摘 要：伊朗德黑蘭薩德——納耶雅士公路隧道項目位于德黑蘭北部，由南、北主隧道、庫爾德斯坦隧道及其他附屬隧道組成，其中主隧道最大截面處跨度達到30m，具有一定的施工難度。本文將結合薩德——納耶雅士公路隧道施工過程中采用的一些施工方法和技術參數來詳細介紹該隧道的開挖和支護技術。

　　關鍵詞：道路施工論文發表,核心期刊論文發表,隧道施工,開挖技術,支護技術

　　一、工程概況及特點

　　薩德——納耶雅士隧道主要由南、北主隧道、庫爾德斯坦隧道、03隧道和04隧道組成。其中南隧道全長1850m，北隧道全長1950m，主隧道為3、2車道隧道。庫爾德斯坦隧道為全長950m的2車道隧道，并與南隧道地下交叉穿越，形成了連接庫爾德斯坦高速的南北向連接通道。03、04隧道為累計長度569m的1車道隧道。隧道總平面如下：

　　由隧道總平面圖可以看出，隧道雖然不長，但是平面及立體交叉較多。在平面上，北隧道與03隧道，北隧道與庫爾德斯坦隧道，南隧道與04隧道，以及南隧道與遠期停車場交叉口處，隧道斷面較大，最大的北隧道與庫爾德斯坦隧道交叉處斷面達31m，在挖掘、襯砌時均有較大難度。

　　二、隧道施工方案

　　薩德——納耶雅士隧道施工的主要難點在于2車道、3車道及交叉口大斷面等幾個截面。下面針對這幾個跨度較大的截面，對其施工方案做一個簡單的介紹。

　　(一)2車道隧道

　　2車道隧道橫斷面

　　如上圖所示，2車道隧道采用3臺階發分5步挖掘，上部和中部又分成左右兩部分挖掘，上部兩部分中間采用臨時襯砌支護隔斷，仰拱部分最后挖掘。所有斷面完成挖掘、初襯后拆除中間臨時支護，進行隧道二次襯砌。

　　(二)3車道隧道

　　3車道隧道橫斷面截面

　　如上圖所示，3車道隧道分左、中、右3部分開挖,左右兩部分按上、下兩層開挖，中

　　間部分按上、中、下3層開挖。3部分中間由隔墻隔斷，隔墻由鋼筋桁架及鋼筋網片并噴射混凝土臨時支護。待全斷面挖掘并初襯完成后，拆除中間隔斷，然后安裝防水板，開始二次襯砌。

　　(三)交叉口處大斷面隧道

　　如上圖所示，基本工法與3車道隧道大致一致，只是斷面更大，對于此類大斷面隧道的開挖，我們采用了階梯式變截面的方法進行挖掘過渡，與普通截面連接。在下一章將對這處30m大跨度公路隧道橫斷面的開挖和支護技術進行詳細闡述。

　　三、施工工法詳解

　　(一)施工準備

　　開挖過程避開雨天進行，施工前做好地表情況調查，完善施工范圍內地表防排水系統，特別是對頂部及兩側的沖溝進行疏導引流，減少地表水對隧道周邊巖體的侵蝕。洞口段邊仰坡開挖嚴格按設計控制坡度，松軟地層開挖時從上至下，邊挖邊防護，隨時監測、檢查山坡穩定情況。邊仰坡上浮石、危石要清除干凈，坡面凹凸不平處予以修整平順。

　　(二)洞口淺埋段施工

　　超前大管棚作為洞口淺埋加強段的輔助施工措施，它通過管棚和注漿來穩固地層，防止隧道開挖爆破時造成拱部坍塌。[1]在洞口Ⅲ類圍巖段進洞施工時采用ф50×5mm小導管超前支護;在土質或全、強風化的Ⅱ類圍巖段進洞施工時采用ф127×8mm大管棚超前支護，管棚內安裝鋼筋籠，增加管棚剛度。

　　(三)洞身開挖及支護

　　隧道洞身采用臺階法開挖進洞，首先通過超前地質預報進行掌子面前方巖體的施工性能進行判別，及時調整實施超前支護方案。因為開挖斷面寬度大，對施工安全監測要求高。開挖放樣后，利用鋼架進行超前導管定向。沿開挖輪廓線外緣進行超前導管支護，導管的尾部與鋼架焊接牢固，采用注漿機進行導管超前預注漿固結。

　　(四)洞身上臺階開挖

　　根據測量放樣，在對隧道周邊圍巖超前加固后，進行隧道上臺階開挖。上臺階開挖高度控制在7m左右，一是便于工人支護施工操作，二是便于大型機械化出碴作業施工。Ⅳ類圍巖段循環進尺控制在2.5～3.5m，Ⅲ類圍巖段開挖循環進尺控制在1.5～2.0m，Ⅱ類圍巖段采用弱爆破與挖掘機相結合的開挖方式開挖，人工風鎬修整開挖輪廓面，循環進尺控制在0.5～1.2m。機械鉆孔，光面爆破。為減小爆破對圍巖的振動，使周邊眼爆破時有較好的臨空面，掏槽眼、輔助掏槽眼、底眼、輔助周邊眼、周邊眼導爆管采用跳段或加大雷管段別的方法，即采用1段5段9段13段17段或2段6段10段14段18段的布設方式。開挖后及時進行型鋼架、超前導管、錨桿、鋼筋網、噴射混凝土等聯合支護。

　　(五)洞身下臺階開挖

　　當上臺階開挖超前30m并且支護穩定以后，再進行下臺階開挖施工。下臺階開挖長度根據圍巖類別Ⅲ類控制在3～5m之間，Ⅱ類控制在2～3m之間;開挖寬度根據施工調整一般取7～10m。在Ⅱ類圍巖段下導開挖時上臺階支護底腳邊墻處預留寬度不小于1m;進行超前支護后采用挖掘機配合人工修整至設計位置，要避免單側5榀以上鋼架同時懸空，鋼架及時接至底腳，施工錨桿、鋼筋網，及時進行噴射混凝土支護。下導坑左右交錯開挖施工長度可根據施工情況具體調整，一般可控制在15～20m之間。

　　(六)隧道初期支護

　　隧道初期支護是由中空錨桿、鋼筋網片、型鋼架和噴射混凝土支護等聯合組成的一種受力結構。在洞口加強段輔助ф127×8mm大管棚超前支護、ф50×5mm管棚超前支護以加強圍巖受力，確保隧道洞室開挖穩定。在隧道斷面開挖后，及時進行通風、排危和斷面超欠挖檢查處理。具體支護技術流程圖如下：

　　初期支護緊跟開挖面，使圍巖與錨噴網及時聯合成受力體系，共同受力。錨桿鉆孔本身應成直線，不應彎曲。方向沿隧道周邊徑向，并根據巖層節理、產狀予以調整，不能平行于巖面。小導管架立鉆孔時應精確核定孔位，保證鉆機鉆桿線與導管設計線吻合，鉆機在鉆孔時不能產生偏移和傾斜。導管的尾部與鋼架焊接牢固。鋼筋網按照設計和規范要求進行預制加工(100cm×100m、200cm×200m)、現場安裝，并使鋼筋網緊貼初次噴射混凝土面(巖面)。鋼筋網的交接點采用梅花形間隔點焊，利用外露中空錨桿進行固定，個別部位采用架設適當的Φ25鋼筋頭(錨固劑錨固)固定牢固，使鋼筋網在噴射混凝土時不至于晃動。[2]

　　安設前進行斷面尺寸檢查，及時處理欠挖侵入凈空部分，保證鋼架正確安設，鋼架外側有不小于5cm的噴射混凝土。安設拱腳或墻腳前，清除墊板下的虛碴，將鋼架置于原狀巖石上。在軟弱地段，采用拱腳下墊鋼板的方法。鋼架與封閉混凝土之間緊貼，在安設過程中，當鋼架與圍巖之間有較大間隙時安設墊塊，墊塊數量大于10個，兩排鋼架間沿環向每隔1m用Ф22的縱向鋼筋焊接，形成縱向連接系。拱腳高度不夠高設置鋼板調整，拱腳高度低于上半斷面底線以下10cm。拱腳每邊打兩根Ф25長1.5m的鎖腳錨桿，利于下部開挖時初期支護的穩定。

　　噴射混凝土前對原材料、機械設備進行檢查，檢查受噴巖面，清除危巖浮土和欠挖部位，沖洗吹掃巖面，埋設厚度標志。邊墻部分為自下而上，從左到右或從右到左，分段分片進行，并注意呈旋轉軌跡運動，一圈壓半圈，縱向按順序進行，旋轉半徑一般為15cm，每次蛇行長度為3～4m。在拱部拱腳至拱腰處，自下而上，拱腰至拱頂由里向外噴射砼。當巖層松軟易坍方時，噴射作業應緊跟作業面，初噴應先拱后墻，復噴應先墻后拱，噴射砼時，其噴射砼速度不宜太慢或太快，適時加以調整。鋼架與圍巖之間的間隙采用由兩側拱腳向上噴射密實。最后完成隧道壁及隧道頂的鋼筋綁扎后，在底板混凝土上拼裝襯砌臺車，進行隧道壁和隧道頂的二次襯砌。

　　(七)隧道二次襯砌

　　待隧道初期支護穩定后，安裝防水材料，并進行密閉性檢查后開始進行隧道二次襯砌。本工程采用鋼模版襯砌臺車進行襯砌，結合本隧道截面特征，共采用1車道臺車，2車道臺車，3車道臺車及大斷面臺車4種類型臺車，襯砌臺車均為廠家定制產品。

　　襯砌臺車在隧道內組裝完成后，一般以每6m為一模板進行二襯混凝土施工，澆筑混凝土48小時后拆除模板，襯砌臺車移至下一工作面。在大跨度截面處，單輛臺車的截面調整量遠遠達不到隧道截面尺寸，采用2輛臺車并排拼裝模板的形式進行施工由于大斷面處的隧道截面尺寸階梯式漸變，模板尺寸需在每個不同截面處進行調整。

　　結束語

　　本文結合伊朗德黑蘭薩德——納耶雅士公路隧道項目的實踐，對大跨度公路隧道開挖和支護技術進行了淺討，為今后大斷面公路隧道的施工積累了經驗。但對這樣的大斷面隧道，施工中尚存在許多技術問題有待研究，還需要進一步系統研究。

　　參考文獻：

　　[1]馬建軍、衛永毅、陳向軍、陳德國、劉濤.四車道大跨度公路隧道施工工法[J]. 中鐵二十一局集團有限公司.2009(11)

　　[2]馬飛.黃羊山二號隧道三車道大跨度隧道土質淺埋段開挖及支護施工技術[J]. 中國外資,2010年(7)