談橋隧相連高邊坡隧道安全出洞施工技術

龍旭日

（廣西路建工程集團有限公司，南寧530001）

1 引言

高速公路是推動經濟發展的重要基礎設施，在建設規模逐步擴大的背景下，部分高速公路工程常建設于山嶺地區，為給車輛的運行創設安全環境，改變了傳統的繞行方式，取而代之的是短隧道群的方案，此時伴隨大量橋隧相連的情況，且面臨大規模出口高邊坡施工作業，在此背景下確保各環節施工安全尤為關鍵。

2 工程概況

№1 標段起訖樁號K0+000～K42+300，總長度42.3km，主要坐落于蒼梧縣境內，該段起于梨埠鎮北側，并與既有的G207 國道于K3127+450 處連接。本標段連接了蒼梧縣多個重要鄉鎮，如黎埠鎮、獅寨鎮等，于主線K18+579.047 處設六堡連接線LK0+000～LK0+573，本段總長度573m，為滿足公路的穩定運行要求，于K19+395 左側設六堡管理養護站。

3 隧道出口端圍巖穩定性分析

根據項目設計方案，出口段為典型的橋隧相連段，諸如爆破、開挖等環節施工作業均在不同程度上對巖體造成擾動影響，不利于出口邊坡的穩定性，易出現坡體滑塌現象，難以創造安全的車輛通行環境。從影響原因的角度來看，出口邊坡穩定程度主要與如下3 點有關。

1）橋臺施工。根據施工現場實際情況，出口段施工前已經順利設置了橋臺與橋梁，但在前期橋臺施工作業時，需針對出口邊坡處采取開挖措施，此舉直接改變底部圍巖性能，削弱對上部巖體的阻力，在此影響下將出現上部巖體下滑力明顯提升的情況，不利于行車安全。

2）爆破開挖。針對出口段展開施工作業時，爆破是較為可行的方式，但會加劇節理裂隙擴展程度，伴隨大量全新節理，此時巖體順著軟弱夾層出現滑移等現象。根據施工流程，已經在較早階段完成了橋臺施工作業，因此后續爆破過程中，將對橋臺底部巖體帶來不良影響，使其處于振動狀態，甚至會對橋臺的穩定性造成嚴重威脅。

3）坡體風化。伴隨施工作業的持續推進，邊坡巖體處于持續受擾動的狀態，明顯加大了裂隙范圍，后續運營階段存在自然風化現象，原本穩定性不足的巖體將相繼滑落，降低了坡體穩定性。

4 安全出洞建設技巧

4.1 施工策略

隧道施工環境復雜，最為明顯的當屬橋隧相連洞口高邊坡處，為有效避免工程事故，需做好如下幾點工作：

1）為避免山體滑坡現象，在隧道施工過程中需采取保護措施，最大程度上降低對山體的不良影響；

2）隧道爆破作業時，需針對橋臺采取科學的防護措施；

3）考慮到現場通行車輛的安全問題，需嚴格控制高邊坡碎石滑落現象。從現場地質情況出發，從技術方案、人員組織等角度入手，具體做如下分析：（1）爆破作業使用的是塑料導爆管，根據施工現場實際情況確定合適的爆破參數；（2）采取上臺階小導坑先行出洞的技術方案，充分考慮現場情況，以此為參考確定小導坑斷面尺寸；（3）優化主洞支護參數，根據巖體節理分布情況，在此基礎上確定合適的錨桿方向；（4）部分橋梁已經處于施工狀態，需采取土層掩蓋的方式，此舉可達到有效維護橋梁的效果，且要設置橫向空眼，最大程度上降低炸開力度，全面確保橋臺穩定性；（5）在設置主動防護網的基礎上增設被動網，實現對仰坡的全方位保護；（6）適當延長明洞長度；（7）為掌握相對位移情況，需在特定區域設置合適數量的勘測點，主要分布在上部坡體、洞內與橋臺3個部分，針對斷層面兩側采取有效的覆蓋措施，安排專員每天檢測2 次。

4.2 光面控制爆破施工

現場光爆施工遵循程序化的基本原則，基于本工程實際情況，確定合適的光爆作業流程，具體流程如下。

1）放樣布眼。利用激光準直儀確定合適的鉆眼位置，并利用紅油漆標記好，與設計值的誤差需在5cm 內。

2）定位開眼。鉆眼作業所用設備為鉆孔臺車，控制好設備軸線，必須與隧道軸線達到相平行的狀態。將鉆孔臺車轉移到指定施工位置，調節好鉆頭位置并鉆進作業。相較之下，掏槽眼與周邊眼對于鉆進精度提出較高要求，因此，在施工中需要嚴格控制誤差，必須在5cm 內。

3）鉆眼。鉆工是順利完成鉆進作業的重要主體，此類工程人員需準確掌握炮眼布置情況，在日常工作中可以靈活操縱鑿巖機械，尤為關鍵的是周邊眼的鉆進施工，需交由高資質的鉆工完成。施工現場安排專員指揮，在鉆進周邊眼時需要確定合適的外插角（根據工程情況，若眼深為3m，需滿足外插角＜3°的條件；若眼深達到5m，適當縮小外插角，即在2°以內）【1】。此外，施工過程中還要注重眼口處巖石狀況的分析，以實際凹凸程度為準確定合適的炮眼深度。

4）清孔。此環節是確保裝藥質量的關鍵，在高壓風的作用下將石屑等雜質清理干凈。

5）裝藥。遵循分片、分組的基本原則，做到定人、定位，不可出現亂裝藥的情況。結束裝藥作業后，利用炮泥封堵，各眼的堵塞長度至少達到20cm。

6）聯結起爆網路。采取復式網路形式，以提升起爆作業的穩定性。在聯結過程中，控制好導爆索的連接方向，要求各個連接點都具有足夠的穩定性；各炮眼雷管所對應的連接次數都要保持一致；利用黑膠布做好對引爆雷管的包扎作業，具體為與導爆管自由段相距10cm 以上的部分。

4.3 高邊坡防護

隧道開挖易對巖體穩定性造成影響，本工程中采取SNS系統防護網，基于此方式提升邊坡防護效果，防護網有主動型與被動型2 種，具體如圖1、圖2 所示。結束防護網鋪設作業后，做好出洞、邊仰坡的修復工作。需注意的是，設置防護網前要做好準備工作，將浮土、浮石等清理干凈。

圖1 主動防護網系統（單位：cm）

圖2 被動防護網系統

1）主動防護網。（1）錨孔放樣。從實際情況出發，確定錨桿與基座的具體位置，均要設置在穩定的基巖上。（2）開鑿錨桿孔。相較于錨桿長度而言，孔深需比其略長5cm，做好清孔作業。（3）注漿并插入錨桿。所用材料為M20 水泥砂漿，當達到有效注滿狀態后需插入錨桿并多次轉動，基于此方式提升錨桿與漿液接觸效果，實際養護時間至少為3d。（4）設置縱、橫向支撐繩。為避免支撐繩出現松弛現象，需使用張線器將其拉緊，隨后將其與錨桿外露套環穩定連接，此處使用到專用繩卡。（5）設置鋼繩網，產生的搭接長度至少為5cm。（6）全面檢查，掌握施工情況。

2）被動防護網。（1）精確測量放線。以地形起伏程度為基準，在此基礎上延長3%～8%，將其作為實際放線長度。（2）基坑開挖并開鑿錨桿孔。（3）插入錨桿并灌注。若施工區域為巖石基礎，采取先插錨桿后灌注的方式；反之，若為混凝土基礎，需完成灌注施工后再設置錨桿。（4）基座安裝。結束混凝土灌注施工且經過2d 后，便可展開基座安裝作業，要求螺帽處于擰緊的狀態。（5）鋼柱與上拉錨繩的安裝。（6）上下支撐的安裝作業，采取先上支撐后下支撐的工藝流程。（7）鋼繩網的安裝作業。在繩卡的作用下固定鋼繩網，使其與支撐繩達到有效連接狀態。控制縫合繩下料量，遵循單張網周長1.3 倍的基本原則，當到達下支撐繩時便要在支撐繩的作用下實現與另一張網的穩定連接，此時產生的縫合繩頭重疊量均要達到1m【2】。（8）格柵的安裝作業。設置好格柵后將其掛在鋼繩網內側，并通過扎絲的方式有效固定，格柵網之間疊加量均為0.1m，依然要通過扎絲的方式實現與鋼絲繩的穩定連接，所有節點的間距都不允許超過1m。

5 結語

本文從橋隧相連高邊坡隧道的實際情況出發，提出合適的出洞施工技術方案，可總結為如下3 點內容：（1）設置SNS柔性防護網，可實現對高邊坡的有效防護；（2）實行光面爆破的方式，有效降低對邊坡與橋臺的擾動；（3）采取臺階法開挖作業。基于本文提及的方法展開施工作業，實際應用效果良好，邊坡與橋臺都得到有效的保護，后續使用中隧道穩定性較好。