一、概述

　　作為高等級公路的山嶺隧道來(lái)說(shuō)，它是大型的永久性的地下建筑物。國家對此地下工程的投資大，對其工程的永久性質(zhì)量要求很高。為此在隧道的修建過(guò)程中，從開(kāi)挖到修建完成的每道工序、每個(gè)環(huán)節的分部工程、分項工程的施工質(zhì)量，國家從技術(shù)政策上做出了多種強制規定，并制訂了質(zhì)量標準，這就是國家級的各種設計、施工規范與驗收標準。

　　從總體上說(shuō)：隧道工程的質(zhì)量主要包括有：

　　1、隧道開(kāi)挖工程質(zhì)量；

　　2、隧道支護工程質(zhì)量包括各種建筑材料的質(zhì)量；

　　3、隧道排水工程質(zhì)量包括防排水材料的質(zhì)量；

　　4、隧道路面工程質(zhì)量；

　　5、隧道洞口工程質(zhì)量包括明洞工程質(zhì)量，就是這五大塊質(zhì)量和總體。

　　二、隧道工程中各分項工程的控制

　　按《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》的規定：每座隧道應是具有獨立施工條件的單位工程。每個(gè)單位工程中又按照施工長(cháng)度、結構部位、施工特點(diǎn)等劃分出了9項分部工程，每項分部工程下又按不同的施工方法、材料、工序等劃分出了若干個(gè)分項工程�？傊�由于隧道屬地下隱蔽工程，其建設條件又不可預見(jiàn)，可變因素多的特點(diǎn)，影響總體工程質(zhì)量的因素環(huán)節較多，為此，應嚴格按各種規范要求及驗收標準的規定，層層把關(guān)，控制、驗收，才能達到本高速路工程質(zhì)量全優(yōu)的質(zhì)量目標。下面就將隧道工程中開(kāi)挖、支護的重要性講一下。

　�。ㄒ唬┧淼篱_(kāi)挖

　　當隧道圍巖類(lèi)別及其相應的結構形式確定后，如何選用相適應的開(kāi)挖方法和支護條件是關(guān)鍵的第一步。設計文件根據通過(guò)結構計算和以往工程中所采用的支護所得成功經(jīng)驗，給定了不同圍巖的開(kāi)挖方法和支護參數。根據設計文件建議的開(kāi)挖方法，執行具體施工的承包商應認真的研究與試驗，應選擇安全轉換工序，快速的掘進(jìn)方法：一般在Ⅱ類(lèi)圍巖及以下的軟弱圍巖，一般采取多導坑的分部開(kāi)挖法，如側壁導坑法。開(kāi)挖工藝應遵循短進(jìn)尺，早封閉，強支護的要求。對于Ⅱ-Ⅳ類(lèi)圍巖及以下的軟弱圍巖，一般采用兩步臺階法即長(cháng)臺階法：上部斷面先行，待全部完成或大部完成上部斷面后再開(kāi)挖下部斷面。在開(kāi)挖工藝上應遵循控制進(jìn)尺，光面爆破，支護緊跟的要求；對Ⅳ-Ⅵ類(lèi)圍巖，一般采用全斷面開(kāi)挖法，其開(kāi)挖斷面應一步到位，在開(kāi)挖工藝上，應通過(guò)多次試驗選擇合理的進(jìn)尺爆破參數，采用光面爆破法。對局部因圍巖巖層不利或層理、節理發(fā)育地段，及時(shí)采取錨網(wǎng)噴支護。

　　對于Ⅲ類(lèi)-Ⅵ類(lèi)圍巖地段的光面爆破開(kāi)挖法，應通過(guò)多次試驗，才能選擇出一套。從鉆孔的布置方向、數量、深度、裝藥量，引爆順序等多種因素控制的爆破參數。對于地下工程來(lái)說(shuō)不論因內外的經(jīng)驗都證實(shí)這是在鉆爆法開(kāi)挖中對洞室圍巖擾動(dòng)最小，工程投資最省的方法。一般比較成熟的施工部門(mén)也都愿意接受這種方法。從目前本高速路各隧道的掘進(jìn)中均采用了此種方法，但是其效果有差異，有的隧道圍巖條件能達到Ⅳ-Ⅴ類(lèi)，圍巖的結構性質(zhì)也差不多，但開(kāi)挖的內輪廓及超欠挖的情況大不一樣。有的內挖邊旁鉆孔的方向控制不好（邊旁鉆孔是最難打的炮眼），在每循環(huán)進(jìn)尺處留出了很明顯的錯臺，有的內挖鉆孔布置不當，或裝藥量不當，也造成了超欠挖的現象，超挖多了，其回填數量多，相應資金投入多。怎樣控制超挖，這對承包商的切身利益有關(guān)。這是承包單位不愿意看到的事。欠挖多了，必須放炮處理，這樣隧道圍巖的穩定性是極不利的。這就像一個(gè)人做手術(shù)一樣，在同一部位開(kāi)兩次刀和開(kāi)一次刀對人體的損傷大不一樣是一個(gè)道理，希望我們的開(kāi)挖中，力爭不出現費時(shí)，費工、對圍巖穩定不利的欠挖現象。

　�。ǘ�）隧道支護

　　隧道支護分初期支護（初襯）和永久性模筑支護（二襯）。當前采用的支護類(lèi)型，基本采用新奧法理念。就是根據不同的工程地質(zhì)條件來(lái)制定圍巖類(lèi)別，對不同的圍巖類(lèi)別采用指導性的支護類(lèi)型。新奧法的主要原理：就是充分利用地質(zhì)的自穩條件（勁壓力拱）納入隧道支護的一部分，再根據隧道開(kāi)挖后的實(shí)際圍巖類(lèi)別以及開(kāi)挖后實(shí)際量測得到的內凈空收斂的速度，變形量的大小的信息，調整已初擬的設計參數，至到隧道內壁趨于穩定。隧道各項支護條件，實(shí)際上是在設計支護參數指導條件下的動(dòng)態(tài)設計。下面講一下，各類(lèi)支護結構物的主要作用：

　　1、初期支護

　　初期支護的主要結構物為：鋼架支撐、噴砼、鋼筋網(wǎng)、徑缶錨桿。又以隧道所處的位置不一樣，圍巖條件不一樣，為保證隧道開(kāi)挖期間的施工安全，并盡量少擾動(dòng)原有的地層平衡條件。一般在洞口淺埋，扁壓地段均設計有超前注漿長(cháng)管棚支護（長(cháng)度為20-40cm之內），洞內圍巖較差的地段一般也設計有長(cháng)度有限的超前注漿小導管（管長(cháng)度在5cm之內，本工程各段長(cháng)度均5.0m），或超前錨桿。這兩種支護實(shí)際上是為保證施工安全而采取對圍巖進(jìn)行預先加固的輔助工程措施。本項目工程中Ⅲ類(lèi)駐以下圍巖地段均設計有以上的超前預加固地層的工程措施。

　�。�1）鋼支撐：鋼支撐的設置應在開(kāi)挖后即時(shí)設置要緊跟開(kāi)挖。鋼架緊跟開(kāi)挖與延時(shí)設置的作用不大一樣。有時(shí)施工單位為減少開(kāi)挖與支護互相干擾，在圍巖較差的地段，這兩道工序和間距拉的很大，這對隧道結構來(lái)說(shuō)很不利的做法。希望正在掘進(jìn)正洞的單位應予以重視。

　�。�2）噴砼：作為初期支護來(lái)說(shuō)，噴砼的工程措施是最重主要結構。目前的地下工程不論圍巖條件如何，都應有這種結構。它的主要作用是：

　　a、混凝土能對圍巖節理、裂隙起充填作用，將不連續的巖層層面膠結起來(lái)，并產(chǎn)生楔效應而增加巖塊間的摩擦系數，防止巖塊沿軟弱面滑移，促使表面巖塊穩定。

　　b、噴射混凝土有一定粘結力和抗剪強度，能與巖層粘貼并與圍巖形成統一承載體系，改善噴層受力條件。

　　c、噴射混凝土能及時(shí)、分層施噴，噴層雖薄但具有較高的早期強度，故噴層能控制圍巖變形，即使圍巖有較大變形，但不致產(chǎn)生坍塌，從而提高圍巖的自承作用。

　　d、噴射混凝土能使坑道周邊圍巖盡早封閉，防止圍巖風(fēng)化。

　　e、另在設鋼架地段，噴砼能及時(shí)的將地層壓力傳遞鋼架上，對穩定鋼架，約束地層變形是至關(guān)重要的手段。

　　在噴砼的施作上也應及地緊跟開(kāi)挖。用初噴4-6cm厚的砼，封閉開(kāi)挖面。待鋼架、錨桿、鋼筋網(wǎng)等工程措施到位后，再逐次的施噴砼，使其達到設計厚度，利用噴砼比較落，在有功未達到設計強度前，它有一定的柔性，利用這種少許的柔性與圍巖共用變形，使圍巖應力度分布后又達到平衡。這樣穩定的地層承載拱與噴砼等結構物構成初期支護的承載拱。噴砼的后期，固砼逐步硬化強度提高，其剛性也逐步的增加，至到砼完全達到強度時(shí)，成為完全剛性的結構。以附合新奧法先柔后剛的特點(diǎn)。

　�。�3）鋼架

　　鋼架具有較大的支護強度和剛度，安裝后可立即承受開(kāi)挖所引起的松坳壓力。鋼架可作臨時(shí)支護單獨使用，也可與錨桿、噴混凝土一起作永久支護，配合超前支護其效果更好。

　　A、使用條件

　�。╝）自穩定時(shí)間很短的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類(lèi)圍巖，在錨桿或噴射混凝土支護發(fā)揮作用前，可能發(fā)生圍巖失穩或坍塌危險時(shí)。

　�。╞）淺埋、偏壓隧道，當早期圍巖壓力增長(cháng)快，需要提高初期支護的早期強度和剛度時(shí)。

　�。╟）在難以施作錨桿、噴射混凝土的砂卵石、土夾石或斷層泥等地層，大面積淋水地段，以及為了抑制圍巖大的變形需增加支護抗力時(shí)。

　�。╠）當需要施作超前支護，設置鋼架作為超前錨桿（或超前小鋼管等）的支承構件時(shí)。

　　B、鋼架構造和安裝要求

　�。╝）鋼架與錨噴支護聯(lián)合使用時(shí)，應保證鋼架（或格柵鋼架主筋）與圍巖之間的混凝土厚度不小于40mm。

　�。╞）鋼架的縱向間距，一般在0.6-1.2m，且不宜大于1.2m，兩榀鋼架之間應設置直徑為20-22mm的鋼拉桿，沿鋼架每1-2m設一根。

　�。╟）圍巖壓力一般通過(guò)楔子傳到鋼架上，故鋼架與圍巖間應楔緊。從試驗資料看，單線(xiàn)隧道加9個(gè)楔子時(shí)，鋼架強度可發(fā)揮100%，加5個(gè)楔子時(shí)，只能發(fā)揮強度的80%，故楔子間距宜為1.2m左右。