李久棟

（中鐵十九局集團(tuán)第三工程有限公司，遼寧 沈陽 110136）

高速公路工程隧道洞口施工技術(shù)

李久棟

（中鐵十九局集團(tuán)第三工程有限公司，遼寧 沈陽 110136）

高速公路建設(shè)過程復(fù)雜異常，通常情況下都需要建設(shè)隧道。為此，本文中首先分析影響隧道施工的因素，進(jìn)而剖析進(jìn)洞前施工準(zhǔn)備工作以及常見施工技術(shù)，希望為以后同類工程提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

施工技術(shù)；高速公路；隧道

1 高速公路隧道施工的影響因素

影響高速公路隧道施工的因素主要有兩個(gè)：處于淺埋、偏壓段位置的洞口。受到施工地形及地貌因素的影響，高速公路上隧道施工中洞口普遍存在淺埋及偏壓問題。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因在于馬蹄形的隧道結(jié)構(gòu)本身不對稱，施工中容易出現(xiàn)隧道兩側(cè)荷載不均問題，不僅影響施工，施工技術(shù)使用不當(dāng)極易造成洞口滑坡；水源影響施工?，F(xiàn)實(shí)中溝谷或山凹處往往是地表水與地表水的匯聚地。這類地質(zhì)結(jié)構(gòu)有軟弱易破碎的特點(diǎn)，施工中難度極大，會對后期施工質(zhì)量造成極大的影響。

2 高速公路隧道進(jìn)洞前的準(zhǔn)備工作

首先需要將施工地點(diǎn)周圍的危石清除干凈，保證后期施工的安全。具體來說施工開始前，需要盡快清除施工可能波及領(lǐng)域的地表植被及石塊，將地表實(shí)際情況全部暴露出來，方便施工人員觀測地表。接著做好截水溝的施工。高速公路隧道洞口施工工地通常會選在地勢平緩之處，而地勢平緩的地方往往處于溝谷之中，地表水及雨水在此處匯合。所以施工前就需要做好截水溝施工工作，保證其可以及時(shí)截留地表水，促進(jìn)洞口系統(tǒng)的早日完工。最后為避免邊坡仰坡出現(xiàn)滑塌情況，對施工人員及機(jī)械造成安全威脅，洞門端墻施工應(yīng)該及早展開[1]。

3 高速公路工程中隧道洞口施工案例

3.1 隧道工程概況

西部某縣落鳳坡隧道工程標(biāo)準(zhǔn)為一級公路，設(shè)計(jì)方案采用分離式單向雙車隧道，設(shè)計(jì)行車速度為60km/h，隧道凈高與凈寬分為8.3m與11.2m；開挖高度及寬度為10.3m及12.8m。隧道洞口施工屬于施工中的難點(diǎn)所在，一旦施工中出現(xiàn)不當(dāng)情況，會造成嚴(yán)重后果及施工環(huán)境的極度惡化。實(shí)際情況表明該隧洞洞口開挖工程施工條件惡劣，為保證施工質(zhì)量及施工工期以及公路隧道的安全穩(wěn)定，設(shè)計(jì)人員通過實(shí)地勘察后以及分析施工條件，確定了洞口段具體施工方案。同時(shí)結(jié)合開挖爆破技術(shù)及圍巖測量技術(shù)，采用洞頂?shù)乇砑庸烫幚碜鳂I(yè)等技術(shù)措施，確保施工的安全穩(wěn)定性。

3.2 洞頂?shù)乇砑庸烫幚?/p>

隧洞洞口施工不久，在進(jìn)口5m左側(cè)拱腰處，出現(xiàn)一個(gè)0.9m的埋深土層，這屬于典型的淺埋土層，經(jīng)過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)其存在嚴(yán)重偏壓情況。這種土層若不是及時(shí)采取措施處理，當(dāng)隧道開挖中使用爆破掘進(jìn)施工時(shí)會出現(xiàn)巖體失穩(wěn)現(xiàn)象，即使隧道施工中一切正常，當(dāng)隧道成型后也容易出現(xiàn)拱頂巖層冒頂現(xiàn)象。本工程中為確保隧道洞口安全，采用噴射混凝土在洞頂范圍內(nèi)形成噴面，進(jìn)而形成隔水層并建立臨時(shí)排水管道，讓地表順沿著排水管道順利排出，保證施工安全。

3.3 洞口段超前支護(hù)

洞口超前支護(hù)作業(yè)要在洞口仰坡坡面隧道起拱線以上位置進(jìn)行，支護(hù)中采用三環(huán)4.5m的超長錨桿，選擇第一環(huán)距及間距時(shí)，環(huán)距開挖線以0.1m為準(zhǔn)，而錨桿間距穩(wěn)定在0.4m左右為宜；一二、一三環(huán)之間的間距穩(wěn)定在0.4m為準(zhǔn)，錨桿間距方式選擇0.4x0.4m，這樣的距離及長短有助于支護(hù)作用的徹底發(fā)揮。

3.4 隧道洞口開挖工作

在完成前面兩道工序后，便可以展開隧道洞口開挖施工了。但在工程中發(fā)現(xiàn)該隧道頂覆蓋層過薄，如果不進(jìn)行相關(guān)加固處理貿(mào)然施工的話，隧道開挖中極易出現(xiàn)坍塌情況，因此施工中決定采用洞門挑檐防護(hù)作業(yè)方式避免坍塌情況的出現(xiàn)。雖然施工前已經(jīng)采用洞頂?shù)乇砑庸烫幚硪约岸纯诙纬爸ёo(hù)作業(yè)穩(wěn)固了整體巖體，但因?yàn)槎纯诟采w層太薄的原因，初次開挖會破壞超前錨桿機(jī)注漿小導(dǎo)管，更有可能沖破洞頂覆蓋層，因此這種操作根本不能保證隧道洞口的成型。實(shí)際中應(yīng)該采用的開挖方式為弱爆破、短進(jìn)尺，同時(shí)采用洞門挑檐防護(hù)作業(yè)確保洞口成型。

3.5 初期支護(hù)作業(yè)施工

隧道內(nèi)部施工條件及環(huán)境較差，為了確保施工過程中的安全，除了選擇正確的開挖方式外，還需要采用人工挖掘或挖掘機(jī)挖掘的輔助方式。隧道爆破施工時(shí)，為確保安全一定要準(zhǔn)確嚴(yán)格的計(jì)算炸藥需求量，將進(jìn)尺穩(wěn)定在0.8m以下，避免施工中坍塌及冒頂情況的發(fā)生。隧道循環(huán)開挖過程中，需要采用混凝土封閉作業(yè)，架立工字鋼架，在隧道內(nèi)形成初期支護(hù)作業(yè)。

4 高速公路隧道開挖施工技術(shù)措施

4.1 套拱灌注施工

在套拱灌注施工過程中，由于成洞面已經(jīng)形成，因而選用簡易的臺架立模進(jìn)行套拱砼的澆筑，并在砌襯輪廓線外進(jìn)行施工再與巖面進(jìn)行緊密相貼，再將套拱鋼筋綁扎，對管棚孔口套管進(jìn)行埋設(shè)，再將二者焊接并固定；做好鉆機(jī)平臺的搭設(shè)，將套拱作為整個(gè)管棚施工過程中的導(dǎo)向墻，再通過鉆孔將小導(dǎo)管打入；采用無縫鋼管，將其前端加工為錐形，再利用絲扣連接接頭，且相鄰的鋼管接頭應(yīng)至少錯開一幕，并在管壁鉆壓漿孔，同樣采取梅花形的形式進(jìn)行布置，在注漿過程中，應(yīng)選用水泥單液進(jìn)行注漿，且擴(kuò)散直徑大于等于1.0m，當(dāng)注漿施工結(jié)束后，應(yīng)根據(jù)隧道洞口段的V級圍巖超短臺階法的開挖順序開展掘進(jìn)工作。

4.2 洞身開挖施工

在洞身開挖過程中，應(yīng)選用正臺階法進(jìn)行開挖，并在拱部留下核心土進(jìn)行開挖，在開挖時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照以下順序進(jìn)行開挖：首先應(yīng)放線測量，再對管棚進(jìn)行超前支護(hù)，鋪設(shè)鋼格柵以及錨桿和鋼筋網(wǎng)片，最后進(jìn)行混凝土的噴射實(shí)施聯(lián)合支護(hù)，再經(jīng)過監(jiān)控和測量進(jìn)入下一環(huán)節(jié)的施工。

4.3 爆破施工

在爆破施工過程中，首先應(yīng)確保所選爆破器材的有效性，一般選用的炸藥應(yīng)具有爆速低和爆力高的特點(diǎn)；其次，應(yīng)精心確定爆破參數(shù)，通常洞口段應(yīng)采取光面控制的方式進(jìn)行爆破，因而周邊眼的間距應(yīng)在42.5±7.5cm之間，最小的抵抗線間距應(yīng)在65±5cm之間，其裝藥參數(shù)應(yīng)在0.10 ±0.02kg/m之間，炮眼的密集系數(shù)應(yīng)在0.8±1.0之間；最后，在裝藥過程中，應(yīng)采取小直徑的藥卷進(jìn)行間隔的方式裝藥，再利用黃泥堵塞炮孔，且堵塞的長度應(yīng)大于等于30cm，再結(jié)合洞口段Ⅴ級圍巖炮眼的布置實(shí)施爆破。

4.4 防水板鋪設(shè)

防水層用墊圈和繩扣掛在固定點(diǎn)上，固定點(diǎn)的間距根據(jù)防水板每幅寬度、厚度及自重進(jìn)行布設(shè)，并在鋪設(shè)時(shí)要預(yù)留松弛度，不能張拉過緊，以免混凝土灌注時(shí)損壞防水板。

5 結(jié)束語

在高速公路隧道洞口實(shí)際施工過程中，相關(guān)施工人員需要加強(qiáng)支護(hù)或及早進(jìn)行襯砌施工，隧道掘進(jìn)過程中邊掘進(jìn)邊支護(hù)，而且隨著隧道掘進(jìn)程度的加深，施工人員需要及時(shí)做好襯砌及壓漿工作，最后做好防水處理，確保隧道施工質(zhì)量。

[1]趙柏文.隧道洞口設(shè)計(jì)原則探討——施工便道引入對隧道洞口設(shè)計(jì)的影響[J].隧道建設(shè).2013(03)

Construction technology of tunnel portal in Expressway Engineering

LI Jiu-dong

(China railway 19th bureau group third engineering co., LTD, ShenYang LiaoNing 110136)

Highway construction process is very complex, usually cases need tunnel construction. Therefore, this paper first analysis the factors influencing the tunnel construction, and then analyze the hole before the construction preparation work and common construction technology, hope for future similar projects to provide experience use for reference.

Construction Technical; Highway; Tunnel

U459.2

A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.05.003

1672–7304(2016)05–0006–02

（責(zé)任編輯：張時(shí)瑋）

李久棟（1972-），男，遼寧海城人，工程師，研究方向：隧道施工技術(shù)。