爆破掘進，那么就必須采取濕式鑿巖的施工方法，為最大限度的降低粉塵濃度，爆破后應該進行灑水。
3.3施工的用水。應該先在距離隧道拱頂超過30m處修建一座高山水池，水源一是從電站的水渠中抽水到山頂的蓄水池處，之后再用管道運輸至水的進口處，這些水可用于施工用水以及施工人員的生活用水。
3.4施工的供電。應在隧道的進口和出口處都安裝一個變壓器，利用附近的地方電網對工程的施工進行供電，另外施工單位還應準備一臺備用的發電機組。
3.5施工的排水。施工的排水主要指的是排出施工中的廢水以及可能會涌入隧道的地下水。
4公路隧道施工階段的技術處理
4.1超前小導管的施工技術。（1）制管。超前小導管系應當由壁厚5mm，外徑50mm的熱軋無縫鋼管制成。小導管長度應當為500cm。將鋼管的一端焊上鋼箍后，再對另一端加熱鍛造成鍛頭，應留400mm作為止漿段，然后再鉆四排注漿孔，注意應當沿管壁的四周鉆孔，并且排孔位是要相互錯開。（2）鉆孔。確定孔眼的位置時應當嚴格的遵照設計的環向間距并且以臨近開挖面的鋼支撐作為支點。（3）導管注漿的安裝。鉆孔完成以后，應用高壓風進行清孔，安裝完小導管之后應使用牛角泵壓水泥漿，注漿的壓力應在0.7到1.0MPa的范圍內，當達到壓力時應繼續工作15分鐘再停止注漿。
4.2爆破技術。工藝質量是影響隧道施工的關鍵因素，而防排水質量以及開挖和初期的防護又影響著工藝質量，這其中最重要的影響因素就是開挖的質量，開挖的質量取決于鉆爆的質量，因此鉆爆的質量就是影響隧道質量的最重要的因素了。
4.3特殊地質條件的技術處理。
4.3.1塌方的處理。
治理隧道塌方時，應堅持防治結合的方針，預防為主，及時的預報施工現場的地質情況，施工時嚴格的按照設計規范要求進行施工，確保各道工序的施工質量，應根據圍巖的實際情況，控制各道工序間的步序拉開長度，對于地質條件不佳的邊仰坡地段，必須及時的進行量測監控并采取相應的防護措施。
4.3.2涌水和滲水的處理。
洞內治水最重要的原則應是防水和排水相結合。
4.3.3環境的影響。
【關鍵詞】 滑模攤鋪機 施工
1 工程概況
蘭州至永靖沿黃河快速通道建設工程恐龍灣隧道路面結構為15cmC20混凝土基層+24cm水泥混凝土面板。洞內路面寬度為825cm。隧道水泥混凝土道面施工在甘肅省內首次采用滑膜攤鋪機施工。
2 工藝原理
滑模攤鋪機是根據高靈敏度傳感器反饋數字信息沿拉線自動行走調整的，拉線的準確保證了道面的高程和平整度。砼表面經過抹平板不間斷往復運動抹平，因此道面的動態平整度遠高于人工施工的平整度，達到了大面平整的效果。
3 施工技術及流程
3.1 現場施工放樣
砼道面施工采用單向坡雙線式基準線設置方式設置。
3.2 砼的拌和與運輸
（1）拌合前必須對所有材料測定含水量、級配分析及溫度測定，調整配合比，下發施工配合比通知單。
（2）拌合時必須嚴格按通知單控制各種料倉進料的速度，拌和的時間等，試驗人員必須測定坍落度、泌水率、試驗試件，關注砼的外觀鑒定和外摻劑的使用，杜絕干料、生料或離析料的產生和出場。
（3）砼的運輸。砼的運輸將選用車況好，裝載質量大，不漏漿撒料的自卸車進行砼的運輸。砼卸料落差不得大于2m；根據氣溫情況在夏季施工應遮蓋；攤鋪完畢時間宜短于初凝時間1h。
3.3 砼的攤鋪
（1）攤鋪前的檢查。攤鋪前應對板厚及標高、基層濕潤度、各種縫的鋼筋型式、布置樁號及部位檢查。
（2）砼卸料和布料。1）砼的卸料必須有專人指揮車輛均勻卸料，卸料高度必須在螺旋布料器葉片上緣以下，最高料位高度不得高于松方控制板上緣。2）砼的布料將有螺旋布料器自動完成布料，但機前缺料或料過多時，采用人工配合挖機送料或布料，做到布料與攤鋪速度相協調。3）鋼筋砼路面的布料將在鋼筋網外側使用挖機均衡卸料、布料。
（3）砼面板的滑模施工。1）起步攤鋪中的校核調整：攤鋪前，應在直線采用釘樁或基準線法校準滑攤鋪面擠壓底板4角點高程和側模前進方向，調整攤鋪機機架前后左右的水平度，并使其掛線自動行走。2）攤鋪速度控制：機手操作滑模機時必須緩慢、均速連接不間斷地攤鋪，根據混合料的坍落度攤鋪速度宜控制在0.7～1.5mm/min，不得出現料多時追趕，然后隨意停機待料現象發生。3）振搗倉內混合料控制：攤鋪時，機手應隨時調整人參方高度控制板，正常時，振搗倉內混合料位高于振搗棒10cm左右，高低控制允許值宜±4cm為佳。4）振搗頻率控制：振搗頻度控制范圍為6000～11000r/min，宜采用9000r/min左右，并避免防止混凝土欠振、過振、漏振。5）攤鋪縱坡較大的路面時，應調整抹平板壓力，上坡時，擠壓底板前仰角宜適度調小，減小抹平板壓力；下坡時，則相反。6）面層砂漿表層厚度控制：施工時，密切關注所攤鋪的路面效果，及時調整和控制速度、振搗頻率、搓平梁、抹平板等。確保面層砂漿表層厚度控制在2mm左右。7）履帶機械上已鋪路面的控制時間：應在養護7天以后，并且履帶底部應鋪橡膠墊，防止損傷已鋪路面。8）砼對前后兩次攤鋪的砼連接板塊，連接縱縫的橫向平整度應控制在3mm（3m直尺測），橫向相鄰高差控制±2mm。9）砼面板的修整：滑模攤鋪的路面因有自動抹平裝置抹平，消除了表面氣孔和石子移動帶來的缺陷，故面板原則上不應再修整。禁止加鋪砼或砂漿來修補路面。
（4）滑模攤鋪的路面應該是表面平滑，攤鋪過程中出現以下幾個問題，應立即解決處理。1）橫斷面處多次出現麻面、拉裂現象，路面有發亮的砂漿條帶等，必須檢查振搗棒的前仰角，注意他們的深度、位置和大小。2）在多車道攤鋪左右卸下了兩車稠度不一致的混合料時，則應分別調整振搗的頻率，按偏干一側料設置攤鋪速度。3）出現橫向拉裂現象，應從如下幾方面檢查：混合料可能整體過干硬、離析或集料過大或可能速度過快，頻率不夠；擠壓底板的位置和前仰角設置是否變化，若倒角或前仰角過大，均可能出現拉裂現象；混合料干硬或等料停機時間較長，起步攤鋪速度過快，可能出現拉裂現象。
3.4 接縫的施工
恐龍灣隧道砼路面接縫分橫向接縫和縱向接縫，其中橫向接縫有橫向縮縫、脹縫和橫向施工縫三種，縱向接縫有縱向縮縫。
（1）橫向縮縫：橫向縮縫為鋸縫，屬假縫，施工方向及分塊按圖紙規定進行，為每塊板5m長。鋸縫的時間一般用強度指標來控制，當砼的強度達到6～12Mpa開始鋸橫向縮縫；設置有傳力桿橫向縮縫施工，采用鋼筋定位支架前置法施工，支架要有足夠的強度，鋼筋直徑采用8～10mm，并且在攤鋪前放樣準確，用鋼釬固定于基層上，外側標注精確位置；傳力桿無涂料一側焊接，有涂料一側綁孔于支架上。
（2）橫向施工縫：橫向施工縫應與路中心線垂直，施工縫采用平縫加傳力桿型；橫向施工縫制作采用“軟做施工縫法”，端頭模板為帶孔、帶固定裝置的鋼模板，高度與砼路面厚度相等，孔的大小和間距與傳力桿設置相吻合。
（3）脹縫：橫向脹縫貫通全寬，應垂直路面中心線；脹縫的施工采用前置法的施工工藝。
（4）縱向縮縫：縱向縮縫隙采用假縫拉桿型，拉桿靠滑模攤鋪機配備的自動拉桿打入裝置安裝施工，間距按設計要求設定；縱向縮縫制作采用硬切縫施工。
3.5 路面砼的養生
采用土工布覆蓋灑水養護，要及時灑水，灑水遍數以保證覆蓋物在養生期間始終處于潮濕狀態：每天灑水2～3遍。
3.6 填縫
填縫前對縫的要求：要求干燥，無塵土，無砼碎屑和其他雜物。
4 結論與效果
采用滑膜攤鋪機施工工藝可提高道面混凝土強度，降低了勞動強度、改善了施工環境，推行了機械化，取代了傳統的人工攤鋪的復雜工藝、工序，根據拌合能力，節省了大量的耗材及人力，降低了施工成本。并使施工現場達到物放整齊、現場整潔。安全施工得以保障，解決了原有的人工加小型機具施工時，現場人員與機械交織作業造成的潛在風險。
參考文獻：
[1]《公路水泥混凝土路面滑模攤鋪機施工技術規程》（JTJ/T037.1-2000）.
[2]《公路工程質量檢驗評定標準》（JTG F80/1--2004）.
[3]《公路水泥混凝土路面設計規范》（JTG D40-2011）.
