隧道洞口淺埋偏壓明洞暗做施工技術(shù)的應(yīng)用

摘要：依據(jù)實際隧道工程實例，研究隧道洞口淺埋偏壓明洞暗做施工技術(shù)，涉及工藝內(nèi)容主要為明洞暗做及反壓回填。反壓回填通過偏壓擋墻的修筑，層層壓實回填土，且通過注漿硬化的形式，有效抵抗邊坡載荷，促進(jìn)隧道洞口周邊土層均勻受力。明洞暗做技術(shù)則是完成注漿后進(jìn)行回填土，有效規(guī)避擾動崩塌體。該技術(shù)工藝簡單且具有較強的適應(yīng)性，能夠有效控制方向，大幅提升隧道施工的安全性，經(jīng)工程實踐檢驗，可以在隧道施工中予以推廣。

關(guān)鍵詞：隧道工程；洞口；偏壓；明洞暗做

0" "前言

對于處于山體側(cè)面隧道洞口，因洞口施工點山體側(cè)面淺埋偏壓大小不等，以往施工多采取先加固隧道邊坡后入洞口的施工形式。這種施工方式存在顯著的不足，存在很大的冒頂坍塌風(fēng)險，尤其是施工時存在較大的邊坡擾動，容易引發(fā)山體滑坡、位移風(fēng)險，不僅存在較大的安全隱患，且施工較為困難。本文依據(jù)實際隧道工程實例，研究隧道洞口淺埋偏壓明洞暗做施工技術(shù)。采取反壓回填、明洞暗做施工工藝，大幅提升了施工效率，不僅在規(guī)定工期內(nèi)完成建設(shè)任務(wù)，且施工質(zhì)量較高。

1" "工程概況

該隧道進(jìn)洞口位于山咀的西北坡，進(jìn)洞口發(fā)育一處崩塌體，崩塌體為花崗巖，在地表形成巖堆，層厚5～10m。如按照原設(shè)計施工，洞口坡腳將被挖除。風(fēng)化層形成臨空狀態(tài)，風(fēng)化層與基巖之間存在天然滑動面，雨季地表水匯入風(fēng)化層內(nèi)極易造成洞口大規(guī)模滑坡危害，施工風(fēng)險極大。由業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工單位等相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場查看分析后，決定采用反壓回填、明洞暗做的方式進(jìn)行此洞口的施工。

2" "隧道洞口淺埋偏壓明挖暗做工藝特點

反壓回填工藝簡單，可就地取材，偏壓擋土墻與回填填土方都能夠快速筑成，不耽誤工期，并可增加隧道和邊坡的穩(wěn)定性。對回填土的導(dǎo)管注漿，可使整個回填層形成固結(jié)體，與邊坡注漿形成一個整體結(jié)構(gòu)，改變了原有的不良地質(zhì)，不但能夠觀察邊坡是否下沉，且能防止洞口的施工塌陷，使洞口施工的安全性得到最大程度的控制。

改變原設(shè)計的淺埋變成深埋，明洞變?yōu)榘刀矗_(dá)到了增強隧道洞口施工安全性和邊坡穩(wěn)定性的效果。相對原設(shè)計的偏壓擋墻，后期維護(hù)成本有所降低，且維修洞口工程時，不影響隧道的正常運營。其適用于有淺埋偏壓地段且有不良地質(zhì)隧道洞口的工況，如在塌方體、腐質(zhì)土堆積地層等地段，或者山區(qū)公路隧道存在的偏壓段。

3" "隧道洞口淺埋偏壓明洞暗做工藝原理

針對洞口的崩塌體采用反壓回填、明洞暗做。反壓回填對隧道洞口偏壓邊坡噴錨處理，錨桿呈梅花形布置，在邊坡與隧道平行線上的另一側(cè)澆筑大體積的偏壓擋土墻。偏壓擋土墻與回填填土方要快速筑成，并對回填土的導(dǎo)管注漿，使回填土形成一個深層固結(jié)層，對不穩(wěn)定邊坡形成一個有效抵抗力，使隧道洞口周圍邊坡的土層受力均勻，化被動為主動。明洞暗做取消原設(shè)計明洞的施工，直接在注漿后的回填土下進(jìn)洞，改變了淺埋偏壓地形地貌，使淺埋變成深埋，明洞變?yōu)榘刀矗杀苊鈱Ρ浪w的施工擾動。

4" "施工操作要點

4.1" " 施工準(zhǔn)備

將邊坡表層的危石、植被等科學(xué)清除。科學(xué)布設(shè)排水系統(tǒng)，有效規(guī)避地表水導(dǎo)致的邊坡失穩(wěn)問題。后續(xù)施工中要隨時監(jiān)測，檢查山坡穩(wěn)定情況。

4.2" " 邊仰坡噴錨注漿處理

根據(jù)設(shè)計情況，于仰坡處布設(shè)砂漿錨桿孔，錨桿孔為梅花形，規(guī)格為1.5m×1.5m，錨桿孔為人工開鑿，外漏10～15cm。然后進(jìn)行注漿施工，施工時壓力不得超過0.4MPa，注滿即可。

按設(shè)計要求截取錨桿尺寸，后進(jìn)行除油、除銹等操作，如錨桿外端不用墊板，可以先進(jìn)行彎頭。注漿選擇硅酸水泥，注意使用沙子的粒徑，本工程沙子粒徑低于3mm，且使用篩子篩選。科學(xué)確定配合比，具體配合比需經(jīng)過工地試驗室檢測確定，施工前測定混凝土塌落度。根據(jù)錨桿直徑確定孔徑鉆孔，本工程孔徑需大于管徑15mm，偏差允許介于35～50mm之間；嚴(yán)格控制孔深，偏差不得超過±50mm。

均勻拌和砂漿，嚴(yán)格控制其和易性，堅決杜絕事先制備，現(xiàn)場隨用隨制.注漿管緩慢向內(nèi)抽送，始終保證注漿管口置于砂漿水平線以下，否則極易導(dǎo)致孔洞出現(xiàn)。注漿面積應(yīng)略大于實際面積。

4.3" " 修筑自然坡坡腳擋土墻

在盡量不擾動原自然坡的情況下，修整好坡腳曲線、清理浮土等。挖好擋土墻基礎(chǔ)，通過承載力試驗后，修筑一道擋土墻對坡腳進(jìn)行抵擋防護(hù)，使其與噴錨防護(hù)一起對整個邊坡形成一個整體防護(hù)體系。

4.4" " 修筑偏壓擋墻

偏壓擋土墻修筑在洞口偏壓段的正對面，設(shè)置長度為洞口至偏壓邊坡末端，高大堅實牢固，能夠在回填土后對整個偏壓段形成一個有效的抵抗力。

4.4.1" "擋墻基座開挖土方

基座低開挖土方使用人工機(jī)械相配合的開挖形式。墻體施工、基座開挖分段同時開展，施工前應(yīng)做好放線操作，明確開挖邊線、中線、起始點、中點、終點等，并使用標(biāo)桿控制標(biāo)定開挖深度、高度、寬度等。

4.4.2" "處理地基

擋墻基座開挖過程中出現(xiàn)軟土層、淤泥層等時，需格外注意，必須進(jìn)行換土操作，但需經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理等明確準(zhǔn)許后實施操作。

4.4.3" "安裝擋墻基礎(chǔ)、墻身模板

使用鋼模板拼裝墻身模板，側(cè)模應(yīng)使用螺栓進(jìn)行定位對拉，選擇Φ16螺栓，間距設(shè)定為80cm。選擇硬塑料管進(jìn)行螺栓穿孔，內(nèi)徑規(guī)格為20～25cm，如墻身超過4m，模板必須進(jìn)行二次立模。

4.4.4" "澆筑擋墻基礎(chǔ)

該施工環(huán)節(jié)為一次性澆筑，澆筑前做好擋墻分段工作。

4.4.5" "擋墻墻身混凝土澆筑

澆筑混凝土之前，處理擋墻與基礎(chǔ)結(jié)合處的施工縫，先鑿毛、接著清潔，然后加設(shè)鋼模板。混凝土運輸車輛抵達(dá)施工現(xiàn)場后，使用地泵澆筑，混凝土從低到高分層澆筑，單層厚度為30cm，澆筑過程中需重點關(guān)注振搗操作。完成混凝土澆筑后馬上進(jìn)行抹面操作，硬化后進(jìn)行二次抹面施工。

4.5" " 碎石土回填

隨著混凝土的硬化，及時檢測擋墻強度，符合設(shè)計強度后，進(jìn)行回填施工，科學(xué)確定回填層高度，本工程本層高度不高于50cm，層層碾壓，回填高度超過洞頂5m。

4.6" " 小導(dǎo)管安裝及注漿

注漿加固洞頂反壓回填段，注漿加固設(shè)備小導(dǎo)管，規(guī)格為Φ50mm，注漿長為整個偏壓淺埋段，鋼管長度6.0～10.0m，梅花形布置鋼管，確保注漿擴(kuò)散。對隧道中心線及兩側(cè)20m范圍內(nèi)進(jìn)行注漿施工，注漿使用水泥漿，比例為1：1，并加入速凝劑。

本工程選擇的速凝劑為水玻璃，注漿壓力0.5～2.0MPa，注漿參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場實施情況酌情調(diào)整。沿隧道兩側(cè)按1.5m間距、30m/根豎向打入Φ108跟管注漿。待整個回填土層形成深層固結(jié)體后，采用大管棚進(jìn)洞施工。進(jìn)洞后，在固結(jié)層洞內(nèi)右側(cè)從洞口至洞內(nèi)20m下導(dǎo)管，采用4.5mΦ50mm的小導(dǎo)管注漿，按1.5m×1.5m梅花形布置。

4.7" " 洞口施工

洞頂回填層的注漿經(jīng)過試驗檢測達(dá)到設(shè)計強度后，才能進(jìn)洞施工。使用長管棚方式支護(hù)洞口，使用熱軋無縫鋼管，其直徑為108mm，長度為28m，厚度為6mm。完成安裝管棚后開展注漿施工，挖掘進(jìn)洞形式為預(yù)留核心土法。采用循環(huán)進(jìn)尺方式，每次不得大于 1.2m。每循環(huán)及時進(jìn)行清渣、噴射混凝土、錨桿注漿、鋼支護(hù)等初支工作，待本循環(huán)工序作業(yè)完畢后，方能進(jìn)行下一步開挖循環(huán)支護(hù)。

5" "材料與設(shè)備

5.1" " 材料

主要材料如表1所示。

5.2" "機(jī)械設(shè)備

機(jī)械設(shè)備配置表如表2所示。

6" "質(zhì)量控制

施工過程中，必須按照國家現(xiàn)行的施工規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)檢規(guī)定等。施工前做好技術(shù)交底工作，使每一位施工人員明確工程的意義、施工方法、施工工序等。由高孔位向低孔位進(jìn)行鉆孔。做好施工記錄，根據(jù)巖屑及時判斷、描述地質(zhì)。使用專用管床加工鋼管并做好絲扣，四周鉆設(shè)注漿孔孔徑為15mm。

嚴(yán)格控制回填土注漿量，如超量注漿，且壓力不達(dá)標(biāo)，應(yīng)對漿液濃度予以調(diào)整后持續(xù)注漿施工，確保周圍巖土縫隙充分灌充漿液。嚴(yán)格把控原材質(zhì)量，及時核對材料質(zhì)量、規(guī)格、型號，確保與設(shè)計相符合。嚴(yán)格測試進(jìn)場施工材料，如水泥、鋼材等，經(jīng)試驗合格后才能進(jìn)場施工。加強過程控制，試驗室取樣、過程試驗必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行。

7" "安全措施

科學(xué)謀劃安全施工保證措施，項目部成立以項目經(jīng)理為組長的安全領(lǐng)導(dǎo)小組，對本工程施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)實施標(biāo)準(zhǔn)化管理。采用三級安全交底、日常安全巡查，班前安全會議、醒目安全標(biāo)牌提醒等一系列安全生產(chǎn)工作，對安全工作精細(xì)化、日常化，堅決杜絕出現(xiàn)傷亡等事故，以免影響施工進(jìn)程，確保施工安全、進(jìn)度可控。

科學(xué)開展施工交底工作，重視安全交底工作，確保安全施工，現(xiàn)場指揮由專職人員負(fù)責(zé)，根據(jù)相關(guān)要求，足額配置專職安全員現(xiàn)場開展安全管理工作。施工現(xiàn)場做好標(biāo)識標(biāo)牌，非工作人員嚴(yán)禁入內(nèi)。做好三級安全教育工作，科學(xué)提升現(xiàn)場所有人員的安全意識。施工中必須嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范和相關(guān)要求，認(rèn)真落實各項安全管控措施。

強化動態(tài)檢測圍巖，使用信息化措施24h監(jiān)控。定期維護(hù)保養(yǎng)施工設(shè)備。鉆桿拆卸，嚴(yán)禁信號不明、多頭指揮。管內(nèi)注漿時，操作人員應(yīng)按照要求全方位做好個人防護(hù)。乙炔瓶、氧氣瓶嚴(yán)禁共同存放，必須落實隔離要求，且具備防回火裝置。施工現(xiàn)場注意用電安全，施工使用安全電壓。三級配電箱務(wù)必配有漏電裝置且設(shè)有絕緣墊。嚴(yán)格落實現(xiàn)場施工用電管控措施。

8" "環(huán)保措施

成立施工環(huán)境衛(wèi)生保證管理機(jī)構(gòu)，組織學(xué)習(xí)國家、上級各級單位的環(huán)保要求、法律法規(guī)等，尤其是項目所在地環(huán)保部門的規(guī)章制度，切實提升環(huán)保意識和理念。與相關(guān)部門相結(jié)合，了解項目施工環(huán)保情況，督促項目全員樹牢環(huán)保意識，科學(xué)做好環(huán)保工作。

確保施工現(xiàn)場通風(fēng)良好，注意工程車輛能耗，嚴(yán)禁使用超標(biāo)車輛。項目內(nèi)設(shè)計專門漿坑，及時收集“三廢”，科學(xué)處理后在指定位置排放。過程中做好無害化處理，堅決杜絕廢漿亂流。確保現(xiàn)場文明施工，科學(xué)劃定作業(yè)區(qū)域，有效圍擋施工區(qū)域，標(biāo)識標(biāo)牌應(yīng)清楚規(guī)范、設(shè)置合理，施工現(xiàn)場井然有序。科學(xué)選擇施工設(shè)備，現(xiàn)場設(shè)置降噪措施，有效降低施工噪聲。

9" "結(jié)語

本文依據(jù)實際隧道工程實例，研究隧道洞口淺埋偏壓明洞暗做施工技術(shù)。為對現(xiàn)場施工情況有效檢查，確保洞內(nèi)安全施工，項目部在洞口周圍設(shè)沉降監(jiān)測點10個，直至隧道施工完成，洞口邊坡等位置的沉降、位移均在可控范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求，整個施工過程中未出現(xiàn)坍塌、裂縫、掉塊等情況。該施工過程安全性能高、工藝水平高、施工效率高，取得良好的施工效果，備受各方關(guān)注，建議在類似工程中推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)，

[1] 李志雙，王嘉煒.淺埋偏壓隧道半明半暗段進(jìn)洞施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 運輸經(jīng)理世界，2021（11）：79-81.

[2] 艾民.淺談隧道洞口明暗雙線淺埋偏壓施工技術(shù)[J]. 建筑與裝飾，2017（2）：6-7，9.

[3] 彭傳甫.汪家山隧道洞口淺埋、偏壓段施工技術(shù)探析[J]. 安徽建筑，2020，27（8）：61.

[4] 張曉玲.淺埋偏壓公路隧道洞口施工技術(shù)分析[J]. 建筑與裝飾，2019（9）：157-158.

[5] 李智，陳探，趙海斌.淺埋偏壓連拱隧道洞口段施工技術(shù)研究[J].廣州建筑，2022，50（3）：50-55.

[6] 田發(fā)全. 隧道淺埋偏壓洞口施工技術(shù)研究[J]. 交通世界（下旬刊），2022（9）：42-44.

[7] 劉江江，劉警陽，張占.黃土隧道淺埋偏壓洞口段施工技術(shù)要點研究[J]. 建材與裝飾，2018（38）：280-281.