浅谈江底隧道施工技术及管理.doc

浅谈江底隧道施工技术及管理（西二线东段项目部） 2013/9/12 15:31 页面内容 浅谈江底隧道施工技术及管理 ? 陈忠 矫利川 通过对工图的研究，并结合现有的施工人员、设备及技术，确定施工方案，并选配相应的设备。江底隧道施工技术管理的难点主要在于开挖、出渣、提升、超探、排水及测量六个方面。 一、开挖 作为水下隧道的开挖，特别是在全岩大倾角斜井中开挖，从目前国内的生产水平而言，最经济的方式还是采用钻爆开挖的方式进行；对于钻爆设备，国内性价比较高的还是YT-28凿岩机。人工钻爆开挖非常经济，但其主要矛盾在于施工人员，且该矛盾将随着社会经济的发展不断放大。 目前的人工费不断上涨，国内小断面隧道的建设项目越来越多，掘进工可选择的范围也越来越大。水下隧道相对于山岭隧道而言，条件更为苛刻，掘进工的要价自然是水涨船高；而且正是这种较山岭隧道苛刻的施工环境，让很多掘进工在施工过程中离职。这样，工作的主动性将不再属于管理人员，而在于施工人员。 我认为解决该问题的方式在于不再依赖掘进工。通过对相关资料的研究，目前国内有很多小型企业生产出了简易的钻爆台车（其实就是将小型挖机的前臂改装），我们何不采购或自行研制这种设备，达到让技术员带领几个辅助工就能掘进的地步，从而掌握生产的主动性，提高生产效率。 二、出渣 作为水下隧道，必然伴随着斜井或竖井。由于竖井隧道建设我没有参与过，暂且不表。斜井出渣的方式目前大体上分为：人工出渣、扒渣机出渣和挖掘机出渣三种。 1．人工出渣??? 虽然可以排除机械故障所带来的工期影响，但其效率太低，且现在的施工人员已很难找到能干这种工作的人了。但作为断面太小的隧道，也只能选择这种方式。 2．扒渣机出渣???? 作为传统的机械化出渣方式，功效较高。特别是这种出渣方式可以与掘进平行作业。但其缺点在于： 1）不能将底板两侧清理干净，必须人工配合。 2）遇到出水后的泥岩、砂砾等淤泥状、颗粒状渣石将无能为力。 3．挖掘机出渣??? 作为近几年新型的出渣方式，功效较高。特别是对于扒渣机不能清理的淤泥状、颗粒状渣石都能得到清理；而且其出渣时，不需要人工配合，在经济上比较占有优势。但其缺点在于：???? 1）不能与掘进平行作业；???? 2）洞内底板感官质量较差。 以上三种出渣方式各有其的优缺点。在选择出渣方式前，只能通过对现场施工条件的判断，选择出合理的出渣方式。 三、提升及平巷运输 斜井提升方案的选择极为关键，因为斜向提升存在很大安全风险，所以对卷扬机以及矿车选用要准确，目前大多采取有轨运输。在运输过程中，因矿车容量有限，应提倡采用串车作业，或采取大容积侧翻式矿车，以提高提升效率。但我认为，若采用大功率绞车带动小型自卸汽车进行无轨运输，这样不但可以提高提升效率，还可减掉钉道这一工序对于江底平巷运输，很多都采取人工推斗的方式进行。通过东江隧道的施工，我认为还是采取柴油机车运输的方式效率更高。四、超前钻探 超前钻探是江底隧道技术及施工管理的重点和难点，其方案的编制和具体实施的情况决定了江底隧道的成败。超前钻探的目的主要有两个方面，其一是超前地质钻探，以判断前方围岩的地质情况；其二是超前探水，以判断前方是否存在水系。 1. 超前地质钻探。??? 目前采用的钻机多为ZDY-620坑道钻机，通过取芯及对出水颜色的变化、钻屑颗粒状况、钻机钻进过程等情况进行综合分析，也可从大体上掌握前方围岩的岩性、裂隙位置及大小、破碎程度等。所以，在钻进过程中的第一手资料非常重要，必须做到真实记录、客观分析。2. 超前探水 虽然ZDY-620坑道钻机的标称最大钻进深度为100m，但由于其扭矩只有380N.m，在硬岩（如砂岩、花岗岩）中若钻进深度过大，其方向将无法控制，也就失去了钻进的意义。所以，通过长期的试验，一般采取钻进40m～50m。对于超前长探水孔的布置，在一般段落至少需要探出一个无水孔；对于特殊地段，如破碎段、富水段等，则需布置5个以上的钻孔；对于特别需要查明的段落，则需按照帷幕注浆的布孔方式进行布孔。当然，超前长探只能在战略上控制前方出水情况，在每一循环，还需增加5个短探孔。只有通过长短探的有机结合，才能有效的探明和控制前方的出水。 3. 探水设备。??? 目前采用的钻机多为ZDY-620坑道钻机。其在泥岩和硬度不大的砂岩中效率较高，但若在硬质花岗岩等硬岩中钻进，其效率就较低。我认为，在以后的工程中，还是需要根据图纸提供的地质情况，选择不同的钻机。 五、排水 江底隧道在施工过程中，虽然进行了超前探水和注浆止水，但每一次出水的治余量也不可小觑；而抽排水的功效，决定着江底隧道施工的进度和成本。江底隧道的排水主要分两个方面，其一是斜井掘进期间的排水，其二是平巷排水。 1. 斜井排水??