隧道洞口段施工研究

楊仁貴

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550001)

1 隧道洞口段施工的特點(diǎn)

對(duì)于隧道洞口段而言，其整體地質(zhì)狀態(tài)的表現(xiàn)往往較差，并且多處于地勢(shì)較低的位置，使得隧道洞口地表水的匯集狀況較為嚴(yán)重，導(dǎo)致了整體施工難度相對(duì)較大。為此，在進(jìn)行隧道洞口段施工的過程中，應(yīng)當(dāng)能夠?qū)?dāng)前施工區(qū)域、洞口內(nèi)外以及周邊地形的具體狀況考慮在內(nèi)來進(jìn)行施工內(nèi)容的安排，使后續(xù)施工項(xiàng)目的展開可以更加順利且穩(wěn)定。并且在施工的過程中應(yīng)當(dāng)能夠注意洞口地段的地層通常具有破碎、穩(wěn)定性差、洞口附近山體穩(wěn)定性較差的特點(diǎn)，導(dǎo)致一旦出現(xiàn)滑坡與塌方問題，洞口地面便容易受到影響。而且如果所修建的隧道傍山而行或是在溝谷一側(cè)時(shí)，也容易出現(xiàn)縱向的圍巖壓力?，F(xiàn)階段中較為常見的洞口施工方案有明洞開挖、半斷面長(zhǎng)臺(tái)階法、正臺(tái)階法進(jìn)洞、全斷面直接開挖等形式。這使得在進(jìn)行隧道洞口的施工過程中，應(yīng)當(dāng)能夠結(jié)合當(dāng)前洞口段所處位置的圍巖級(jí)別、埋深、地下水、低壓、設(shè)計(jì)尺寸、地形條件等多個(gè)條件來進(jìn)行全方位的綜合考慮，配合層次分析法的展開，把握住影響隧道洞口段施工的各個(gè)要素，并為隧道洞口賦予相應(yīng)的比例與權(quán)重，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工方案的定量排序，最終完成對(duì)方案的制定，以及保障施工項(xiàng)目的穩(wěn)定展開。

2 常見的隧道進(jìn)洞方案

2.1 明挖法

在進(jìn)行隧道洞口施工的過程中需要通過基坑開挖的措施使其達(dá)到設(shè)計(jì)高程，并完成對(duì)隧道洞身、洞門等結(jié)構(gòu)物的構(gòu)建，最后再進(jìn)行路面的回填與恢復(fù)。在對(duì)其進(jìn)行明挖法施工時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，該種施工方法具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、工程質(zhì)量管控簡(jiǎn)單、造價(jià)低、防水措施簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。而在進(jìn)行明挖法施工的過程中，其對(duì)周邊環(huán)境與交通所帶來的影響也更大。并且在施工的過程中，需要注意的是，雖然此種方法具有進(jìn)洞安全、進(jìn)度快的優(yōu)點(diǎn)，但在施工的過程中所需占用的地理面積較大，而且并不適于深度較高的隧道洞口段施工。

2.2 暗挖法

現(xiàn)階段中我國(guó)施工團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行暗挖法施工的過程中，所采取施工指導(dǎo)原理通常為新奧法設(shè)計(jì)，并且通過淺埋暗挖法來對(duì)軟弱底層進(jìn)行解決。而在應(yīng)用暗挖法施工的過程中，其對(duì)地面交通所產(chǎn)生的影響相對(duì)較低，并且不需要進(jìn)行管線改移。但與明挖法施工相比，暗挖法具有工期長(zhǎng)、造價(jià)高、施工難度大的問題。此外，暗挖法施工時(shí)其整體危險(xiǎn)性相對(duì)較高，并且如果缺乏對(duì)應(yīng)的安全保障措施，極易出現(xiàn)塌方的問題，但其在施工的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)施工占地面積的有效管控。

2.3 零開挖

隧道洞口段在進(jìn)行“零開挖”進(jìn)洞的過程中，其需要遵循“早進(jìn)洞，晚出洞”的具體原則。而這種方法在隧道洞口施工的過程中，不僅可以保障洞口施工的安全性，也可以保護(hù)洞外的環(huán)境。在進(jìn)行開挖施工的過程中，零開挖措施可以在不開挖仰坡的情況下實(shí)現(xiàn)直接進(jìn)洞，并結(jié)合對(duì)施工過程的全方位控制，降低開挖過程對(duì)周邊環(huán)境帶來的破壞。此外，在進(jìn)行施工的過程中，如果面對(duì)的為不良地質(zhì)條件，可以配合超前預(yù)支護(hù)的措施，來通過反壓回填與加設(shè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式，令隧道的進(jìn)洞施工實(shí)現(xiàn)安全展開。并且雖然現(xiàn)階段中“零開挖”工藝仍處在一個(gè)不斷的發(fā)展與完善過程中，但在實(shí)際應(yīng)用過程中的綜合效果已經(jīng)得到了全面的優(yōu)化。

3 隧道洞口段施工過程中的關(guān)鍵內(nèi)容

3.1 洞口位置的選擇

在進(jìn)行隧道洞口段施工的過程中，其洞口的安全施工與開挖，是保障隧道進(jìn)洞效果的重要內(nèi)容，而這也使得洞口位置的選擇對(duì)于工程項(xiàng)目的施工安全性與穩(wěn)定性有著決定性影響。通常，在進(jìn)行隧道洞口位置的選擇時(shí)，一般會(huì)選山體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、地質(zhì)條件良好、地下水貧瘠的位置。而且隧道洞口的位置應(yīng)當(dāng)避免滑坡、巖溶、泥石流、凍土嚴(yán)重等地段，從而防止隧道結(jié)構(gòu)在完成施工后因地質(zhì)問題受到破壞。同時(shí)，為了避免隧道洞門受到偏壓力的影響，洞口的位置應(yīng)當(dāng)在線路與地形等高線保持垂直的位置。此外，對(duì)于位江、河等鄰近水系的隧道而言，為了避免水系水位因強(qiáng)降雨等天氣導(dǎo)致上漲而淹沒隧道，隧道洞口的位置應(yīng)當(dāng)能夠處于當(dāng)前水系的洪水位安全線以上。而在進(jìn)行隧道洞口的施工過程中，需要從其整體上的穩(wěn)定性出發(fā)采取措施進(jìn)行管控。并且在進(jìn)行洞口隧道施工區(qū)域地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的過程中，要確保公路隧道洞口段的圍堰穩(wěn)定性，并在施工的過程中基于對(duì)盾構(gòu)隧道周邊區(qū)域情況的明確， 來避免因場(chǎng)地變化而引發(fā)的二次沉降，

同時(shí)隔斷影響源。在出現(xiàn)沉降問題時(shí)，如果由于結(jié)構(gòu)漏水所引發(fā)的，應(yīng)及時(shí)對(duì)漏水部位進(jìn)行加固，以集合對(duì)應(yīng)的施工狀況與措施，來保障隧道工程施工的安全性。

3.2 土方刷坡施工

在進(jìn)行隧道洞口施工的過程中，其首先需要通過洞口土方刷坡施工來保障洞口段施工的質(zhì)量。在進(jìn)行土方刷坡施工的過程中，首先需要進(jìn)行公路隧道的邊坡仰坡放線施工，并將坡頂截水溝的施工結(jié)合在內(nèi)，以避免由于水的沖刷導(dǎo)致隧道洞口坡面受到破壞。其次，對(duì)于土方刷坡施工而言，其應(yīng)當(dāng)能夠遵循“自上而下”的原則，進(jìn)行分層坡度開挖以通過對(duì)開挖坡度的調(diào)控，確保施工防護(hù)的展開質(zhì)量可以得到保障，同時(shí)結(jié)合施工項(xiàng)目的整體需求以及隧道洞口的具體環(huán)境，來完成施工防護(hù)措施的設(shè)計(jì)。再次，土方項(xiàng)目在開挖的過程中，應(yīng)選用對(duì)應(yīng)的專項(xiàng)挖掘機(jī)進(jìn)行施工。以某隧道洞口施工為例，其根據(jù)當(dāng)前隧道洞口周邊的土石穩(wěn)定性確認(rèn)了隧道洞口的具體坡度狀態(tài)，并結(jié)合施工需求進(jìn)行分級(jí)臺(tái)階的設(shè)置，利用風(fēng)鉆機(jī)來完成軟土打眼施工。最后，對(duì)于隧道洞口段邊坡穩(wěn)定性的調(diào)控而言，可以在施工的過程中在對(duì)應(yīng)的位置中進(jìn)行位移與沉降量觀測(cè)點(diǎn)的增添，以維護(hù)洞口邊坡施工的整體質(zhì)量。

3.3 錨網(wǎng)噴施工

一些隧道洞在邊仰坡挖掘的過程中，會(huì)出現(xiàn)存在暴露圍巖的情況。而針對(duì)此種問題可以結(jié)合錨網(wǎng)體系的運(yùn)用對(duì)圍巖進(jìn)行封閉。在進(jìn)行洞口錨網(wǎng)施工的過程中，其需要在進(jìn)行暴露圍巖的封閉時(shí)，對(duì)梅花形輸水孔進(jìn)行預(yù)留處理，并結(jié)合風(fēng)鉆機(jī)的應(yīng)用，來展開洞口坡面的鉆孔處理。一般情況下，結(jié)合隧道洞口的具體狀態(tài)來看，其鉆孔的直徑應(yīng)控制在60 mm左右，而長(zhǎng)度則應(yīng)在3.5 m左右最為適宜。在完成對(duì)鉆孔的清理后，插入孔洞中的PVC花管直徑應(yīng)為50 mm，并確保洞口外的預(yù)留長(zhǎng)度可以保持在10 cm左右。并且在完成混凝土的施工內(nèi)容后，需要結(jié)合當(dāng)前施工的具體要求進(jìn)行錨管的施工。以某洞口段隧道的施工為例，其結(jié)合當(dāng)前洞口隧道的地理環(huán)境與施工條件，選用了直徑為42 mm，長(zhǎng)度為3 m的無縫鋼管來完成對(duì)應(yīng)的加工處理，并在進(jìn)行施工的過程中，于鋼管的尾端部位進(jìn)行墊板的合理設(shè)置，同時(shí)在上部鉆出數(shù)量較為適宜的溢漿孔。而一般在隧道洞口段錨網(wǎng)噴施工的過程中，其所采取的錨固方式應(yīng)為梅花形的方式，并且需要將錨固布置方式的間距保持為1.5 m×1.5 m。此外，在完成加工的錨管實(shí)施注漿處理的同時(shí)，采取8 mm的鋼筋來對(duì)鋼筋網(wǎng)進(jìn)行焊接，并保持20 cm×20 cm的網(wǎng)格尺寸距離控制。

3.4 預(yù)支護(hù)施工

對(duì)公路隧道洞口段進(jìn)行施工的過程中，預(yù)支護(hù)施工項(xiàng)目的展開對(duì)于項(xiàng)目質(zhì)量?jī)?yōu)化與把控而言有著十分重要的推動(dòng)作用。在隧道洞口段施工的過程中，其應(yīng)用最為廣泛的一種措施便為超前小導(dǎo)管。而其在應(yīng)用于公路隧道的預(yù)支護(hù)施工時(shí)，可以基于小導(dǎo)管注漿加固與鋼拱架的措施，來承擔(dān)外部支護(hù)所帶來的荷載。而在完成隧道洞口邊與仰坡的封閉工作后，應(yīng)當(dāng)能夠通過在洞面安裝對(duì)應(yīng)的拱架，使支護(hù)措施可以與洞面保持緊密的貼合。并且小導(dǎo)管也應(yīng)能夠穿過當(dāng)前鋼拱架的腹部部位，使其頂部可以達(dá)到圍巖的位置上，通過焊接處理來實(shí)現(xiàn)小導(dǎo)管的尾部與鋼拱架之間的焊接，并形成相應(yīng)的預(yù)支護(hù)體系。而小導(dǎo)管注漿處理，則需要在完成對(duì)支護(hù)體系的構(gòu)建后進(jìn)行展開，地表空隙注漿也要能夠基于對(duì)管壁的溢漿處理來予以實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié) 論

綜上所述，在現(xiàn)階段的隧道洞口段施工過程中，較為常見的方法主要有明挖法、暗挖法以及零開挖等方。而在進(jìn)行隧道洞口段施工時(shí)，需要結(jié)合當(dāng)前項(xiàng)目的綜合施工狀態(tài)，從洞口位置的選擇、土方刷坡施工、錨網(wǎng)噴施工、預(yù)支護(hù)施工等內(nèi)容出發(fā)進(jìn)行調(diào)控，以確保隧道洞口段施工的綜合效率與質(zhì)量。