隧道洞口施工地表預加固技術及應用

高 楊，史曉東

(1.貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550001；2.貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550001)

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隧道洞口施工地表預加固技術及應用

高 楊1，史曉東2

(1.貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550001；2.貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550001)

隧道洞口作為隧道施工的主要內容，其本身涉及了很復雜的專業知識和施工工藝，必須充分了解和掌握隧道施工的原則和地表預加固技術。因此，對隧道洞口的施工原則和地表預加固進行分析，并以實際工程為例來探討地表預加固技術的應用。

隧道洞口施工；地表預加固技術；應用

1 隧道洞口施工的基本原則

要有效確保隧道洞口施工的順利進行，施工原則一定要嚴格遵守。通常情況下，在未開挖隧道以前，其山坡大多趨向于穩定狀態，這個時候則需要通過標準的施工原則進行，即“早進洞，晚出洞”，這種施工原則是目前最合理和科學的，同時，也要考慮到“自然進洞”的施工原則來進行，其主要是指在洞口原自然坡面的情況下，要提前進洞，可以采取一些實用的輔助施工手段來進行。比如：在施工過程中，要避免土體受到影響，保證穩定性，應當盡量減少或者避免破壞到原有地表植被。同時，在開挖洞口時，通過“從上往下”的施工方法來完成，其是為了避免周圍高邊坡對施工造成安全威脅。但是如果在施工環境較為復雜的情況下施工，其中所包括有，第一是周圍巖石不穩定；第二是底層滑坡；第三是地質條件復雜的時候，則需要在進洞以前先進行有效的治理，避免這些相關因素影響到施工進度和施工安全。

2 隧道洞口施工地表預加固技術

2.1 地面錨桿

通常情況下，隧道洞口存在的危害都具有相應的范圍，而在這個范圍內設置地面錨桿，能夠讓它和其余土體形成一體，并對隧道巖土體的移動起到有效的抑制作用。該方法在洞口預埋較淺時能夠具有很大的應用效果，以及地面荷載因為不對稱而造成偏差時，其能解決幾種實際問題，第一是避免滑動；第二是避免出現邊、仰坡塌方。

2.2 聲波法注漿

物理形態的反應是巖石中聲波的主要傳播特征，如果聲速在巖石內部越高，巖石則會越加堅硬和致密，這也能夠說明該巖石性能比較良好。通過聲波法注漿，能夠填充巖體內原本具有的一些空隙，使漿液在其中凝膠并固結，讓原本破碎的巖體在這個過程中逐漸形成一個整體。同時，基于大部分巖體周圍都會有氣體和地下水存在，而通過注漿以后，形成的水泥結石能夠有效的代替原本巖體裂隙中的水和其他相關充填物。這樣一來，便能夠有效提高巖石的密實度，保證洞口的有效加固。

2.3 高壓噴射

對于軟弱地層中含有較多水量的情況下，其比較適合地表高壓旋噴注漿法，該方法還能適合多種地層的應用，第一是殘積層；第二是第四紀的沖積層等。如果在常規注漿時采用了黃土和砂粉糞土而影響堵水效果時，便能通過噴射注漿的方法來進行堵水作用，其能夠具有很好的應用效果。

3 地表預加固技術的應用

在隧道工程的施工過程中，想要提高圍巖自身的承載力和自穩時間，可以通過地表預加固技術來實現，其還能對巖土體物理力學性能的改善，起到相應的實際作用，甚至初期支護受到的圍巖壓力，也能得到有效降低。同時，地表預加固技術還能長期的穩定隧道，對其整體穩定性起到支撐作用，從而避免安全隱患存在。當期，因為地表預加固技術自身多方面的優勢，其在我國很多隧道工程中，乃至國外的隧道洞口施工中都得到了廣泛的應用。比如：某個截流隧道在施工時，其在隧道洞口施工中以盾構法為主進行，但在掘進中因為存在泄露壓力的情況，從而引起了坍塌情況。針對上述情況，其采取了地表預加固技術的方式來解決該實際問題。其中，在地面塌陷處進行的施工是秘排加固，主要采用的是5.5 m的旋噴樁來進行，而實際布置的方法需要根據不同的位置進行針對性的設計，其累積施做的旋噴樁長度需要達到8.5萬m，才能加固起到有效作用。

在我國某高速公路工程的施工中，存在有一個隧道，其全長大約為220 m，其中，暗洞大約為200 m，明洞大約為20 m，而整個暗洞幾乎被地表注漿所覆蓋，并形成梅花狀的注漿孔。同時，我國北部某隧道，其全長大約為4 350 m，出口位置為表土順基巖面滑坡，滑坡的長度大約為88 m，寬度為35 m左右，厚度為3～6 m之間，主軸與線路方向的夾角為40°，出口洞頂剛好存在滑動帶10 m左右，因此，隧道在開工之后，很容易發生順基巖面滑動的情況。同時，洞口段屬于易風化剝落的泥夾砂巖，一碰水還會被立即軟化。所以，想要避免洞口因為開挖而出現滑坡失穩的情況，必須在開挖進行以前采取合適的處理措施，利用高壓噴射注漿加固洞口滑坡的地表土層，將坍滑體有效固結，再利用高壓噴射注漿的方法使注漿齡期滿足實際需求，然后進行隧道開挖。總而言之，我國隧道施工中已經廣泛運用到了地表預加固技術，而隧道施工中的地表注漿技術也愈加成熟，并獲得了大量的運用和認可，其能實現良好的施工效果，加上其在施工中不會影響或者污染到環境和地下水，其被業界成為綠色注漿材料。

4 結束語

綜上所訴，在隧道工程的施工過程中，隧道洞口施工是其中的一個重要部分，能夠對整個施工的造成嚴重影響。因此，在進行隧道洞口施工以前，由于其存在的崩塌和坡面滑動等多種情況，會可能出現地表下沉。所以，必須采取相關的加固措施來穩定隧道洞口。同時，充分的了解和掌握隧道洞口施工地表預加固技術，確保工程的順利開展，以免影響到施工的正常周期，并在保證隧道施工質量的同時，推動我國公路建設的進一步發展。

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[2] 何信.抗滑樁對偏壓隧道洞口穩定性的影響分析[J].湖北理工學院學報,2016,32(6):35-38.

[3] 張沖,張建國.隧道洞口施工地表預加固技術探索[J].交通世界(建養機械),2014,(12):94-95.

2017-03-22

高楊(1991-)，男，貴州岑鞏人，助理工程師，研究方向：工程水文地質、巖土體穩定性及工程環境效益。

U457+3

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1008-3383(2017)05-0150-01