探討高速公路隧道洞口淺埋段施工技術(shù)

陳廷龍

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550001)

探討高速公路隧道洞口淺埋段施工技術(shù)

陳廷龍

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550001)

穩(wěn)定性較差是隧道洞口淺埋段施工的主要特點(diǎn)，要提高洞口圍巖的穩(wěn)定性，則必須通過相應(yīng)的處理措施來實(shí)現(xiàn)。通常情況下，穩(wěn)固隧道洞口淺埋段采用的施工技術(shù)的主要有土方刷坡和預(yù)注漿等。對(duì)隧道洞口預(yù)埋段常見的預(yù)注漿、洞口土方刷坡和錨網(wǎng)噴施工技術(shù)、預(yù)支護(hù)施工進(jìn)行分析，并對(duì)隧道洞口段開挖的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行探討。

高速公路；隧道洞口；淺埋段；施工技術(shù)

1 工程概況

我國某高速公路的隧道洞口為淺埋段施工，其工程總長大約為3 448 km，隧道結(jié)構(gòu)主要為斷面，且洞口淺埋段的地質(zhì)條件比較差，導(dǎo)致整個(gè)隧道施工面臨巨大的難度。

2 淺埋段洞口加固技術(shù)

2.1 預(yù)注漿技術(shù)

在隧道洞口的圍巖中，需要通過加固施工技術(shù)，合理處理洞口地表穩(wěn)定性較差的部分。在實(shí)踐過程中，需要采取的步驟是：先對(duì)隧道洞口頂部進(jìn)行開挖，使其成為拱殼，確保完整的施工結(jié)構(gòu)；然后對(duì)洞口地表進(jìn)行全孔注漿的一次性工藝。這種注漿技術(shù)能夠?qū)Φ乇沓霈F(xiàn)塌方進(jìn)行有效解決，為了確保注漿的質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)采取分段式來進(jìn)行，而水和灰的比例應(yīng)當(dāng)是一樣的?；诘乇碜{區(qū)域施工難度大、操作技術(shù)困難，可以在地表修整技術(shù)以前進(jìn)行帷幕注漿法，在地面挖出2.5 m左右，并使用漿墻澆筑洞口；最后，對(duì)注漿孔進(jìn)行全面封閉，并采用混凝土來加固，以真正實(shí)現(xiàn)加固處理，使其形成環(huán)形向外的狀態(tài)。

在完成地表注漿技術(shù)施工以后，先將孔設(shè)置到工作面上，然后通過注漿固定，以確保工作面的可靠性。需要注意的是，需要按照梅花形來布置孔的排雷，長度分別為2.5 m。同時(shí)，在鉆孔中要確保挖面的穩(wěn)定性，可以保持注漿面高度和巖土深度的一致性。另外，最好使用玻璃纖維材質(zhì)的錨桿，其抗拉性能相對(duì)更高。在這一系列施工結(jié)束以后需要修建洞門，而基于隧道邊坡和仰坡的泛壓情況，可以通過支護(hù)施工來提高穩(wěn)定性。

2.2 洞口土方刷坡和錨網(wǎng)噴施工技術(shù)

在實(shí)際施工過程中，需要進(jìn)行處理的地方有：首先對(duì)洞口土方刷坡，放線在仰坡處，并對(duì)坡頂進(jìn)行水溝處理，避免因?yàn)樗臎_刷導(dǎo)致洞口坡面產(chǎn)生松動(dòng)。通常情況下，分坡的坡度開挖，必須要根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求來進(jìn)行。其次，在利用挖掘機(jī)進(jìn)行施工時(shí)，施工人員必須要確保洞口土石的穩(wěn)定性，并采取分級(jí)臺(tái)階的設(shè)置，有效提高沉降量和邊坡穩(wěn)定性，以在科學(xué)觀測(cè)的基礎(chǔ)上，保證其施工安全性。

如果在開挖仰坡和邊坡時(shí)，發(fā)現(xiàn)有圍巖暴露的情況，需要通過錨網(wǎng)噴體來進(jìn)行密閉，并采用風(fēng)鉆機(jī)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)施工。在完成鉆孔施工以后，需要在孔中插入PVC花管，其直徑一般為6 cm，外露部分大約為9 cm。然后，繼續(xù)進(jìn)行錨管施工，并在直徑為5 cm、長為4 m的無縫鋼管上鉆溢漿孔，以及將墊板設(shè)置到尾端，使用梅花形的錨管方式來進(jìn)行設(shè)置，從而保持其間距為2.5 m×2.5 m。在注漿的時(shí)候，施工人員需要注意的重點(diǎn)是：通過加工直徑為9 mm的鋼筋來制作鋼筋網(wǎng)，確保其網(wǎng)格大小為30 cm×30 cm，對(duì)于提高整體施工質(zhì)量有著極大作用。

2.3 預(yù)支護(hù)施工

大多情況下，需要相互配合鋼拱架和超前小導(dǎo)管，其才能將使用性能有效發(fā)揮出來。在完成隧道洞口的仰坡和邊坡封閉以后，需要將鋼拱架正確的安裝到洞面。在安裝鋼拱架時(shí)需要注意，盡量和洞面貼近，小導(dǎo)管則直接穿過鋼拱架的腹部，一直到圍巖之上。此時(shí)，通過焊接鋼拱架和小導(dǎo)管尾部來進(jìn)行固定，保證預(yù)支護(hù)體系的穩(wěn)定性。接著，在小導(dǎo)管內(nèi)慢慢注入漿液，其不需要格外注漿到地表空隙，因?yàn)榈乇砜障蹲{可以完全通過管壁溢出的漿液來實(shí)現(xiàn)。

大管鵬與超前小導(dǎo)管相比，其對(duì)土體開挖的支撐是通過管鵬注漿來實(shí)現(xiàn)的，并結(jié)合混凝土鋼筋將相應(yīng)的護(hù)拱進(jìn)行設(shè)置。同時(shí)，施工人員需要在隧道洞口施工以前，通過橫向和縱向的方式來測(cè)量斷面，并將護(hù)拱開挖輪廓線進(jìn)行有效設(shè)置，在其過程中需要不斷的進(jìn)行人工修編。在注漿加固大管鵬時(shí)，其洞口穩(wěn)定性往往較差，而此時(shí)的預(yù)支護(hù)手段主要就是洞口大管鵬，讓其能夠有效和地面緊貼，使修正快速完成，形成三榀型鋼拱架，其間距應(yīng)當(dāng)為60 cm左右。

3 隧道洞口淺埋段開挖技術(shù)

在進(jìn)行隧道洞口淺埋段施工時(shí)，施工安全性能要有效保證，其開挖方法需要針對(duì)實(shí)際節(jié)段的不同，進(jìn)行科學(xué)合理的選擇。需要注意的是，在進(jìn)行洞口段的施工過程中，全斷面爆破法是嚴(yán)厲禁止的一種施工行為，因?yàn)閷⒈圃谌珨嗝媲闆r下進(jìn)行，其會(huì)對(duì)圍巖造成嚴(yán)重的擾動(dòng)，使洞口面臨巨大的風(fēng)險(xiǎn)，甚至可能出現(xiàn)坍塌的情況。目前，隧道洞口淺埋段施工主要為兩種方法，第一是核心預(yù)留臺(tái)階法；第二是雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。其中，核心土預(yù)留臺(tái)階法主要適用于兩種情況的施工，第一是四級(jí)軟弱圍巖；第二是五級(jí)軟弱圍巖。在進(jìn)行實(shí)際施工中，首先要預(yù)留核心土，將臺(tái)階設(shè)置為4～6 m的長度。而開挖上臺(tái)階時(shí)，通常使用風(fēng)鉆機(jī)鉆孔來進(jìn)行弱爆破開挖方法。下臺(tái)階在進(jìn)行實(shí)際施工過程中，則需要通過核心土預(yù)留的方式，在下臺(tái)階工作面進(jìn)行循環(huán)的弱爆破開挖，其尺寸為0.9～1.5 m之間。

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法能在洞口段圍巖穩(wěn)定性較差的施工中發(fā)揮很大作用，在實(shí)際過程中，需要先挖出隧道兩側(cè)的導(dǎo)坑，其通常使用松動(dòng)爆破開挖的形式來進(jìn)行。同時(shí)，根據(jù)實(shí)際施工情況和地質(zhì)情況來確定導(dǎo)坑長度，其一般為6 m或者6 m以上。在此過程中，挖掘機(jī)和人工也要進(jìn)行有效配合和協(xié)調(diào)，以確定施工的順利開展。另外，導(dǎo)坑的施工必須在正洞正上面6 m處進(jìn)行，并在結(jié)束開挖以后馬上做好支護(hù)措施，以有效提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。需要主要的是，在開挖之前，一定要仔細(xì)做好相應(yīng)的測(cè)量工作和監(jiān)控工作，并對(duì)支護(hù)的變形情況進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控。另外，地質(zhì)的超前預(yù)報(bào)也要特別注意。而在排水系統(tǒng)的施工過程中，需要通過壓迫方式來處理兩側(cè)的臨時(shí)排水溝，并在其過程中反復(fù)進(jìn)行抹面，以有效避免鋼支護(hù)基底產(chǎn)生軟化的情況。

4 結(jié)束語

總而言之，在隧道洞口淺埋段施工過程中，需要有效的掌握加固技術(shù)和開挖技術(shù)，并對(duì)相關(guān)注意事項(xiàng)，以及實(shí)際步驟進(jìn)行充分了解，以確保隧道洞口施工的順利進(jìn)行。同時(shí)，需要對(duì)隧道施工的地理環(huán)境和水文情況等進(jìn)行仔細(xì)的勘察，并根據(jù)實(shí)際勘察結(jié)果來靈活的應(yīng)用加固措施和開挖方法等，以滿足實(shí)際施工需求。

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U455.4

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1008-3383(2017)09-0162-02

2017-03-12

陳廷龍(1982-)，男，貴州思南人，工程師，研究方向：公路橋梁、隧道。