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全断面开挖法在特大断面隧道施工中的应用研究

苏尹俊
重庆市轨道交通（集团）有限公司

特大断面隧道施工涉及的要素类型相对较多。结合我国以往的施工经验可知，传统施工方法应用所需的施工周期较长，所花费的成本较多，且施工过程出现质量问题的概率相对较高。相比之下，全断面开挖法的应用可以有效避免上述问题。本文从全断面开挖法的概念入手，对全断面开挖法在特大断面隧道施工中的应用进行分析和研究。

全断面开挖法；特大断面隧道工程；应用

一、全断面开挖法

（一）特大断面的概念

特大断面是指，断面面积在100平方米以上的断面工程。相对于其他断面而言，特大断面隧道工程的施工难度相对较高。

（二）全断面开挖法的概念

所谓的全断面开挖就是说按照原先做好的隧道设计去开挖断面，一次性就能挖到设计目标的施工方法[1]。相对于传统的断面开挖施工方法而言，全断面开挖法的施工效率相对较高。在特大断面隧道施工中应用全断面开挖法，可以降低工程施工所需的成本。

（三）全断面开挖法的应用优势

全断面开挖法可以说优势很明显，首先，它的工序相对来说较少，而且相互之间的干扰也相对减少很多，有利于我们对施工组织的管理。其次，全断面开挖其作业空间是非常大的，这样就可采用一些大型的配套机械设备进行机械化作业，可以提高施工速度。最后，全断面可以一次成型，对围岩的扰动次数减少，这样对隧道的围岩稳定是有利的。

（四）全断面开挖法的应用范围

然而我们说并不是所有的隧道都适合用全断面的方法，全断面的方法主要适用于1-3级围岩，如果出现了断面在60米以下的时候，同时围岩地层又是3类的情况下，如果想把对地层的扰动次数降低下来的话，就要对局部进行注浆形式的加固，之后就可以采用全断面的方法了[2]。全断面开挖法在现今电力管道预埋施工中有着相对较为广泛的应用，尤其在地层较深的情况下，有着其他挖掘方式难以企及的优势。

二、全断面开挖法在特大断面隧道施工中的应用

这里主要从以下几方面入手，对全断面开挖法在特大断面隧道施工中的应用进行分析和研究：

（一）施工准备方面

在施工准备工作中，施工单位应该根据施工图纸的要求，合理布设全断面开挖法所需的运输车辆，施工设备等。根据特大断面隧道工程施工现场的实际情况，将卸渣场的位置及区域范围准确地确定下来[3]。除此之外，施工单位还应该在施工准备工作中检查所有施工材料及施工设备。当发现某1种或多种施工材料存在质量不合格问题时，应该立即进行更换。施工设备的检查应该以判断施工设备的性能为主，利用添加润滑油等方式，保证所有施工设备处于最佳状态，为全断面开挖法在特大断面隧道施工中的应用奠定良好的物质基础。

（二）施工测量方面

当施工准备工作全部结束之后，专业的测量人员应该根据特大断面隧道工程中的中线控制桩点，将施工现场的全断面开挖轮廓线确定出来，并将全断面开挖区域中的关键钻孔所在位置标记出来。当上述测量任务结束之后，施工单位应该以特大断面隧道工程的开挖断面为基本参照依据，将台架设备移动到适宜的位置，为全断面开挖施工技术的凿岩施工营造良好的施工环境。

（三）钻孔施工方面

在特大断面隧道工程中，钻孔施工需要根据特大断面隧道工程的钻爆设计完成。为了保证钻孔施工之后符合后续施工要求，应该按照以下几种要求完成特大断面隧道工程中钻孔的合理布设：第一，将特大隧道的开挖轮廓线作为参照，完成全断面开挖周边眼的布置；第二，以掏槽眼和内圈眼为参照，按照均匀交错的方式，在特大断面隧道工程的施工现场布设掘进眼[4]。这种布设方式可以保证爆破施工产生的石渣块符合装渣运输的参数要求；第三，施工单位应该将辅助眼、周边眼以及内圈眼的孔底位置处于同一垂直线上。

（四）爆破施工方面

就特大断面隧道工程而言，全断面开挖法的爆破施工可以通过光面爆破的方式进行。光面爆破的相关施工参数应该通过实验测定的方式进行。通常情况下，药卷直径参数的范围应该处于20mm至25mm之间；爆破钻孔直径的参数应该处于40mm至50mm之间。为了防止钻孔台车等设备被爆破施工损伤，在实际的爆破过程中，应该将特大断面隧道工程爆破现场的台车等设备撤离50m范围之外，以此保证后续施工的顺利进行。

（五）支护筑模方面

就特大断面隧道工程而言，全断面开挖法的应用很容易出现坍塌问题。为了避免这种状况的出现，施工单位在开展爆破施工的过程中，应该同时对特大断面隧道爆破现场进行支护施工。除此之外，筑模砌筑也是一种有效保障全断面开挖施工法顺利应用的安全措施。

（六）开挖施工方面

开挖施工是全断面开挖法的关键环节。为了保障特大断面隧道工程施工的安全，施工单位应该安排专业的安全管理人员对开挖施工进行检查巡视。在开挖过程中，当安全管理人员发现开挖面施工出现异常现象时，应及时要求施工人员停工。除了上述内容之外，安全管理人员还应该加强对开挖产生影响的监控。如果全断面开挖施工干扰初期支护、衬砌稳定性时，应要求施工人员及时进行补救，将危害作用控制在最小范围内。

结论

从本质角度来讲，全断面开挖法的应用优势主要在于：其可以通过一次性钻孔、爆破、开挖的方式，在较短的施工工期内完成相关施工任务。就特大断面隧道施工而言，全断面开挖法的应用主要包含施工准备、施工测量、钻孔施工、爆破施工、初期支护及筑模施工、开挖施工这几个步骤。为了保证基于全断面开挖法的特大断面隧道工程施工的安全、顺利进行，安全管理人员应该及时检查爆破施工中台车等设备与爆破位置的距离是否符合要求、开挖施工是否影响初期支护及衬砌的稳定性等问题。

[1]艾美红,孙援援.全断面开挖法在特大断面隧道施工中的应用[J].科技资讯,2017,02：154-156.

[2]陈敏.全断面开挖法在特大断面隧道施工中应用的注意事项[J].建筑导航与方向,2015,22：161-162.

[3]孟庆超.全断面开挖法在地铁隧道工程施工中的应用[J].中国教育技术装备,2016,07：25-26.

[4]苏莉.全断面开挖法在特大断面隧道施工中的应用——以某特大隧道工程威力[J].辽宁农业职业技术学院学报,2012,02：45-47.