公路隧道洞口工程施工技術研究

摘要：隧道洞口建設在公路隧道體系中具有極為重要的作用，其質量將會直接決定隧道整體修建水平，與大眾人身財產安全息息相關。如今我國經濟發展良好，公路隧道施工技術得到了大幅度提升，洞口施工作為公路隧道的關鍵環節，大眾對其施工質量要求逐漸提高，因此工作人員需要做好研究工作，提高公路隧道洞口施工技術水平，保障隧道通車的安全性和可靠性，為我國公路建設事業穩定、長遠發展奠定基礎。為此，本文就以茂縣兩河口至紅原壤口段公路隧道工程施工為例，對其洞口施工技術進行深入分析。

關鍵詞：公路隧道;洞口工程;施工技術;研究

引言：在我國現代技術快速發展的背景下，我國交通運輸行業基礎設施建設水平得到了大幅度提高，而到公路隧道建設過程中隧道洞口施工具有深遠的決定性因素，是隧道建設中樞環節，能保證隧道工程的安全性。但是由于隧道洞口工程的特殊性，其施工難度較大，并且很容易受到多種因素影響，導致洞口開挖出現問題，邊坡出現倒塌、偏壓的情況，影響公路隧道施工質量。所以建設單位需要對其引起重視，根據不同公路隧道工程特性優化洞口工程施工技術，提高洞口施工技術水平，為后續隧道施工奠定基礎，保障我國公路隧道建設工程穩定發展。

一、工程概述

該工程位于四川省西北部，屬于高山侵蝕峽谷地貌，其地形結構劇烈，并且山體較高，溝谷較深，隧道位于黑水河右岸，地勢屬于西北高東北低，隧道最高點為3767米，而最低點為1804米，高度相差1963米。并且隧道橫穿處于突出山脊部位，地形較為簡單，坡度為35～50度之間，基巖出露情況嚴重，植被發育不完善。另外，隧道斷并無河溝分布，對于隧道施工影響較小，而隧道進出口為302省道，交通較為便利，隧道預計全長855米，其中V級圍巖315米，IV級圍巖540米，屬于長隧道，施工時施工人員需要對各類因素進行綜合考慮，如工期、進出口條件，決定采用單向掘進方式施工，洞口形式為端墻式。

二、提高公路隧道洞口施工技術水平的有效措施

1. 做好施工技術準備工作

施工技術作為公路隧道工程施工的重要依據，建設單位在進行正式施工之前需要做好施工技術準備工作，確保后續施工得以順利運行，提高洞口施工水平，減少安全隱患出現的概率。技術人員需要根據工程實際情況對其爆破以及開挖支護措施明確，確保在出洞期間洞口不會出現空洞或者倒塌情況，保證工程的安全性，避免在后續應用過程中洞口出現質量問題，威脅大眾人身財產安全。首先，技術人員需要做好地質檢驗工作，根據工程實際情況對其地質情況充分調研，做好數據收集，制作地質預報表。例如，技術人員可以在進行正式施工之前通過不同渠道對子母河隧道相關資料全方位收集，如實地調研、網上查找。技術人員在制定出口段地質預報時需要采用相應方式進行實地探測，如地質雷達，保證探測的合理性和全面性，讓技術人員能提前對隧道施工可能會出現的安全隱患因素全方位掌握，并制定解決措施，保證后續施工的安全性和可靠性。根據地質報告可以看出該工程圍巖屬于V級圍巖，并且巖石質量屬于中風化，千枚狀及薄～中厚層結構性能較差，裂隙處于發育階段，其形態較為完整。

由于子母河隧道特殊性，出口段深度較淺，因此技術人員可以應用相應軟件對工程進行數字模擬，本工程技術人員是使用有限元軟件MIDAS-GTS進行作業，技術人員能在施工過程中對各類數值變化進行動態化監管，如隧道變形、圍巖應力、支護結構荷載力等。技術人員可以選擇典型斷面作為數據模擬基礎，進行現場監測，將各類數據充分對比，尋找出應力變化規律。同時，技術人員還可以通過數據模擬方式對支護效果檢驗，通過數據模擬可以看出為掩蓋施工階段，變形程度較小，其支護效果良好。需要注意的是，由于圍巖應力釋放過程較為緩慢，技術人員在施工過程中需要做好現場檢測工作，根據工程實際情況實現動態化監管，對各項數據全方位收集，了解不同階段下圍巖變化，根據其變化制定施工方案，保證方案的科學性和完整性。

2. 保護周圍生態環境

隧道洞口在施工過程中會對周圍環境產生破壞，因此施工單位需要做好環境保護工程，降低施工過程環境破壞的概率，施工人員可以使用邊坡防護或者排水方式來保護工程。除此以外，技術人員需要在進洞施工時采取相應措施，避免洞口出現生態環境污染問題，如濕土法、通風排塵、清理有害氣體等，另外，由于隧道工程施工時會產生大量廢棄物，管理人員需要加大廢渣處理力度，尤其是在大型隧道工程，技術人員可以將壓力承載標準降低，在保障施工質量的同時將我國可持續發展理念全面落實，做好生態環境保護工程。隧道工程在施工時會產生大量廢棄水，而廢棄水如果排除不得當也會對周圍水資源產生影響，威脅大眾人身財產安全，所以技術人員需要做好排水工作，可以在洞口周圍設置沉沙池，讓廢水得到凈化，保證排出的廢水符合國家標準。例如，在進行該工程時技術人員可以將洞外邊坡以及仰坡外各溝渠進行組合，形成排水系統，如截水溝、排水溝、洞口排水溝、涵管等，讓排水系統符合工程需求。技術人員在對截水溝或者排水溝施工時需要在土石方開挖之前完成，避免在后續施工時導致邊坡出現塌方情況，同時截水溝與排水溝進水口還需要低于原地面并做好地面銜接工作，讓出口能與排水系統進行結合。另外，由于該工程山體較多，施工人員還需要對其他山體表面處理，但是在處理時不能使用土石方，避免土石方塌方堵塞排水溝渠，導致洞口施工質量下降，影響施工安全性和可靠性。

3. 邊坡、仰坡加固防護

邊坡、仰坡加固防護作為隧道工程施工基礎，加固技術將會直接決定隧道洞口施工質量，因此工作人員需要引起重視。目前我國邊仰坡加固施工技術主要分為錨桿掛網噴射混凝土、主動防護網施工兩種方式，在進行開挖之前施工人員需要做好調研工作，處理洞口危石，根據施工現場實際情況制定錨桿鋪設方案，保證錨桿鋪設的科學性和完善性，施工人員在施工時可以利用φ22砂漿錨桿進行輔助作業，嚴格控制其距離，控制到1.5米左右即可，并且要按照梅花形方式來布置。而鋼筋網片是采用φ8@30規格，施工人員在正式鋪設之前需要在巖面鋪設混凝土，保證鋼筋網與巖面的緊密性，避免在后續安裝過程中鋼筋網片出現脫落情況，影響加固防護質量。安裝完以后工作人員需要控制噴射間隙，控制到20毫米到30毫米即可。施工人員需要對混凝土厚度嚴格把控，盡量將厚度控制到10厘米左右，而在進行噴砼之前工作人員要做好坡面清理工作，可以使用高壓風來對雜質清洗，還需要使用濕噴技術對噴射混凝土，保證混凝土整體性符合施工標準，提高邊仰坡防護效果，為后續施工奠定基礎。

4. 洞口開挖技術

由于該工程所處區域雨水較多，施工人員在開挖時需要做好天氣檢測工作，盡量將降雨期回避，由于該工程的特殊性，施工人員開挖時需要采用明挖法來施工，按照逐層開挖方式施工，如自上到，下不可以出現掏底開挖或者上下同疊方式，開挖工作完成以后，檢測人員需要檢驗坡面成型狀態，判斷質量是否符合工程需求，如果質量達到標準，工作人員需要做好臨時防護工作，保證坡面的平順度和穩定性。施工人員可以在正式施工之前做好調研工作，制定開挖方案，避免出現免超、欠挖的情況，導致坡面性能下降。同時，施工人員還需要使用松動控制方式爆破拉槽，而在邊仰坡預留光爆層施工時需要使用光面爆破方式作業，爆破時施工人員要嚴格按照規章制度掌握各類參數，如布眼、裝藥數量，避免出現違章超量現象，導致爆破工作質量下降，影響后續施工。通常情況下，當爆破以后巖石會出現松動情況，產生危石，工作人員需要做好危石清理工作，避免在后續施工時危石倒塌，影響洞口施工的安全性和可靠性。

另外，在洞口施工時工作人員采用反壓暗挖方式施工時需要做好偏壓側墻以及反壓護拱工質量控制工作，偏壓側墻作為基礎開挖工序，施工人員要控制基底核載力，不能小于0.3千帕，并且需要根據施工實際情況換填處理，可以使用C15混凝土換填，并將尺寸進行嚴格控制，保證換填工作的合理性和科學性。換填工作完成以后，施工人員才能進行基礎和墻身施工，讓其里程方向能與坡面結合，保證坡體的安全性。而在進行反壓護拱施工時，施工人員需要使用I18型鋼鋼架施工，嚴格控制距離，控制在0.6m/榀，由于該工程左側坡面較為特殊，施工人員需要在拱架左側坡面上鑿除連接平臺，讓錨桿能與拱架緊密結合，提高平臺的穩定性。同時，施工人員需要采用長度為4米Φ25藥卷錨桿形成鎖腳錨桿并用U型筋焊接，保證拱架受力均勻性，而在拱架右側施工人員需要將其與平臺連接，保證工作人員落腳的穩定性，避免在后續施工時出現安全隱患問題，施工人員可以提前在混凝土上預埋工字鋼或者連接板，讓拱架能與連接板螺栓形成緊密聯系，確保拱架受力強度符合施工標準。

三、結束語

總而言之，公路隧道作為我國公路運輸行業的重點建設項目之一，其洞口施工質量會直接決定公路隧道建設水平，與大眾出行的安全性息息相關，因此工作人員需要做好總結，對洞口施工過程中的問題全方位收集，根據問題制定解決措施，提高隧道洞口施工技術水平，讓我國公路隧道建設工程能得到大幅度提升，保障我國交通運輸行業的穩定發展，為我國國民經濟提升提供動力，保證大眾人身財產安全。

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作者簡介：王永磊（1989.12-），男，漢，河南人，本科，學士學位，中級工程師，主要研究方向：公路工程建設。