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【摘 要】 本文根据郑武客运专线屈庄隧道工程，对隧道三台阶七步开挖法施工进行了分析，包括上部弧形导坑开挖、左右侧台阶开挖、左右侧台阶开挖、上中下台阶预留核心土开挖、隧底开挖及光面爆破参数分析，为广大施工人员提供一定参考。
【关键词】 隧道 光面爆破 施工工艺
1 工程概况
郑武客运专线屈庄隧道全长543m，进出口里程分别为DK953+245、DK953+788；隧线分界里程分别为DK953+245、DK953+788.隧道设计速度目标值为350km/h，线间距为5m，隧道内铺设CRTS Ⅱ型板式无砟轨道，全隧道均位于直线上，轨道结构高度为679mm。
2 施工方法分析
DK953+320- DK953+700段采用三台阶七步开挖法施工，三台阶七步开挖法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进隧道施工方法.施工方案断面图见图1所示。
3 施工工艺
3.1 上部弧形导坑开挖
拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度为5 m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3。开挖循环进尺1.2m，开挖后立即初喷3-5cm混凝土.及时架设钢架、锚网系统，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。
3.2 左、右侧台阶开挖
开挖进尺1.2m，左、右侧台阶错开2-3m，开挖后立即初喷3-5cm混凝土，及时接长钢架并进行喷、锚、网系统支护，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打設锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度.
3.3 左、右侧台阶开挖
开挖进尺1.2m，左、右侧台阶错开2-3m，开挖后立即初喷3-5cm混凝土，及时接长钢架并进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。
3.4 上、中下台阶预留核心土开挖
各台阶分别开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。
3.5 隧底开挖
每循环开挖长度宜为2-3m，开挖后及时施做仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施做仰拱，仰拱分段长度为6m。
4 光面爆破
光面爆破、控制爆破振动对围岩扰动是保证施工质量、节省施工成本关键环节。在充分考虑相关因素影响后确定光面爆破技术参数。
钻爆采用平行直眼掏槽方法，炮孔直径Φ42mm，中部设大直径中空孔，中空孔直径为100mm.炸药选用防水型2＃岩石乳化炸药，掏槽孔和辅助孔采用Φ35mm药卷，周边孔采用Φ25mm药卷，非电毫秒差导爆雷管网路。本隧道Ⅲ类围岩为硬砂岩，拟采用光面爆破参数如下：
4.1 周边眼孔距E选择
周边孔间距是影响光面爆破效果的主要因素，根据围岩地质条件不同，一般为0.4-0.65m，Ⅲ类围岩E=0.5m。
4.2 最小抵抗线W的选择
W=E/M，M为周边孔密集系数，一般控制在0.7-0.9间，本隧道根据Ⅲ类围岩类别，W控制在0.4-0.5m.
4.3 选择合理炮孔深度L
循环进尺越大，一次性使用炸药用量越大，炮孔深度对软岩光面爆破效果影响较为明显，对硬岩影响不明显.因此Ⅲ类围岩循环进尺控制在1.25m以内。
4.4 炮孔装药不偶合系数
根据施工经验不耦合系数大于1.5，可取得较好光面效果。本隧炮孔直径Φ42mm，周边孔药卷直径Φ25mm，不耦合系数1.68。
4.5 周边孔线装药密度
根据施工经验，Ⅲ类围岩硬岩不大于0.20kg/m。视光面爆破实际效果，必要时采用小直径低爆速光面爆破专用炸药.除采用炮孔径向空气不耦合装药外，考虑采用传爆线和竹片，沿炮孔间隔装药使炮孔内炸药分部均匀，防止炮孔局部段出现破坏孔壁、挂口处出现挂帘、底板出现门槛现象，同时加强炮孔堵塞。
5 施工控制要点分析
三台阶七步开挖法施工做好工序衔接。工序安排紧凑，尽量减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳；初期支护应及时封闭成环，全断面初期支护闭合时间宜控制在15d左右，有条件时尽量缩短闭合时间；仰拱应超前施做，仰拱距上台阶开挖工作面控制在35m，铺设防水板、二次衬砌等后续工作应及时进行；二次衬砌距仰拱宜保持2倍以上衬砌循环作业长度但不得大于50m；三台阶七步开挖法施工应控制开挖长度，根据围岩地质情况，合理确定循环进尺，每次开挖长度不得超过1.5m；开挖后立即初喷3-5m混凝土以减少围岩暴露时间；严格按设计要求施做超前支护，控制好超前支护外插角，严格注浆工艺加固地层，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工；中、下台阶左、右侧开挖应错开，严禁对开，左右侧错开距离宜为2-3m；隧道超挖部位必须回填密实，严禁初期支护背后存在空洞.必要时初期支护背后应进行充填注浆，保证初期支护与围岩密贴。
6 结论
通过对郑武客运专线屈庄隧道工程，对隧道三台阶七步开挖法施工进行了分析，在隧道施工过程中只有合理确定隧道围岩等级，根据围岩等级来确定施工工艺，保证隧道施工安全及质量保证。
参考文献
[1] 李建铭，宜万铁路云雾山隧道溶腔段双连拱隧道施工技术[J]，铁道标准设计，2010（8），122-125.
[2] 宝树.隧道施工要点集[M].北京.人民交通出版社，2001.
[3] 予书翰.公路隧道施工[M].北京.人民交通出版社，2000.
[4] 周爱国.隧道工程现场旗工技术[M].北京人民交通出版社，2004.
【关键词】 隧道 光面爆破 施工工艺
1 工程概况
郑武客运专线屈庄隧道全长543m，进出口里程分别为DK953+245、DK953+788；隧线分界里程分别为DK953+245、DK953+788.隧道设计速度目标值为350km/h，线间距为5m，隧道内铺设CRTS Ⅱ型板式无砟轨道，全隧道均位于直线上，轨道结构高度为679mm。
2 施工方法分析
DK953+320- DK953+700段采用三台阶七步开挖法施工，三台阶七步开挖法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进隧道施工方法.施工方案断面图见图1所示。
3 施工工艺
3.1 上部弧形导坑开挖
拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度为5 m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3。开挖循环进尺1.2m，开挖后立即初喷3-5cm混凝土.及时架设钢架、锚网系统，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。
3.2 左、右侧台阶开挖
开挖进尺1.2m，左、右侧台阶错开2-3m，开挖后立即初喷3-5cm混凝土，及时接长钢架并进行喷、锚、网系统支护，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打設锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度.
3.3 左、右侧台阶开挖
开挖进尺1.2m，左、右侧台阶错开2-3m，开挖后立即初喷3-5cm混凝土，及时接长钢架并进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。
3.4 上、中下台阶预留核心土开挖
各台阶分别开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。
3.5 隧底开挖
每循环开挖长度宜为2-3m，开挖后及时施做仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施做仰拱，仰拱分段长度为6m。
4 光面爆破
光面爆破、控制爆破振动对围岩扰动是保证施工质量、节省施工成本关键环节。在充分考虑相关因素影响后确定光面爆破技术参数。
钻爆采用平行直眼掏槽方法，炮孔直径Φ42mm，中部设大直径中空孔，中空孔直径为100mm.炸药选用防水型2＃岩石乳化炸药，掏槽孔和辅助孔采用Φ35mm药卷，周边孔采用Φ25mm药卷，非电毫秒差导爆雷管网路。本隧道Ⅲ类围岩为硬砂岩，拟采用光面爆破参数如下：
4.1 周边眼孔距E选择
周边孔间距是影响光面爆破效果的主要因素，根据围岩地质条件不同，一般为0.4-0.65m，Ⅲ类围岩E=0.5m。
4.2 最小抵抗线W的选择
W=E/M，M为周边孔密集系数，一般控制在0.7-0.9间，本隧道根据Ⅲ类围岩类别，W控制在0.4-0.5m.
4.3 选择合理炮孔深度L
循环进尺越大，一次性使用炸药用量越大，炮孔深度对软岩光面爆破效果影响较为明显，对硬岩影响不明显.因此Ⅲ类围岩循环进尺控制在1.25m以内。
4.4 炮孔装药不偶合系数
根据施工经验不耦合系数大于1.5，可取得较好光面效果。本隧炮孔直径Φ42mm，周边孔药卷直径Φ25mm，不耦合系数1.68。
4.5 周边孔线装药密度
根据施工经验，Ⅲ类围岩硬岩不大于0.20kg/m。视光面爆破实际效果，必要时采用小直径低爆速光面爆破专用炸药.除采用炮孔径向空气不耦合装药外，考虑采用传爆线和竹片，沿炮孔间隔装药使炮孔内炸药分部均匀，防止炮孔局部段出现破坏孔壁、挂口处出现挂帘、底板出现门槛现象，同时加强炮孔堵塞。
5 施工控制要点分析
三台阶七步开挖法施工做好工序衔接。工序安排紧凑，尽量减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳；初期支护应及时封闭成环，全断面初期支护闭合时间宜控制在15d左右，有条件时尽量缩短闭合时间；仰拱应超前施做，仰拱距上台阶开挖工作面控制在35m，铺设防水板、二次衬砌等后续工作应及时进行；二次衬砌距仰拱宜保持2倍以上衬砌循环作业长度但不得大于50m；三台阶七步开挖法施工应控制开挖长度，根据围岩地质情况，合理确定循环进尺，每次开挖长度不得超过1.5m；开挖后立即初喷3-5m混凝土以减少围岩暴露时间；严格按设计要求施做超前支护，控制好超前支护外插角，严格注浆工艺加固地层，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工；中、下台阶左、右侧开挖应错开，严禁对开，左右侧错开距离宜为2-3m；隧道超挖部位必须回填密实，严禁初期支护背后存在空洞.必要时初期支护背后应进行充填注浆，保证初期支护与围岩密贴。
6 结论
通过对郑武客运专线屈庄隧道工程，对隧道三台阶七步开挖法施工进行了分析，在隧道施工过程中只有合理确定隧道围岩等级，根据围岩等级来确定施工工艺，保证隧道施工安全及质量保证。
参考文献
[1] 李建铭，宜万铁路云雾山隧道溶腔段双连拱隧道施工技术[J]，铁道标准设计，2010（8），122-125.
[2] 宝树.隧道施工要点集[M].北京.人民交通出版社，2001.
[3] 予书翰.公路隧道施工[M].北京.人民交通出版社，2000.
[4] 周爱国.隧道工程现场旗工技术[M].北京人民交通出版社，2004.