淺談隧道洞口段施工技術

摘 要:結合工程實際論述了隧道洞口段施工技術，并分析了隧道裂縫出現的原因及解決措施。

1工程概況

崔家埡隧道右線全長188m，洞門形式采用1∶1.5的削竹式洞門。明洞段襯砌24米，隧道出口端位于山凹斜坡坡腳地帶，局部存在基巖出露，山凹中堆積物以崩塌體為主，偶見塊石。隧址區構造地質特征表現為單斜的巖層，節理裂隙較發育，巖層以紫紅泥巖、砂巖為主，其中隧道中下部有一層松散的砂巖(俗稱泡砂巖)，手捏易成粉狀;出口端山體表層堆積物以紫紅色碎石土、褐黃色粘土為主，松散堆積于隧道頂部，穩定性極差，施工中極易向下發生逐級滑動。雨季降水使松散堆積體失去穩定性，易產生較大的滑塌。

2施工方案

2.1 邊仰坡開挖

在洞口刷坡之前，先行施作臨時截排水溝，并確保排水暢通，以減少積水對洞口的沖蝕，保證洞口安全;將洞口開挖范圍內的下滑崩塌堆積體、洞口危石清除;由測量人員放出隧洞中線和邊仰坡開挖邊線。采用挖掘機配合人工風鎬至上而下開挖。

2.2 邊仰坡防護

錨、網、噴支護。為確保邊、仰坡的穩定，明洞開挖后及時施作臨時邊、仰坡防護，施工順序自上而下，逐級刷坡(刷坡過程中存在的危石及時清理)，逐級防護;邊坡采用錨、網、噴支護方式，具體支護參數為3根長的Φ22砂漿錨桿，間排距1.5m;掛φ6.5 @30cm鋼筋網;噴射C20混凝土，厚度為10cm;仰坡采用注漿小導管、鋼筋掛網、噴射砼等聯合支護方式，具體支護參數為3.5m長的φ42注漿小導管，間排距1.5m;掛φ6.5@30cm鋼筋網;噴射C20混凝土厚10cm[1]。

2.3 邊仰坡刷坡

施工中洞口邊仰坡采用明挖法施工， 自上而下分階段、分層進行開挖。第一階段挖至設計臨時形成洞面，洞口的土方采用人工配合挖掘機進行，石方則采用人工手持式風槍淺孔分層進行施工，近邊仰坡處預留光爆層，松動控制爆破，爾后再二次光面爆破成型以減輕對洞口圍巖的擾動，保證邊坡平順度。并視圍巖情況，結合暗洞開挖方法，預留進洞臺階;第二階段開挖其余部分，形成永久邊仰坡。刷坡成功的保證是需有準確的地質資料，刷坡前應有條件的從仰坡頂部位打一鉆孔以確認各巖層分界線，確保坡率到位及開挖后坡頂不發生移動，同時按照程序施工也是刷坡成功的關鍵，仰坡開挖順序應自上而下分臺階開挖，每階不應超過2.5m，若存在地質不符的現象則應及時調整坡率以免大挖大刷;并應在仰坡周圍設置配水溝或截水溝，且應在仰坡開挖前完成;對洞口上方可能發生坍塌的表土及危石應徹底清除，以免在不穩定懸巖陡壁下進洞[2]。

2.4 洞口切口

洞口拱頂以上邊、仰坡及拱頂平臺防護完成以后則可進行切口。為確保切口面穩定施工中采取以下防護措施:套拱以外范圍采取3.5m長的φ42注漿小導管，間距1.5m，梅花型布置，表面敷設φ6.5@20cm鋼筋網，面層噴射10cm厚C20混凝土;隧道開挖范圍內預留核心土以保證進洞安全。

2.4 管棚施工

管棚參數為長20m，由長為9m并留有φ12注漿孔的φ108的熱軋無縫鋼管連接而成，施工中先在隧道中心敷設一根，之后按40cm的環向間距向兩側對稱布置，外插角為3°，每側各16根，共計33根。

導向墻制作。施工時先施作砼導向墻(內模采用土模，便于施工)，墻厚0.6m，長1m，導向墻內設置兩榀I18工字鋼拱架，采用Φ22鋼筋縱向連接，環向間距1m;同時導向墻內要預埋導向管，導向管采用φ130mm鋼管，沿拱部120°范圍布置，環向間距40cm，外傾角3°。

頂管。鉆孔檢測合格后，將鋼管連續接長，用鉆機旋轉頂進將其裝入孔內，鋼管采用絲扣連接，采用Φ114mm絲扣。為使鋼管接頭錯開，第一節管采用4.5m和9m交替布置，以后奇數管的第一節采用4.5m長鋼管，偶數管的第一節采用9m長鋼管，以后每節均采用9m長鋼管以錯開鋼管接頭，鋼管用鉆機頂進。

2.5 導管注漿

施工中采用全孔壓入式向大管棚內壓注水泥漿，采用注漿泵按照先下后上的原則施工，注漿壓力控制在0.5MPa～1.0MPa，終壓為2.0MPa;注漿前先將開挖面噴射5cm～10cm厚混凝土以形成止漿墻，為防止注漿管口螺紋刮傷而采用套管直接連接于鑿巖機上來撞頂注漿管環，孔口用錨固劑或砂膠塞實;注漿過程中若個別漿孔不順暢而被迫提前終止則可在臨孔適當加壓補漿;注漿完成后應及時清除管內漿液，之后用M20水泥沙漿或C20砼緊密充填，增強管棚的剛度和強度。

2.6 正洞開挖及初期支護

采用上下臺階法開挖，初期支護緊跟，上導坑開挖循環進尺控制在0.8m以內，洞口段采用挖機開挖，并預留核心土，采用人工修邊;初期支護采用型鋼鋼架與錨網噴結合的聯合支護體系，拱部采用徑向藥包錨桿以及鋼筋網噴射35cm厚的強噴射混凝土進行初期的支護，在邊墻主要采用徑向砂漿錨桿進行初期的支護，在進行拱墻噴漿作業時需要在混凝土中摻入聚丙烯微纖維[3]。

3洞口、洞頂裂縫處理措施

3.1 裂縫出現情況

施工中在某套拱右側出現一條斜下方向裂縫且不斷發展，對套拱基礎進行小導管注漿加固處理后裂縫仍發展;隧道進洞5米后在配電房門口仰坡與邊坡交界處及洞頂截水溝外側也出現裂縫;在隧道進洞10米以后，在斜坡最高處滑面峭壁下方、洞頂第二級仰坡面又發現裂縫，結合裂縫情況和洞口段實際地質情況判斷洞頂滑坡體在人為的擾動下正在向下發生逐級輕微錯動所致。

3.2 采取的措施

加強對洞頂地表裂縫的觀測并及時進行數據分析，繪制時間位移曲線圖。同時也加強洞內觀測，每天觀測洞頂下沉及周邊收斂變形情況兩次，并及時分析數據。對于洞頂橫向偏中線左右各20m范圍內的滑坡松散體進行地表注漿固結，采用φ42注漿小導管，間排距1m，梅花狀布置，長度5m，采用1∶1純水泥漿進行注漿;掌子面掘進，開挖進尺每循環控制在0.8m以內，先用人工風鎬配合挖機開挖，對于挖機不易開挖的部位，采用淺孔松動(弱)爆破，多打眼，少裝藥，弱爆破，減少擾動，對掌子面巖體進行松動即可;開挖后立即施做初期支護，并在拱部范圍增設雙層小導管注漿進行加固處理，洞口段完成一組仰拱施工以后，開始除削竹式洞門以外部分明洞襯砌施工。待襯砌砼強度達到設計要求以后，開始明洞洞頂回填。

4結語

公路連拱隧道有別于分離式公路隧道，施工工藝較為繁鎖，施工工序應周密安排，各工種合理搭配循環作業;在隧道洞口開挖之前，詳細調查隧址區地形、地貌及地質特征，切忌盲目進行洞口開挖、進洞，在確定進洞方式后應在過程中進行動態調整;對于洞口段隧道頂部滑坡松散堆積體可采用減方卸載及注漿固結的方式進行處理，以確保隧道進洞安全，確保萬無一失。

參考文獻

[1] 黃偉新.淺談湯屯高速公路第五合同大田連拱隧道施工工藝[J].華東公路，2005，8.

[2] 張洪生.黃土質軟弱圍巖隧道施工技術[J].山西建筑，2007，33.

[3] 顧玉新.石板溝隧道洞口邊仰坡及Ⅱ類圍巖淺埋段施工[J].山西建筑，2008，3.