全斷面隧道掘進機施工策略分析

譚光華

[摘要]隨著社會經濟的不斷發展，工程建設也在不斷發展。通過隧道建設可以促進國家的經濟技術發展，在隧道施工過程中，全斷面隧道施工是比較重要的，要想促進全斷面隧道施工的正常有序進行，必須選擇科學合理的施工方法。其中全斷面隧道掘進機施工方法應用范圍是比較廣泛的。隧道施工環境往往都比較惡劣，只有掌握隧道具體施工情況，建立全斷面隧道施工模型，才能最終確定出科學合理的隧道施工方案。本文主要進行全斷面隧道掘進機施工策略分析。

[關鍵詞]全斷面隧道；掘進機；施工策略；分析

近年來，隨著我國施工技術的不斷發展，隧道開挖技術也得到了完善和創新，在全斷面隧道施工當中，具體的施工技術方法越來越多，施工技術也越來越先進，有效提升了隧道施工質量。在全斷面隧道施工過程中，施工方法選擇是關鍵，要想選擇科學合理的全斷面隧道施工方法，必須在了解隧道形狀以及大小的基礎上，進行數學模型有效建立，再通過對模型求解的方式對比多種施工方法的優缺點，最終選擇最佳施工方法。但在當前的全斷面隧道施工策略研究當中，還存在一系列尚待解決的隧道開挖問題以及施工技術應用問題。

一、全斷面隧道施工方法研究

在當前的全斷面隧道施工當中，經常用到的施工方法主要有三種，第一種隧道施工方法是掘進機施工方法，第二種施工方法是鉆爆法，第三種施工方法是兩者結合施工方法，在隧道施工方法選擇當中，要根據隧道地質地層實際情況進行合理選擇。

全斷面隧道掘進機主要有三種，第一種是巖石掘進機，在巖石掘進機當中，敞開式掘進機適合應用在圍巖相對穩定的地質條件下，護盾式掘進機適合應用在破碎性圍巖當中；第二種是盾構，其中有加壓盾構，適合應用在承壓水強度比較好的地當中和軟土底層當中，平衡式盾構又分為改良型盾構和一般型盾構，前者主要應用在壓力較強、粘土含量少的地層中，后者主要應用在粘土含量高的巖層以及砂層當中，另外還有氣壓式盾構，其應用次數是比較少的，第三種是混合式盾構，是由多種盾構組成的，其主要應用在砂卵石以及土層等各種混合底層當中。

二、全斷面隧道施工方法的具體應用情況研究

在隧道施工策略選取當中，還要結合隧道施工具體進展情況，在考慮隧道施工所用成本的基礎上進行合理選擇。影響隧道施工成本以及施工進展的因素主要有隧道附近環境條件、隧道底層情況以及隧道大小等。

（一）隧道附近環境條件影響研究

在具體的隧道施工方案設計和施工方法選擇當中，必須結合隧道環境條件進行選擇，比如在河海地下以及陸地地下隧道具體施工當中，最好不要選擇鉆爆法進行隧道施工。在以往的隧道施工過程，因為施工技術和設施不完善，導致隧道施工無法正常有序進行。如今，盾構技術得到了良好發展和應用，大大提升了隧道建設質量和水平。在很多地區隧道建設當中都已經應用了先進的盾構技術，取得了比較顯著的應用效果。

（二）隧道經過地層地質情況影響研究

在具體的隧道施工過程中，隧道經過地層地質情況對隧道施工質量的影響力是比較大的，會直接影響到全斷面隧道施工的正常有序進行。

在全斷面隧道施工方法的具體選擇當中，應當選擇鉆爆法還是應當選擇掘進機施工方法，必須在掌握相關施工條件的基礎上進行確定。

要想確定選擇全斷面隧道巖石掘進機施工方法，一方面，要掌握具體的選用標準要求，選擇全斷面隧道掘進機施工法的通常都是圓形隧道。其隧道開挖直徑控制在6米左右，其具體長度是直徑的700倍之上，在這種條件下，選用全斷面隧道掘進機施工方法進行施工的成本最低，另外還要保證圍巖抗壓能力60-105MPa之間，通常來說，如果選擇鉆爆施工方法的，需要用到前期準備時間在98天，如果選擇掘進機施工方法的話，需要用到的前期準備時間在280天。

另一方面，要想準確選擇全斷面隧道掘進機施工方法，還要了解哪些地質條件不適合掘進機方法應用。對于斷層破碎帶地質條件下的地層來說，是不適合應用掘進機隧道施工方法的，在那些穿過涌水以及暗河等的地層來說，也不適合應用掘進機隧道施工方法。因為如果應用掘進機方法進行隧道施工的話，會導致經常性停機事故發生，阻礙隧道施工正常有序進行。

（三）隧道大小差異性影響研究

對于引輸水隧道斷面來說，其往往都是圓形的，在隧道尺寸大小符合相關標準要求的基礎上，可以選擇掘進機隧道施工方法進行施工。當隧道斷面過大之后，可以進行二次成洞操作，首先選擇一臺小掘進機進行導洞操作，然后在使用相關擴張設備的基礎上進行尺寸擴大化操作，其中通常用到的擴大設備是擴孔機。

相關研究結果表明，在公路以及鐵路隧道施工過程中，掘進機首次成洞需要的開挖量是比較大的，往往都會選擇混合施工方法進行隧道施工，要使用掘進機進行導洞有效開挖，再使用鉆爆設備進行擴挖操作，最終完成成洞操作。在這個成洞過程中，主要應用到單導洞方法和雙導洞方法。

在全斷面隧道施工方法選擇當中，兩種施工方法各有利弊，各有應用優點和缺點，所以，如果能夠滿足相關施工環境和其他標準條件的話，最好使得兩者并存應用。

三、隧道施工技術綜合應用研究

至今為止，隧道施工技術方法變得越來越多，越來越先進，因此綜合應用效率也在不斷提升。在綜合技術力量當中，不僅有相關施工設備，還有施工技術人員，只有保證施工設備完善、施工技術人員綜合素質足夠高，才能保證隧道施工正常進行。以往我國的全斷面隧道掘進機施工技術還尚待發展，掘進機屬于一種高端產品，專業技術人員比較少，因此，由于各方面因素的限制，掘進機隧道施工方法的應用范圍還尚待擴大。

如今，隨著我國綜合實力的不斷增高，我國隧道建設技術得到了快速發展，施工范圍也在不斷擴大，因此全斷面隧道掘進機的數量也在不斷增多，應用范圍也在不斷擴大，給我國隧道施工正常有序進行增添了一份技術保障。相信在不久以后，我國的全斷面隧道掘進機施工水平會有突飛猛進的增長。

四、結語

隨著科學技術的不斷發展，隧道建設也變得越來越重要，隧道問題會給人們的生活帶來嚴重的危害，因此必須根據隧道施工實際情況選擇科學合理的施工方法。在全斷面隧道施工方法選擇當中，必須結合隧道環境、地質以及大小等情況，在增強隧道施工技術的基礎上進行隧道施工方法合理選擇。還要保證施工方案設計部門和施工部門密切配合，促進全斷面隧道施工的正常有序進行。