公路隧道洞口工程施工技術(shù)

（四川路橋盛通建筑工程有限公司 四川成都 610000）

公路隧道洞口工程施工技術(shù)

吳章才

（四川路橋盛通建筑工程有限公司 四川成都 610000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國道路交通事業(yè)得到了大幅的提升，公路工程建設(shè)的規(guī)模不斷擴大，在地域較廣的施工過程中，往往會面臨各種各樣復(fù)雜的地形，加大了工程施工的阻力。隧道作為公路工程建設(shè)過程中時常需要解決的施工項目，其洞口施工技術(shù)特別重要，不僅需要全面的分析隧道附近各種地質(zhì)環(huán)境，而且需要分析現(xiàn)今使用的施工技術(shù)，這樣才可以保證公路工程最終的施工質(zhì)量。本文首先闡述了公路隧道洞口工程施工遵循的原則，之后分析了工程施工質(zhì)量的影響因素，最后給出了相關(guān)的施工技術(shù)。

公路隧道；洞口工程；施工技術(shù)

1 引言

眾所周知，在公路建設(shè)的過程中，無法避免會碰到各種各樣的施工環(huán)境，傳統(tǒng)的做法是修建盤山公路避開高山、搭建橋梁橫穿河流。而隨著各種先進(jìn)的施工技術(shù)在公路建設(shè)工程中的廣泛使用，可供施工單位選擇的途徑逐漸增多，穿山公路脫穎而出，逐漸發(fā)展為公路建設(shè)中首要的選擇。隧道洞口工程由于對施工的要求相對較高，因此，成為公路建設(shè)中重點發(fā)展對象。在對隧道洞口進(jìn)行建設(shè)的時候，必須要清楚的了解隧道的構(gòu)造，全面分析目標(biāo)地段周圍的地理環(huán)境。通過全面的勘察，設(shè)計出科學(xué)合理的施工方案。除此之外，建設(shè)企業(yè)還必須合理的管理隧道洞口工程中所使用到的儀器、材料以及相關(guān)的工作人員，為公路隧道洞口工程的正常開展奠定良好的基礎(chǔ)。

2 公路隧道洞口工程施工之前必須遵循的原則

在開始進(jìn)行公路隧道洞口工程施工之前，一定要考慮施工現(xiàn)場附近的地質(zhì)環(huán)境，設(shè)計合理的施工方案。而在公路隧道洞口工程施工的過程中一定要遵循下面的四條原則：（1）在進(jìn)行隧道洞口工程施工的時候往往會遭遇特大暴雨的惡劣天氣環(huán)境，或者處于梅雨季節(jié)，這個時候建設(shè)企業(yè)一定要提前在洞口安置相關(guān)的排水設(shè)備，以免大量的降水降低施工的質(zhì)量。（2）施工開始之前必須仔細(xì)勘察施工現(xiàn)場附近的環(huán)境，特別是施工現(xiàn)場的地質(zhì)狀況以及地貌特征，同時將勘測的各種數(shù)據(jù)信息全部記錄到檔案中。部分特殊的地質(zhì)構(gòu)造會使得工程存在嚴(yán)重的安全隱患，從而出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故，因此，施工單位必須根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果提前設(shè)計對應(yīng)的解決措施，盡可能減小危害的影響程度。（3）由于隧道洞口自身具有較高的荷載能力，因此，在挖掘的過程中能夠毫無顧忌的使用各種挖掘方法，但是必須確保在挖掘的過程中不破壞巖層，保證其結(jié)構(gòu)的完整性。常用的挖掘方式一般包括通過微量炸藥進(jìn)行小規(guī)模的爆破、使用人工方式進(jìn)行挖掘以及通過專業(yè)挖掘設(shè)備進(jìn)行挖掘等。（4）施工之前需要對施工現(xiàn)場的情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，明確對于施工質(zhì)量可能產(chǎn)生影響的各種因素，然后提前做好各項準(zhǔn)備措施，為提高施工質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。

3 對公路隧道洞口工程施工質(zhì)量產(chǎn)生影響的相關(guān)因素

在公路隧道洞口進(jìn)行施工的時候，往往會遭遇各種限制條件，這會增加相關(guān)施工技術(shù)應(yīng)用的難度，同時也會延長施工建設(shè)的周期。因此，必須在正式施工之前，對整個施工現(xiàn)場附近的環(huán)境進(jìn)行全面的調(diào)查。同時將可能會對施工建設(shè)產(chǎn)生影響的因素記錄到檔案中，之后對這些影響因素進(jìn)行詳細(xì)的研究與討論，制定相對應(yīng)的防護(hù)方案，確保建設(shè)工程的順利開展以及提高建設(shè)工程的施工質(zhì)量。

3.1地下水

地下水的實際分布狀況會嚴(yán)重影響公路隧道洞口工程。隧道洞口的施工場地往往都是坐落在地勢相對平緩的山谷或者山體中，這些地形的下方蘊含大量的地下水，地下水的存在會影響地基的穩(wěn)定性，從而嚴(yán)重影響整個建設(shè)工程的施工。除此之外，在這些地質(zhì)環(huán)境中，地形地貌相對比較復(fù)雜，不是理想的施工底，因此建設(shè)單位還必須對其地形地貌進(jìn)行改造，從而延長了施工的進(jìn)度。整個公路工程最為核心的工作就是選擇合適的位置作為隧道洞口，如果整個施工環(huán)境比較理想，就必須把隧道洞口位置確立在山坡比較突出的方位。隧道洞口的位置確定之后，就必須對附近區(qū)域?qū)嵤搅魈幚?，疏通地下水通道，使得地下水流向施工外的區(qū)域。一般來說，如果某段區(qū)域下的地下水含量十分豐富，那么這段區(qū)域就不是理想的施工地點。但是，如果一定要在這段區(qū)域進(jìn)行相關(guān)的施工建設(shè)，就必須使用先進(jìn)的、合理的以及科學(xué)的施工技術(shù)，最大程度上降低地下水對施工建設(shè)造成的不良影響。

3.2地形因素

眾所周知，地形條件會對建設(shè)施工產(chǎn)生巨大的影響，不利的地形條件會阻礙建設(shè)工程的開展，反之，有利的地形條件會促進(jìn)公路隧道洞口的施工。隧道洞口的形狀一般都是倒“U”形，且洞口兩端的外貌以及狀況基本保持一致。因為，如果隧道兩側(cè)存在明顯的差異，很大幾率會使其兩側(cè)的承載力發(fā)生變化，出現(xiàn)受力不均的狀況，引起洞口兩側(cè)的不協(xié)調(diào)。這會引起隧道洞口兩側(cè)產(chǎn)生淺埋或者偏壓的狀況，對整個隧道洞口的穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，同時后續(xù)的施工工作埋下嚴(yán)重的安全隱患。例如在進(jìn)行支護(hù)以及開挖的時候，由于洞口兩側(cè)不協(xié)調(diào)，會導(dǎo)致各種施工技術(shù)無法正確應(yīng)用，導(dǎo)致洞口直接崩塌，造成嚴(yán)重的安全事故。因此，工作人員在對地質(zhì)條件進(jìn)行勘察以及施工地點進(jìn)行確定的時候，必須綜合考慮各種相關(guān)因素，確保其具有一定的科學(xué)性以及合理性，為公路隧道洞口工程的施工以及建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。除此之外，還必須提前制定突發(fā)事件的應(yīng)對措施，盡可能避免在施工建設(shè)過程中出現(xiàn)安全事故。

4 公路隧道洞口工程相關(guān)的施工技術(shù)

4.1正式施工前的準(zhǔn)備工作

在整個公路工程正式施工之前，建設(shè)單位必須仔細(xì)檢查整個施工計劃方案以及施工設(shè)計圖紙。同時施工單位還必須全面掌握施工現(xiàn)場地質(zhì)勘察結(jié)果以及相關(guān)施工技術(shù)資料等，仔細(xì)分析施工現(xiàn)場的水文地質(zhì)、地貌以及地形條件，之后根據(jù)實際的施工現(xiàn)狀、現(xiàn)場的相關(guān)數(shù)據(jù)以及施工使用的材料等設(shè)計科學(xué)的施工方案。科學(xué)的施工方案不但能夠為整個施工項目提供合理的施工工序，而且能夠指導(dǎo)施工單位相關(guān)施工進(jìn)度以及施工工序等工作。因此，施工單位對施工方案進(jìn)行設(shè)計的時候，必須重視施工方案的可操作性、科學(xué)性以及合理性的分析工作。當(dāng)設(shè)計的施工方案得到上級部門審核批準(zhǔn)之后，施工單位必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)定以及要求的施工工序進(jìn)行施工。

4.2洞口進(jìn)洞之前的準(zhǔn)備工作

為了保證進(jìn)洞施工可以正常開展，在洞口進(jìn)洞施工開始之前，一定要完善下面幾項工作：（1）為了保證公路隧道洞口進(jìn)洞施工的安全，必須結(jié)合洞口地表表層巖石風(fēng)化的實際狀況，適當(dāng)?shù)脑黾硬糠值乇砑庸檀胧＃?）為了避免邊仰坡發(fā)生滑塌，保證機械設(shè)備的使用安全以及施工工作人員的生命安全，必須及時處理隧道洞門端墻。（3）嚴(yán)格按照施工設(shè)計的要求對仰坡以及邊坡實施放線刷坡處理，同時按照“自上而下”的施工原則進(jìn)行隧道洞口的挖掘工作，絕對不允許出現(xiàn)上下重復(fù)挖掘以及掏底的現(xiàn)象，在挖掘的時候，一定要對地層的動態(tài)進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測，從而可以及時的發(fā)展施工過程中存在的安全隱患。（4）對于時常出現(xiàn)雨水堆積狀況的隧道洞口，一定要做好相關(guān)的疏水處理，將堆積的雨水及時的引到別處，除此之外，還必須建立健全完善的排水系統(tǒng)。（5）必須將洞口頂部的危石以及植被及時的清除。

4.3超前預(yù)加固

進(jìn)行超前預(yù)加固首先要做的就是對地表進(jìn)行注漿。在周邊巖體中安裝帶孔的鋼管，接著把漿液通過鋼管注入到緊密排列的花管中，使得巖層與漿液緊密相連，從而有效的提高周圍巖層的荷載能力以及穩(wěn)定性。這種方法在大孔隙土質(zhì)以及沙性土質(zhì)等先天地質(zhì)條件較差的區(qū)域得到廣泛的應(yīng)用，在使用這種方法進(jìn)行施工的過程中，必須要注意選用的漿液必須和周圍巖石的性質(zhì)相匹配。最后，在隧道內(nèi)使用超前鉆孔進(jìn)行注漿，結(jié)合隧道洞內(nèi)的實際狀況，分析需要注漿合理的量，接著根據(jù)注漿的合理范圍、擴散半徑、材料以及長度等安裝注漿孔。注漿的過程中，必須通過配套的注漿儀器把具有凝膠性能以及填充性能的漿液注入到需要處理的地層中，等到漿液慢慢凝固之后，就完成了預(yù)加固工作。這種方法可以顯著降低注漿區(qū)地層的滲水系數(shù)，能夠有效加固松散以及軟弱的巖體，從而加大周圍巖石的穩(wěn)定性以及硬度。實際模擬圖如下所示：

圖1 超前預(yù)加固工序圖

4.4進(jìn)洞開挖以及初期支護(hù)

（1）進(jìn)洞開挖

進(jìn)洞開挖采用上、下導(dǎo)坑分部開挖法，上臺階掘進(jìn)5m時，進(jìn)行下臺階施工。在進(jìn)行上導(dǎo)坑開挖前，先進(jìn)行邊仰坡錨噴加固，隨后在洞口拱部沿著開挖輪廓線布設(shè)兩層超前錨桿，使拱部開挖形成一個鞏固圈。然后緊貼洞口按50cm間距架立兩片工字鋼架，超前錨桿尾部和工字鋼架焊接，于鋼架內(nèi)緣掛模噴射C20混凝土形成假擬洞口。最后在棚狀預(yù)支護(hù)環(huán)的保護(hù)下，進(jìn)行開挖進(jìn)洞。洞口部分為V級圍巖，采用曲墻式襯砌。進(jìn)洞施工要嚴(yán)格遵守“早預(yù)報，勤量測，管超前，弱爆破，短進(jìn)尺，快封閉，緊襯砌”的原則，做到穩(wěn)打穩(wěn)扎，步步為營。

（2）初期支護(hù)

1）開挖成型并經(jīng)過人工修整無欠挖后立即初噴4cm厚混凝土封閉巖面。

2）施設(shè)錨桿，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)。錨桿呈梅花型布置，徑向施作，個臺階初期支護(hù)連接處左右兩側(cè)均需設(shè)不少于2根鎖腳錨桿，確保初期支護(hù)穩(wěn)定。鋼筋網(wǎng)為φ8的鋼筋焊接而成，網(wǎng)格間距為20cm，鋼筋網(wǎng)應(yīng)隨受噴面的起伏鋪設(shè)，并與錨桿連接牢固。

3）裝鋼拱架。鋼架必須落到原狀土上，并用I20槽鋼墊起，鋼架垂直隧道中線，并與縱向連接筋和錨桿焊接牢固。

4）拱部按設(shè)計參數(shù)施作下一循環(huán)超前小導(dǎo)管支護(hù)，并把該支護(hù)的尾端焊接在鋼架上。分層噴射混凝土，每層厚度為5——6cm，先噴拱架與輪廓之間的間隙，再噴剛拱架周圍，最后是拱架之間。鋼架保護(hù)層不小于2cm，整個噴射混凝土要平順。

5 結(jié)束語

總而言之，公路隧道是公路工程中不可或缺的一部分，同時公路隧道洞口施工不僅是公路道路建設(shè)的核心部分，而且是施工難度較大的一部分，安全隱患眾多的同時施工工序也極其復(fù)雜。因此，施工單位必須嚴(yán)格按照公路隧道洞口工程相關(guān)的規(guī)定要求，根據(jù)不同的影響因素，采取科學(xué)的、合理的以及有針對性的施工技術(shù)，以免在對洞口進(jìn)行施工的過程中，產(chǎn)生偏壓、淺埋以及坍塌等狀況，這樣才可以顯著增加公路隧道洞口工程施工的質(zhì)量，提高公路企業(yè)的社會效益以及經(jīng)濟效益。

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U45

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1007-6344（2017）04-0019-02

吳章才 男 （1985-03） 本科 工程師 主要從事工程施工相關(guān)工作。