高速公路隧道項(xiàng)目中的洞口淺埋段施工技術(shù)

柳昕

中鐵十二局集團(tuán)第四工程有限公司 山西 太原 030024

引言

近些年來，我國的高速公路建設(shè)一直保持高速發(fā)展，其中高速公路隧道施工是高速公路建設(shè)中的重要部分。高速公路的隧道施工相較于其他路段的施工，施工工期更久，在此期間受自然環(huán)境的影響較大。因此，隧道施工存在更多的技術(shù)難點(diǎn)，隧道洞口淺埋段施工更是其整個(gè)隧道施工中最為重要的部分，但同時(shí)其施工的任務(wù)要求也更加艱巨。在進(jìn)行隧道洞口淺埋段施工之前，一定要進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，詳細(xì)了解施工現(xiàn)場(chǎng)的周邊情況，并對(duì)施工中可能出現(xiàn)的問題做好相應(yīng)的解決方案，以便于施工的順利進(jìn)行。除此之外，要保證隧道洞口淺埋段施工人員的專業(yè)素養(yǎng)，提高施工人員的認(rèn)真程度，避免出現(xiàn)由于人為因素問題所造成的施工事故。為了保證施工人員的生命安全以及施工的進(jìn)度，一定要盡量避免施工事故情況的發(fā)生，這就需要在高速公路隧道洞口淺埋段施工全過程的每個(gè)環(huán)節(jié)都要具備合理性。

1 高速公路隧道洞口淺埋段的加固技術(shù)的重要意義

對(duì)于高速公路的實(shí)際施工工程來說，隧道洞口淺埋段的加固技術(shù)是至關(guān)重要的。在隧道出洞施工中，目前并沒有其他施工手段可供選擇。為了提升隧道洞口淺埋段施工的質(zhì)量與效率，需要在施工前做好充足的方案準(zhǔn)備工作，結(jié)合高速公路整體施工進(jìn)度與隧道口地質(zhì)種類，探討出最合適的方案。在施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守施工方案進(jìn)行施工，并成立相關(guān)的管理人員把控施工進(jìn)度。為了加強(qiáng)高速公路隧道項(xiàng)目洞口淺埋段施工的質(zhì)量，可以應(yīng)用洞口淺埋段的加固技術(shù)，以此來有效提升洞口淺埋段的施工質(zhì)量，進(jìn)而大幅度增強(qiáng)高速公路整體施工建設(shè)的安全性[1]。

2 高速公路隧道洞口淺埋段的預(yù)注漿施工方面措施

在高速公路隧道洞口淺埋段施工過程中，注漿工藝必不可少，對(duì)整體施工的進(jìn)行起著非常重要的作用。對(duì)于隧道口表面的注漿，常規(guī)的注漿技術(shù)并不能很好地滿足需求，技術(shù)難度太大難以控制。對(duì)此可以采用新型超前帷幕注漿加固技術(shù)工藝，可以有效提升整體建筑效果。除此之外，還需要嚴(yán)格控制洞口的開挖深度，并對(duì)隧道口頂端部分開挖，以確保施工結(jié)構(gòu)的完整。超前帷幕注漿加固技術(shù)需要先對(duì)地面進(jìn)行開挖操作，深度大概2cm左右，為了保證開挖場(chǎng)地的穩(wěn)定性，以及精確控制注漿的高度，在鉆孔操作中，最好選用玻璃纖維的螺栓，因其具有更強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度，有利于鉆孔操作的開展。并將開孔處進(jìn)行澆筑，使其孔洞保持關(guān)閉狀態(tài)，最好使用混凝土將其加固，以確保孔洞封閉的完整性。

在注漿過程中，盡量控制水和水泥的比例在1∶1，這種比例混合下的水泥可以更好地在施工中使用，可以有效避免注漿過程中發(fā)生安全事故的情況。施工單位在進(jìn)行注漿加固的過程中，要保證預(yù)注漿施工的嚴(yán)謹(jǐn)性，根據(jù)實(shí)際施工情況合理使用注漿施工工藝，并按照施工計(jì)劃有序進(jìn)行注漿施工步驟。在此過程中，可以應(yīng)用分段式注漿法來有效控制施工質(zhì)量，確保不會(huì)出現(xiàn)影響山體承載力，致其承載失去平衡，從而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生情況。對(duì)于預(yù)注漿施工的管理工作，需要相關(guān)管理人員加大管理力度，合理規(guī)劃施工進(jìn)度，管理模式走向多元化閉環(huán)管理，以此提升工程施工的安全質(zhì)量。漿加固工作的錨桿布設(shè)規(guī)格選用1.5m×1.5m，施工所需材料選用玻璃纖維等抗拉高強(qiáng)度材料，經(jīng)過注漿加固工作后，隧道口周圍巖石的穩(wěn)定性得到顯著提升。洞口淺埋段施工技術(shù)中經(jīng)過注漿加固工藝，不僅有效保證了施工進(jìn)程的安全推進(jìn)，也保障了全體現(xiàn)場(chǎng)施工人員的生命安全。

在預(yù)注漿施工加固工作完成后，需要盡快開展洞內(nèi)的排水系統(tǒng)施工，并結(jié)合實(shí)際洞口操作需求，對(duì)洞口進(jìn)行修繕，加強(qiáng)洞口周圍巖石結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免發(fā)生塌方事故。與此同時(shí)，排水系統(tǒng)的快速建設(shè)使其洞內(nèi)不存有積水侵蝕巖石，使承載支撐力的巖石質(zhì)量不會(huì)發(fā)生改變，以此確保施工過程中隧道的穩(wěn)定性[2]。

3 高速公路隧道洞口淺埋段的洞口土方與錨網(wǎng)噴方面的加固措施

在高速公路隧道項(xiàng)目施工中，首先要選擇合適的施工位置，確保不會(huì)對(duì)山體承載力產(chǎn)生影響，或者盡量減少對(duì)其影響程度，以此加強(qiáng)隧道口的穩(wěn)定性，從而提升施工的安全性，在整個(gè)隧道施工過程中，保證洞口的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)是第一施工要素，洞口土方結(jié)構(gòu)施工需要根據(jù)實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)情況與仰坡放線特征，對(duì)其坡面的排水系統(tǒng)做好施工操作，并在施工之前做好準(zhǔn)備方案，以預(yù)防實(shí)際施工中可能會(huì)出現(xiàn)的問題。對(duì)于施工前的設(shè)計(jì)預(yù)案，要對(duì)所有影響因素進(jìn)行綜合考慮，嚴(yán)謹(jǐn)制定切實(shí)可行的施工方案，嚴(yán)格把控防護(hù)設(shè)施的建設(shè)設(shè)計(jì)。對(duì)于施工進(jìn)程中坡面的開挖工作，應(yīng)用鉆機(jī)等機(jī)械輔助設(shè)備控制隧道口的坡度，并加以挖機(jī)輔助施工搬運(yùn)，將土方結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善。與此同時(shí)，需要設(shè)計(jì)人員對(duì)錨網(wǎng)噴體系詳細(xì)情況進(jìn)行了解，從而在仰坡開挖施工工作中設(shè)計(jì)最科學(xué)的開挖措施，做好最高安全程度的防護(hù)措施。在應(yīng)用鉆機(jī)開展施工工作時(shí)需要注意選擇鉆孔的直徑，其直徑大小范圍控制在60mm到65mm之間，待到坡面施工的清理工作結(jié)束，插入相匹配直徑大小的PVC材質(zhì)的花管，花管需要在空氣中漏出一部分，漏出部分一般為8cm，實(shí)際漏出長度可根據(jù)實(shí)際施工需要進(jìn)行微調(diào)。在注漿施工過程中，可選用直徑40mm左右的小導(dǎo)管錨固進(jìn)行注漿操作，導(dǎo)管長度不宜過長，在一般洞口淺埋段施工中應(yīng)用3m左右長度就可以保證施工的合理推進(jìn)。如果出現(xiàn)漿液流出的情況，施工人員應(yīng)及時(shí)向相關(guān)人員反映，與此同時(shí)，管理人員應(yīng)指揮施工人員及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救措施，這就需要施工企業(yè)加強(qiáng)對(duì)施工管理人員的安全培訓(xùn)，以提升施工管理人員的專業(yè)素養(yǎng)。鋼筋網(wǎng)格的規(guī)格采用200cm×200cm，鋼筋網(wǎng)格可以通過9mm的鋼筋加工得到，經(jīng)過以上操作，可以使鋼筋網(wǎng)片與噴射混凝土形成錨網(wǎng)噴體系有機(jī)結(jié)合，達(dá)到施工預(yù)期，并促進(jìn)防護(hù)功能的建設(shè)[3]。

4 高速公路隧道洞口淺埋段的預(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)方面的施工措施

大管棚作為高速公路隧道口施工中主要的支撐部分，承擔(dān)支撐拱頂土層，維持洞口穩(wěn)定的重要功能，一個(gè)優(yōu)質(zhì)的預(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)可以有效降低施工難度并避免塌方事故的出現(xiàn)。在常規(guī)施工操作模式下，超前防護(hù)的問題一直得不到有效解決。對(duì)此可以改進(jìn)施工工藝，選用超前小導(dǎo)管來替換常規(guī)導(dǎo)管，結(jié)合鋼拱架共同承擔(dān)承載力，加強(qiáng)建設(shè)隧道施工防護(hù)功能。施工人員在進(jìn)行預(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工前，應(yīng)充分了解其施工特點(diǎn)，選擇最為合理的施工設(shè)計(jì)，采取注漿加固的方法來有效解決超前防護(hù)問題。仰坡施工結(jié)束后，施工人員需要根據(jù)施工設(shè)計(jì)在隧道口中安置鋼拱架，使其與超前支護(hù)﹑鋼筋網(wǎng)等經(jīng)混凝土噴射后，共同組成優(yōu)質(zhì)且穩(wěn)定的支護(hù)結(jié)構(gòu)。在此之前的準(zhǔn)備工作中，首先需要實(shí)地勘探隧道口周邊巖石的材質(zhì)以及構(gòu)成情況，利用儀器測(cè)量巖石之間的空隙，全面掌握實(shí)際施工地質(zhì)情況。其次，相關(guān)測(cè)量人員應(yīng)用壓力計(jì)把控注漿量，以此精確控制注入漿液的高度，有效避免了由于漿液注入過多所導(dǎo)致溢出情況的發(fā)生。

在高速公路隧道洞口淺埋段的施工中，要保證洞口橫截面測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，找到開挖準(zhǔn)確位置，再依照施工設(shè)計(jì)規(guī)范打入鋼管柱后應(yīng)用注漿加固技術(shù)進(jìn)行加固，以提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。由此可見施工設(shè)計(jì)對(duì)于施工指導(dǎo)的重要性，如果設(shè)計(jì)存在紕漏，對(duì)于整體工程的進(jìn)展以及安全有著非常重大的影響，因此設(shè)計(jì)相關(guān)人員必須要去施工隧道進(jìn)行實(shí)地考察，對(duì)隧道的地質(zhì)情況有一個(gè)準(zhǔn)確的把握；保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性。施工單位在對(duì)高速公路隧道口施工時(shí)，應(yīng)結(jié)合工程的基礎(chǔ)要求以及各方面的施工標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)最合適的淺埋段工程施工體系。對(duì)于隧道洞口淺埋段來說，該技術(shù)施工難點(diǎn)主要就是不能有效地確保洞口的穩(wěn)定性。施工單位應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)隧道洞口的支撐，選用C35等級(jí)的混凝土材料與鋼制支撐材料，進(jìn)行澆筑與搭建支撐工作，從而提升洞口結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對(duì)于鋼管之間的連接，最好使用絲扣材料，這樣可以使其連接更加緊密。如果在導(dǎo)向管管理施工中出現(xiàn)混凝土堵塞，應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理。通過提升管理效率來達(dá)到提高整體施工質(zhì)量的目的。

在大管棚施工中同樣遵循梅花型布置原則。管壁按照間隔10cm依次布放注漿孔，注漿孔與水平面保持一定角度，仰角控制在2°之內(nèi)，其孔洞大小控制在7mm左右。在隧道洞口段支護(hù)方式不能僅僅依靠大管棚，還需要結(jié)合鋼拱架。拱架調(diào)整為長1.9m，管壁厚度5cm，用混凝土澆筑定型。注漿原材料選用普通硅酸鹽水泥，水與原材料水泥混合比例控制在1∶1左右，在無縫鋼管布置完成后要盡快注入混合好的漿液進(jìn)行注漿操作，注漿壓力根據(jù)實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整，一般情況下控制壓力大于0.6mpa，小于1.2mpa，數(shù)值可在此區(qū)間變動(dòng)，目的在于最大程度的提升施工效果。大管棚內(nèi)部的鋼拱架按照75cm間隔排序，并采用合適尺寸的鋼筋連接進(jìn)行加固處理[4]。

5 隧道施工監(jiān)控量測(cè)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)

5.1 提前施工監(jiān)控測(cè)量

施工前的監(jiān)控測(cè)量是施工開挖前最重要的一項(xiàng)工作，施工單位應(yīng)成立專項(xiàng)小組，除了對(duì)其支護(hù)施工的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，還需要對(duì)地質(zhì)條件充分了解分析，并將測(cè)量結(jié)果及時(shí)反饋設(shè)計(jì)施工人員，以便于施工設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，從而隧道洞口開挖施工的順利進(jìn)行。在施工過程中，隧道積水過多會(huì)侵蝕巖石，使其承載力變?nèi)酰瑥亩鴮?dǎo)致塌方事故的發(fā)生。因此為了避免這種情況的發(fā)生，就需要加強(qiáng)排水，防止隧道出現(xiàn)積水問題，因此檢測(cè)小組需要對(duì)排水溝的施工質(zhì)量認(rèn)真檢查，確保輔砌抹面的施工質(zhì)量。

5.2 動(dòng)態(tài)化施工監(jiān)控測(cè)量

在施工過程中，除了要定期多次對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，還需要施工企業(yè)應(yīng)用動(dòng)態(tài)化施工監(jiān)控測(cè)量，以幫助施工單位更好地掌握施工進(jìn)度以及內(nèi)部情況，如果發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常，要及時(shí)發(fā)出預(yù)警并檢查施工的質(zhì)量，根據(jù)實(shí)際施工的變化，實(shí)時(shí)對(duì)其施工設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。在施工中要時(shí)刻注意檢測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)，如果支護(hù)結(jié)構(gòu)的形變量大于正常數(shù)值，要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行二次支護(hù)加固，避免出現(xiàn)塌方事故，切實(shí)保障施工企業(yè)與施工人員的財(cái)產(chǎn)生命安全。

5.3 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

例如探地雷達(dá)法﹑隧道地震波法﹑紅外線探水技術(shù)等都是當(dāng)前施工中常見的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)，在不同的環(huán)境區(qū)域，靈活應(yīng)用其中最高效的技術(shù)對(duì)施工地段的地質(zhì)情況進(jìn)行勘探，對(duì)地質(zhì)變化做準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，分析出將會(huì)出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，施工人員根據(jù)預(yù)報(bào)結(jié)果及時(shí)對(duì)施工進(jìn)程進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)其地質(zhì)變化做好準(zhǔn)備工作，從而有效降低施工事故的發(fā)生。在使用地質(zhì)預(yù)報(bào)測(cè)量時(shí)，應(yīng)保證所收集數(shù)據(jù)的真實(shí)性與準(zhǔn)確性，才可以經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)分析作出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，從而指導(dǎo)施工進(jìn)行[5]。

6 結(jié)束語

綜上所述，在高速公路隧道項(xiàng)目中的洞口淺埋段施工中，由于其特殊的地質(zhì)條件，相比于其他路段施工難度較大，且更容易存在安全隱患。因此，隧道洞口淺埋段施工前一定要充分考慮地質(zhì)條件與自然天氣等影響因素，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的施工方案。本文對(duì)預(yù)注漿技術(shù)。洞口土方刷坡和預(yù)支護(hù)技術(shù)等方面提出加固措施，并利用隧道施工監(jiān)控量測(cè)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)幫助施工的高質(zhì)量推進(jìn)，有效提升洞口淺埋段施工的技術(shù)水平，從而促進(jìn)整體施工項(xiàng)目的高質(zhì)量進(jìn)行。