宁石高速云雾山特长隧道施工技术探讨
宁石高速云雾山特长隧道施工技术探讨
摘要：本文结合云雾山特长隧道工程实例，简述一下特长隧道施工技术方法和思路，以供今后的类似工程参考。
关键词：特长隧道  施工技术
一、引言
我国是个多山国家，75％左右国土都是山地或重丘，且江河纵横，海域宽阔。近十年来，公路网交通逐渐向崇山峻岭穿越，向离岸深水延伸，山岭公路隧道以年均350公里的速度增长。在公司承建的宁石高速云雾山隧道采用多臂凿岩台车施工技术，从台车改造适应断面形式、爆破参数设计优化、与手持式风动凿岩机经济技术比较等方面进行试验、统计分析，从而实现隧道快速、安全和高效施工。
二、工程概况
公司承建的云雾山特长隧道为左右两幅分离式隧道，云雾山隧道由二、三分部共同承担施工
桃之夭夭 灼灼其华
任务，其中三分部施工的桩号范围是左线ZK18+953.896～ZK22+650、右线YK18+932.385～YK22+632，左线长3696.104米，右线长3699.615米。管段内设计有车行横洞设置5处、人行横洞9处、配电洞室2处。隧道进口洞门形式为端墙式，出口洞门形式为削竹式洞门。隧道轴线总体走向约134°～169°。隧道左线最大埋深约750m，右线最大埋深约751m。隧道内线路纵坡为-3%≤i≤-0.3%且0.3%≤i≤3%，隧道进口至K19+020为上坡，K19+020至隧道出口为下坡。隧道照明采用LED光电照明，机械通风，隧道内布置防灾救援设施，为国内少见的深埋特长隧道项目。为提高工程质量、加快施工进度、节约工程成本、确保安全高效履约，开展云雾山特长隧道关键技术研究，梳理形成针对复杂山区特长隧道施工关键技术，以推广指导公司以后隧道工程项目施工。
三、解决的关键技术和创新之处
3.1节能环保水压爆破
水压爆破是往炮眼中的一定位置注入一定量的水，然后用专门的炮泥机生产炮泥回填堵塞。由于炮眼中有水，因水具有压缩性极小、变形能低、热能损失小等特性，在水中传播的水激波能够按照水的“液压”作用，较均匀的、几乎无损地把能量传递到围岩中。
在水激波做功的同时，被爆破气体冲击压缩的高水压挤入爆生裂隙中，形成“水楔”，这种“水楔”的尖劈作用加剧了裂隙的延伸和扩展，使破碎快度更均匀；同时，炮眼中的水在高温高压下被雾化，吸收了爆生气体中的粉尘，起到了雾化降尘的作用，大大降低了粉尘对环境的污染，改善了洞内空气质量。
水压爆破有着显著的“三提高、两减少、一保护”的作用，主要表现在：提高循环进尺；提高光面爆破效果；提高利用率；减少洞渣大块率；减少对周边围岩扰动；粉尘含量降低，保护作业人员身心健康。
吴京的资料3.2新型巷道式射流通风
巷道式通风适用于有平行导坑的长大隧道，通过横通道使正洞与平导组成一个完整的风流循环系统。巷道式通风利用整个坑道作为风道，断面大、阻力小、可供应较大的风量。两条有横通道联系的长大隧道也适用巷道式通风。云雾山特长隧道管段内设5处车行横洞及9处人行横洞，在隧道施工过程中，把洞口到射流风机的区段变为真正意义上的巷道式通风（进风道全为新鲜风流，除开挖面附近第一个外其余横通道设风门封堵），在射流风机与开挖掌子面之间采用压入式通风（轴流风机置于新鲜风带中）。在污风通道根据需要每隔寒冷的冬天
一定距离设置射流风机，加快污风流速。实现真正意义上的巷道式射流通风。
四、现场试验研究
4.1节能环保水压爆破
不喜欢星巴克的原因（1）炮泥制作
炮泥采用炮泥机制作而成，机器外型尺寸150×45×53（cm），结构简单，操作方便，每小时可制作炮泥400~500个。炮泥制作就地取材，充分利用桥梁桩基泥浆，通过调整配合比，保证炮泥有一定的强度，同时方便填塞过程易于捣碎，便于孔口封堵密实。
经多次试验，炮泥以黏土为主，配合比为黏土：砂：粉煤灰：水=100:6:7:15。配料采用磅秤称重，混合料按照配合比人工拌匀，软化1~2小时后，装入炮泥机的进料仓，开动电钮开始生产，将其制作成直径32mm，长32cm~30cm的炮泥节装箱，如下图所示。制作好的炮泥放置时间不要太长，最好在使用前1~2小时制作好，若放置时间较长采用塑料膜覆盖。
 
炮泥成品
（2）水袋制作
入党动机范文水袋由水袋自动封装机生产而成，其工作原理：采用高压泵式容积法计量方式进行灌装，由凸轮机完成水袋自动热合封口。水袋机的外型尺寸97×36×100cm，整机功率0.68KW，电源为交流200V，50HZ，一小时可以生产500~600个水袋。具体操作：接通电源启动机器、预热封口机待温度上升后试封2-3次，达到密封效果后进行正常生产。该封装机每次制作3个直径32mm，长200mm的水袋，充满后自动封口，而后将成品水袋装箱，如下图所示。
水袋
（3）测量布眼及钻孔
上循环施工完成后，首先将开挖台车就位，而后人工清理松动危石，保证施工过程安全。用全站仪在掌子面上准确定出开挖轮廓线、周边眼及掏槽眼位置，利用轮廓线确定辅助眼位置。严格按孔位施钻。
（4）安装、水袋及炮泥
装药前采用PVC管通孔，确认孔深满足要求。而后采用木杆按水压爆破装药结构进行装药。周边眼采用间隔装药，眼底部分适当增加药量，连接；其他炮眼采用连续装药，全部采用反向起爆装药结构。装药按钻爆设计装药量自上而下进行，“对号入座”，装药后所有炮眼应堵塞炮泥，堵塞长度不小于20cm。
 
                        装药结构示意图
（5）起爆网络
起爆网络采用簇连法，俗称一把抓起爆法，就是每个炮孔内装一发延期导爆管，然后
将导爆管连成一把后，等待其他施工人员撤离到警戒线以外后，由爆破员用在安全避炮点起爆。
         
                          起爆网络示意图
（6）开挖质量检查，优化钻爆设计
响炮通风15min左右进入爆区检查，重点对爆破超欠挖、爆破堆形状大小、炮孔痕迹保存率、飞石最大距离、实际进尺等情况进行记录，对爆破效果进行分析，动态调整爆破参数，不断优化钻爆设计。
（7）运用结果
水压爆破技术试验阶段掌子面里程为K22+199，掌子面围岩为微风化大理岩，围岩稳定性较好。围岩等级初定为Ш级。常规爆破的炮眼利用率为80.72％，而水压爆破的利用率达到了98.1％，单位耗药量降低了0.125kg/m³，爆破振动速度降低了50.5%，粉尘浓度下降了55％，通风排烟由过去的35~45分钟缩短为15分钟以内。由此可见，水压爆破技术在节省、加快进度、缩短通风时间、改善洞内施工环境方面的优势是十分明显的。
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