高速公路隧道洞口淺埋段的施工技術

彭正瑞

中國土木工程集團

1 引言

隧道洞口淺埋段施工是高速公路建設的常見問題，這對施工人員而言是一項十分艱巨的任務，因其圍巖穩(wěn)定性差，若未進行妥善的處理，就會造成安全質(zhì)量事故，因此高速公路隧道洞口淺埋段如何安全高效的施工，已成為施工領域重點研究并亟待解決的問題。在社會、經(jīng)濟和交通事業(yè)快速發(fā)展的背景之下，各個地區(qū)之間的聯(lián)系日漸緊密，這有賴于高速公路的建設和發(fā)展。但是，隨之而來的隧道洞口修建也就越來越多。實際施工過程中，施工隊伍必須意識到隧道洞口施工的重要性，要選擇合適的施工技術和支護方案妥善解決洞口施工作業(yè)，安全進洞，這樣才能安全高效的推進整個隧道的施工建設。

2 淺埋段洞口加固技術的類型與應用

2.1 預注漿施工技術的應用

眾所周知，高速公路在進行隧道洞口修建時始終面臨圍巖穩(wěn)定性差、進洞難的問題，究其源頭是因為地質(zhì)較差，加之諸多客觀因素的影響，隧道洞口的施工質(zhì)量始終沒有達到預期的目標。要想解決這一問題，必須在施工中使用恰當?shù)募庸碳夹g對其進行妥善的處理。首先，可以利用修建成拱殼的方式加固隧道洞口，施工過程中注意使用整孔一次性注漿工藝，雖說現(xiàn)有的注漿工藝多種多樣，但是在地表注漿過程中還是要采取適合隧道洞口施工的一次性注漿工藝，以免發(fā)生塌孔或埋下安全隱患。值得注意的是，如果在施工過程中發(fā)生塌孔現(xiàn)象，則需要按照分段施工的方式進行注漿。注漿過程中嚴格控制水灰比，必須使其保持在1：1 的狀態(tài)[1]。實踐證明，梅花形的注漿孔更有利于提高圍巖的穩(wěn)定性，所以在高速公路隧道施工過程中同樣可以利用梅花形的注漿孔。注意在注漿過程中確保鉆孔深度的一致性，以免其抗拉強度和穩(wěn)定性受到影響。

2.2 洞口土方刷坡和錨網(wǎng)噴施工技術的應用

開展洞口刷坡的目的同樣在于提高高速公路隧道洞口施工的穩(wěn)定性，如利用洞口土方刷坡的方式進行高速公路隧道洞口淺埋段施工，一定要在合適的時間完成洞口刷坡工作。具體操作從仰坡放線開始，然后設置截水溝，這是防止坡頂積水的有效手段，也可避免洞口被雨水沖刷。完成上述準備工作后，則要按照圖紙或相應的標準進行開挖，一般而言，開挖工作需要借助大型的挖掘機械進行。開挖過程中注意做好防護，以免發(fā)生事故。軟石打眼工作則要以人工和機械結合的方式進行，施工人員需要綜合考慮土石穩(wěn)定性，還有施工狀況。根據(jù)調(diào)查結果確定坡度，然后以分級的方式進行施工。暴露圍巖會影響到仰坡開挖的施工作業(yè)，此時即可采取封閉處理的方式順利開展施工工作，一般而言，施工團隊會利用錨網(wǎng)噴體系進行封閉處理。最重要的是，需要在保留疏水孔的前提下進行封閉和鉆孔，確保施工作業(yè)滿足行業(yè)標準與政策要求。

2.3 預支護施工的應用

在不斷施工與實踐的過程當中，預支護施工已經(jīng)形成了較為完善的施工體系，超前小導管是預支護措施的重要組成部分，高速公路隧道洞口完全可以通過小導管注漿和鋼拱架配合的方式進行施工。封閉后注意完成洞面整修工作，此時即可安排鋼拱架對其進行支護與穩(wěn)固。安裝鋼拱架時一定要注意其與洞面之間的距離，通過科學的計算與安裝后穩(wěn)固洞口[2]。利用超前小導管進行支護施工時會出現(xiàn)溢漿問題，突出表現(xiàn)在地表空隙。而在實際施工之前，必須做好測量與調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結果確定開挖輪廓線的防線，并在支護過程中聯(lián)合使用大管棚注漿與超前小導管，這是加固洞口的有效方式。也可在澆筑混凝土的過程中對鋼支撐和導向管進行包裹與防護，從而借助導向墻的作用支撐洞口穩(wěn)定性。

3 隧道洞口淺埋段開挖技術的應用

安全施工是高速公路隧道洞口淺埋段施工的第一要義，安全施工的同時還要注意洞口施工的穩(wěn)定性。通常，施工團隊會根據(jù)實際情況和地質(zhì)條件選擇開挖方法，注意一定要保障所選開完方法與施工要求相符。全斷面爆破法是施工形式的一種，但絕不可應用于高速公路隧道洞口施工當中。這是因為全斷面爆破會直接影響圍巖的穩(wěn)定性，致使洞口全面暴露在巨大的風險之下，嚴重時可能出現(xiàn)塌方。就目前來看，高速公路隧道口開挖工作主要以預留核心土臺階法和雙側(cè)壁導坑法為主。這兩種施工方法的應用范圍并不相同，前者主要應用四級和五級軟弱圍巖當中，而上臺階的開挖則要利用弱爆破開挖的方式進行，開挖過程中一定要控制好尺寸，每循環(huán)不可超過1.0m。實踐證明，在圍巖穩(wěn)定性較差的背景之下，雙側(cè)壁導坑法可以發(fā)揮極大的作用和價值。實際施工中需要率先挖出導坑，然后利用松動爆破的形式進行開挖，導坑長度的確定則要由地質(zhì)情況和實際施工情況兩者來決定，一般而言，導坑長度不會低于6m。施工工作以機械和人工配合的方式為主。開挖結束后必須第一時間做好支護，以防結構穩(wěn)定性受到影響，開挖前還要進行充分的準備，準備工作以監(jiān)控和測量為主。如果有變形情況出現(xiàn)，必須第一時間加以修正[3]。另外，開挖時也要時刻關注地質(zhì)的超前預報，做好排水，通過設置臨時排水溝和反復抹面的方式避免基底軟化，全面提高高速公路隧道洞口淺埋段施工的穩(wěn)定性與安全性。

4 施工注意事項

之所以要在施工之前進行充分的準備，是為了排除可能影響施工工作的安全隱患，還要掌握施工區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境和自然條件等因素，更好的應對后續(xù)施工中可能存在的問題。因此，施工團隊應在實際開展開挖工作之前做好監(jiān)控與測量，保障支護穩(wěn)定性，還要隨時關注地質(zhì)預報，確定排水溝的位置，利用充分的準備避免基底軟化問題。上文已經(jīng)提出，預留核心土臺階法和雙側(cè)壁導坑法是隧道洞口開挖的兩種主要形式，利用雙側(cè)壁導坑法進行施工時，同樣要進行充分的準備，首先是利用超前的地質(zhì)預報掌握施工環(huán)境，還要清理施工現(xiàn)場，確保其無雜物和垃圾，并由專門的技術人員進行測量與放線工作，注漿時應注意水灰比，確保注漿工作達成工程標準和要求[4]。除此之外，監(jiān)控測量也是高速公路隧道洞口淺埋段施工應該注意的問題，這與隧道設計之間有所關聯(lián)，不僅可以用于驗證施工方法是否可行，還可保障各個參數(shù)合理準確。順利開展的監(jiān)控測量工作可為后續(xù)的施工工作提供數(shù)據(jù)支持和信息保障，以便施工人員按照先前的測量數(shù)據(jù)明確圍巖及支護結構的變形情況，為進行二次襯砌工作提供依據(jù)，是影響隧道建設是否成功的關鍵環(huán)節(jié)。

部分高速公路隧道洞口存在地質(zhì)情況較為復雜的問題，此時就需要進行的地質(zhì)預報，從而進行巖級的劃分，并對施工方案進行優(yōu)化與完善。如何控制成本始終是施工團隊重點思考的問題。而在對高速公路隧道口進行施工時，可以通過加強軟巖施工、動態(tài)性管理的方式，降低造價，控制施工成本。總的來說，高速公路隧道洞口淺埋段施工需要結合實際情況選擇合適的施工技術及加固技術，還要在施工開始前做好充分的準備，按照既定的原則與標準進行規(guī)范化施工，只有這樣才能更好的完成施工作業(yè)，保障施工質(zhì)量。

5 結語

隧道洞口施工在高速公路修建中較為常見，但是其地質(zhì)條件差、進洞難的問題始終存在，這也是困擾施工團隊和建筑行業(yè)的難題之一。為了保證隧道洞口的穩(wěn)定，也為了保障高速公路的安全性，施工團隊可在作業(yè)過程中選擇合適的施工技術，利用安全可靠的加固措施保障進洞安全性。地表水是影響高速公路淺埋段施工的重要因素之一，所以要在施工過程中做好排水與引水，以免地表水破壞高速公路隧道洞口施工的安全性。施工時還要進行及時的總結與反思，明確施工工作中存在的不足，及時彌補，以免造成更為嚴重的后果。