淺析隧道工程進出口段施工中質量問題的產生原因和防治措施

張高軍

(甘肅路橋建設集團有限公司,甘肅蘭州 730000)

淺析隧道工程進出口段施工中質量問題的產生原因和防治措施

張高軍

(甘肅路橋建設集團有限公司,甘肅蘭州 730000)

由于隧道進出口段埋深淺、圍巖破碎以及受地表水等不利因素影響大,往往是整個隧道施工中的一大難題,若有不慎將會發生變形甚至坍塌等嚴重后果。所以,在隧道施工前應充分考慮圍巖特點,制定行之有效的進洞方案。筆者將通過從事隧道施工的一些心得體會,闡述在常見的一些地質條件下,如何安全的進行隧道進口段施工,也為今后相似條件下隧道進口段施工提供依據。

隧道 進出口段 施工 質量 原因 防治

目前，各類隧道工程隨著地質、地形以及洞門形式的不同，采取的施工方法也各不相同。通過總結發現，要有效防止隧道進出口段施工過程中出現質量事故，不外乎從邊仰坡施工、洞身施工和明洞施工三個方面綜合考慮，根據地質、氣候等外界條件，制定有針對性的施工方案和技術措施。在具體實施過程中嚴格按既定方案施工，加強現場管理，確保進出口段施工質量，保證施工安全。現結合我在隧道施工中遇到的實際情況，對隧道進出口段的一些防塌施工心得做一簡要介紹。

1 邊仰坡施工

邊仰坡施工是隧道進出口段施工的重要一環，在施工中要做好臨時和永久排水。開挖前結合設計資料，對現場地質情況，以及施工期的氣候條件要了如指掌。施工前還要組織技術力量論證支護參數和方案的可行性，對有疑問的地方及時調整。

1.1 原因分析

邊仰坡在施工以及運營過程中出現質量問題，究其原因主要有：(1)原地面臨時排水和永久性排水不到位，導致在施工和運營過程中，地表水沖刷仰坡，更有甚者雨水通過地表暗穴或縫隙滲入土體，從而造成邊仰坡坍塌；(2)開挖不規范，造成邊仰坡失穩，發生坍塌。往往施工者未追求進度，每循環開挖深度過大或對已開挖坡面防護不及時，造成邊仰坡失穩；(3)防護措施不當，導致邊仰坡開裂，甚至坍塌；(4)監控體系不健全，存在隱患沒能及時排除，導致邊坡坍塌事故發生。

1.2 防治措施

(1)洞口開挖前應根據當地氣候條件，設置合理的臨時以及永久排水設施，對地表存在暗穴和裂隙的地面要采取適當措施，防止雨水滲入；(2)嚴格按既定方案確定每次開挖深度，每次開挖不宜過多，對已開挖的坡面進行及時支護。特別是一些膨脹性地質條件下的邊坡，要隨挖隨支，嚴禁長時間暴露；(3)在邊仰坡防護方面，要充分了解地質特點，對地質與設計不相符的，及時調整支護方案。對一些土質坡面，還要準備好臨時防護措施，遇到雨天要對支護不及的坡面進行臨時覆蓋，防止已開挖邊坡失穩、坍塌。(4)在邊仰坡施工甚至隧道施工全過程，要對地表沉降進行跟蹤監控，掌握坡體沉降情況，對邊仰坡不穩定的或長期存在蠕變的，要采取適當措施，以防在隧道施工或營運過程中出現坍塌。

2 明洞施工

明洞施工對隧道施工中能否保證安全進洞有著舉足輕重的作用，合理進行明洞施工也是我們隧道進出口段防止出現質量問題的措施之一。一些從事隧道施工者，不重視明洞施工，一味追求進度和施工便利，而顛倒施工順序，忽視施工要領，造成隧道進出口段施工中出現邊坡或洞身質量隱患時有發生。

2.1 原因分析

(1)施工順序不當，先進洞再修明洞或明洞回填不及時，造成周邊坡體后淺埋段洞身坍塌；(2)施作明洞時基地處理不規范、不徹底，造成明洞沉降、開裂；(3)端墻和洞門施工時，基礎標高控制不嚴，使得隧道洞口工程完成后，端墻和洞門處于懸空狀態，使明洞承受過大荷載而出現開裂。

2.2 防治措施

(1)對設有明洞的隧道，嚴格按先施作明洞，再掘進暗洞的順序進行施工，以確保隧道安全進洞。對明洞強度以滿足回填的，及時組織回填，回填過程應對稱進行，并嚴格按規范要求進行。以防由于周圍坡體滑落而影響隧道正常施工；(2)明洞施工時，對基地承載力不符合要求的要及時進行處理，防止明洞產生不均勻沉降，從而影響施工質量；(3)端墻和洞門施工時，嚴格控制基底標高，并讓其落在吃力層上，防止端墻和洞門沉降對明洞產生不必要的荷載。

3 洞身施工

隧道進出口段由于埋深淺，圍巖變化復雜，若不采取恰當的施工方法，很容易對巖體造成不必要的擾動，使其自承能力下降，容易出現變形過大，甚至出現坍塌。所以在隧道進出口段施工中，要做到充分認識圍巖特性，并有針對性制定施工方案，以防由于操作不當而產生不良后果。

3.1 原因分析

(1)隧道進出口段山體存在偏壓或圍巖為炭質頁巖等膨脹性巖體，未分析清楚圍巖變形機理，而盲目進行施工，導致進口段圍巖變形失控；(2)對軟弱圍巖的隧道，進出洞時采用大斷面開挖，或采用雙側壁導坑開挖，但開挖順序不正確以及臨時支護不及時，導致襯砌變形或坍塌；(3)隧道進出口段開挖時，采取不合理的開挖方式，以致對圍巖擾動過大，而發生巖體失穩現象；(4)管棚施工不規范，沒有起到臨時支護的效果，在進出口段施工時，發生洞身坍塌；(5)初期支護和二次襯砌施工不規范，存在空洞現象。或者各工序銜接不緊，支護封閉不及時，從而產生質量隱患；(6)反向出洞時，采用大斷面開挖或未及時施做洞口邊仰坡和超前管棚，而發生洞口坍塌。

3.2 防治措施

(1)偏壓段隧道進洞前進行偏壓處理，山體外側可先施工反壓墻、明洞等，以減少或消除偏壓后再進行隧道施工。左右洞同時存在偏壓時，應先施工外側洞，等外側洞二襯封閉成環一段距離后在進行內側洞施工。對一些膨脹性圍巖，施工前要分析清楚其變形機理，確定隧道拱墻各部位變形特點，對變形大的部位要采取必要措施；(2)根據圍巖穩定情況，合理選擇開挖方法。正確理解側壁導坑法施工的作用，嚴格按要求施工，各導坑及仰拱開挖后，立即進行支護并封閉成環。雙側壁導坑施工時，應在兩側導坑支護封閉后再開挖中導坑，并拆除臨時支護；(3)在隧道進出口段開挖時，應盡量采取機械開挖，不得已需爆破時，要多打眼，放小炮。在堆積體條件下進洞時，開挖過程中若有較大孤石侵限時，不能將孤石挖除，應先進行支護，然后鑿除侵限部分，以減少對圍巖的擾動；(4)管棚施工是隧道進出口段施工的重中之重，施工中要嚴格控制管棚打入角度，保證打入長度，注漿要充分。這樣才能確保隧道進出口段施工質量和施工安全；(5)開挖時嚴格控制超欠挖，初期支護和二次襯砌施工中不能留有空洞，對隧道淺埋段施工來說，襯砌的空洞是致命的。襯砌還要及早封閉且盡快成環，這樣才能保證施工質量；(6)隧道反向出洞時，不能進行大斷面開挖，根據圍巖情況，可先開通導洞。并及時施做洞口邊仰坡以及超前管棚，以防出現坍塌。

4 結語

通過對多個隧道進出口施工方案的總結、分析，使我對各種條件下隧道進出口段的施工質量和安全控制有了一定的認識。在隧道施工過程中，進出口段的施工是難度最大，風險最高的段落，稍有不慎，將出現變形侵限或圍巖坍塌的風險，所以正確分析隧道進出口段產生質量問題的原因，采用合理的質量控制措施是非常重要的。不但加快了工程進度，保證了工程質量，而且也避免了經濟效益的損失。

[1]關寶樹.隧道工程施工要點集[M].北京:人民交通出版社,2003.