5.2.2 洞身开挖施工顺序和基本要求
洞身开挖施工顺序可按衬砌施作顺序分为先墙后拱法和先拱后墙法。
先墙后拱法,又称为顺作法,它通常是在隧道开挖成型后,再由下至上施作模筑混凝土衬砌。先墙后拱法施工速度较快,施工各工序及各工作面之间相互干扰较小,衬砌结构的整体性较好,受力状态也比较好。
先拱后墙法,又称为逆作法,它是先将隧道上部开挖成型并施作拱部衬砌后,在拱圈的掩护下再开挖下部并施作边墙衬砌。先拱后墙法施工速度较慢,上部施工较困难。但是当上部拱圈完成之后,下部施工就较安全和快速。先拱后墙法施工衬砌结构的整体性较差,受力状态不好,并且拱部衬砌结构的沉降量较大,要求的预拱度较大,增加了开挖工作量。
洞身开挖施工的基本要求有以下几点。
(1)洞身开挖施工,其各工序相互联系较密切,互相干扰较大。因此,应注意统一组织和协调,处理好开挖与开挖、开挖与支撑、支撑与衬砌、开挖与衬砌之间的相互关系。若围岩较稳定或支撑条件较好,则应尽量将各工序沿隧道纵向展开,以减少相互干扰,保证施工安全、施工质量和施工进度等。
(2)临时支撑容易受爆破的影响,因此在采用爆破法掘进时,除应注意严格控制爆破对围岩的扰动外,还应尽量减少爆破对支撑的冲击破坏。若采用臂式自由断面挖掘机进行掘进,应注意不得影响临时支撑的稳定,危及施工安全。
(3)洞身开挖隧道施工必须注意安全生产,在保证工程质量的前提下提高经济效益。除完整稳定围岩外,施工时必须配合开挖及时支护,确保施工安全。明洞和洞口工程土石开挖不得采用大爆破,石质陡坡应先加固再进洞,尽量保持原有仰坡稳定;松软缓坡开挖边坡时,应事先放出开挖线,由上而下随挖随支护。
(4)洞身开挖施工中,应采用对围岩扰动较小的开挖方法。当采用钻爆开挖时,应利用光面爆破或预裂爆破技术。在软弱、含水围岩或浅埋等不易自稳的地段施工时,应有辅助施工措施,此外,注意隧道施工防排水应与永久性防排水设施相结合。
(5)隧道开挖断面不宜欠挖。当石质坚硬完整时,拱部允许个别凸出处(每平方米不大于0.1 m2)凸出衬砌不大于5cm。拱脚和墙脚以上1 m内严禁欠挖。