偏壓、基礎懸空隧道洞口段施工技術探討

劉文廣

（中鐵十二局集團第七工程有限公司，湖南 長沙 410000）

地下交通隧道的建設是破解城市交通擁堵難題的重要舉措之一。在隧道工程領域，偏壓、基礎懸空隧道洞口段施工技術一直是備受關注和研究的重要問題。隧道洞口段的施工過程中，偏壓和基礎問題成為制約施工效率和安全性的關鍵因素，需要找到一種有效解決方案來克服這些問題。利用新的洞口段施工技術來解決偏壓和基礎問題，提升施工效率和安全性，期望能夠為隧道洞口段施工技術的改進和優化提供有益的參考。

1 偏壓、基礎懸空隧道洞口段施工技術概述

1.1 挖掘與支護的主要方法及理論

洞口段是隧道施工中的關鍵部位之一，其中偏壓和基礎懸空隧道洞口段更是施工中需要專門探討的技術。在挖掘與支護的主要方法與理論方面，常用的有開挖法、鉆爆法、掘進法等。

開挖法是常見且廣泛的，是根據洞口段的類型和地質條件來選擇合適的施工方式。在軟土地層中，選擇使用承重框架或者管樁法進行支護，以確保洞口的穩定性。偏壓和基礎懸空隧道洞口段的特殊性和影響因素也不容忽視，洞口段的施工技術和支護方式也存在影響，其影響因素有地質條件、洞口形狀等。在巖石地質條件下，洞口段的開挖和支護相對較為困難，需要采用鉆爆法進行開挖，并使用錨桿、噴射混凝土等方式進行支護[1]。在偏壓和基礎懸空隧道洞口段施工技術應用探討階段，選擇合適的測量與標定方法是極為重要的。測量與標定方法的選擇需綜合考慮項目的具體要求和現場施工條件，并進行優化，以確保施工質量。在施工設備選擇與操作規范方面，需根據洞口段特殊性和施工環境來進行合理選擇和規范操作，以提高施工效率和安全性。

洞口段的抗風振性能也是需要考慮的重要因素，特別是在高風速地區或者高海拔地區施工時。在施工過程中，采取改善措施，如增加洞口段的剖面面積、增加洞口段的抗風振支護措施等，以增強洞口段的抗風振能力。

通過工程實例的分析可以了解不同地質條件和洞口形狀對施工技術的影響，并從施工的角度出發進行經驗總結，也可以幫助識別施工過程中存在的潛在危險和風險，并及時采取相應的措施進行改善和預防。

1.2 偏壓、基礎懸空隧道洞口段的特殊性和影響因素

偏壓、基礎懸空隧道洞口段施工技術的特殊性主要體現在其獨特的工程環境和復雜的施工條件。需要針對特殊性和影響因素，選擇適當的挖掘和支護方法，合理選擇施工設備和材料，優化施工工藝，以確保施工的安全和順利進行。洞口段的偏壓、基礎懸空隧道工程一般位于山區或跨越河流等復雜地質環境中，地質情況復雜多變，如地下水位高、巖體不穩定等。特殊的地質條件給施工帶來了極大的困難和風險。

地質條件的復雜性直接影響著洞口段的施工方法和支護方式的選擇，對于不同的地質條件，需要采用不同的挖掘和支護方法，以確保施工的安全和有效進行；選擇合適的設備和材料可以提高施工效率和質量，保證施工順利進行；施工工藝的合理性和科學性也是影響施工效果的關鍵因素，只有在施工工藝上做到精細化和科學化，才能保證洞口段施工的質量和安全。

2 偏壓、基礎懸空隧道洞口段施工技術應用

2.1 測量與標定方法的選擇與優化

在偏壓、基礎懸空隧道洞口段的施工過程中，準確的測量和合理的標定措施能夠為施工人員提供精確的數據和指導，在施工過程中保證洞口段的穩定和安全。

根據洞口段的特殊性和施工要求，可以采用多種測量方法。將測量結果與實際情況進行比對，確定其準確性和可靠性的過程。保障測量結果的精確性，可以采用多種標定方法。同樣，在測量與標定方法的選擇與優化過程中，需要考慮的因素有：

1.洞口段施工環境的復雜性和不確定性。洞口段通常受到地下水位、地質條件、土層穩定性等因素的影響，因此需要選擇相應的測量方法和標定措施來適應不同的施工環境。

2.施工成本和效率的因素。合理選擇測量設備和標定方法，既能滿足施工的要求，又能夠在節省時間和資源的前提下提高施工效率[2]。

綜上所述，測量與標定方法的選擇與優化對于偏壓、基礎懸空隧道洞口段施工技術至關重要。準確的測量和合理的標定措施能夠為施工人員提供精確的數據和指導，保證洞口段施工的穩定和安全。因此，在實際應用中選擇合適的測量與標定方法，并進行優化，以提高施工效率和質量。同時，不斷總結和評估實際效果，為偏壓、基礎懸空隧道洞口段施工技術的進一步應用提供參考。

2.2 施工設備選擇與操作規范

對于偏壓、基礎懸空隧道洞口段的施工技術，選擇合適的施工設備并遵守操作規范是至關重要的。施工設備的選擇要考慮洞口段的特殊性和影響因素，并確保能夠有效地完成施工任務。

1.針對其特殊性，需要選用適合的施工設備。由于空間有限，并且存在斜墻或垂直墻的情況，因此需要選擇靈活性高、尺寸較小的設備進行作業。常見的施工設備包括小型挖掘機、短臂挖掘機等。具備小巧靈活、可操作性強的特點，能夠適應洞口段的狹小空間和復雜形狀，提高施工效率。

2.操作規范對于施工設備的使用非常重要。在洞口段的施工過程中，必須遵循相關的操作規范，確保施工的安全和質量。通過遵守操作規范，可以減少設備故障和事故的發生，提高施工效率和質量。

3.施工設備的選擇和操作規范與其他施工工藝相協調。在施工過程中，還需要與挖掘和支護工藝相結合。例如，在挖掘洞口段時，需要與支護工藝緊密配合，確保洞口段的結構穩定性，從而保證整個施工過程的順利進行。

總之，對于偏壓、基礎懸空隧道洞口段的施工技術，選用適合的施工設備并遵守操作規范是非常重要的，既能保證施工的安全和質量，也能提高施工效率。因此，在實際施工中，要根據洞口段的特殊性和影響因素，選擇合適的施工設備，并遵循相關的操作規范，施工中才能取得良好的效果。

2.3 抗風振性能及其改善措施

在偏壓、基礎懸空隧道洞口段施工中，抗風振性能是一個重要的考慮因素。由于洞口段處于地面和地下隧道之間的過渡區域，風力對其影響較大，容易引起結構振動以及相應的安全隱患。因此，對洞口段的抗風振能力進行改善是至關重要的。

1.針對偏壓、基礎懸空洞口段的特殊性，采用增加結構剛度的方法來提高其抗風振能力。例如，設計中可以增設加強鋼筋、加厚構件等方式，增加洞口段結構的承載能力和剛度，從而減小洞口段的振動響應[3]。在洞口段遭受風力作用時能夠更好地抵抗振動。

2.選擇合適的施工材料與工藝，提高洞口段的抗風振性能。例如，在挖掘施工中，可采用抗風振性能較好的材料，如高強度混凝土，以提高結構的整體穩定性。同時，通過采用如短時開挖法、鑿井法等，可以減小挖掘過程中的振動影響，提高洞口段的抗風振性能。

3.選擇合理的支護方式，提高洞口段抗風振性能的關鍵。如針對偏壓洞口段，采用加固洞口周圍土體或采用防護結構等方式，增加洞口段的抗傾覆能力[4]，從而提高抗風振性能。

4.定期檢測和維護，保障洞口段抗風振性能。定期對洞口段進行結構監測，包括振動監測、裂縫觀測等，及時發現問題并采取相應的維護措施，以確保洞口段的穩定性和安全性。

綜上所述，增加結構剛度、選擇合適的施工材料與工藝、選擇合理的支護方式以及定期檢測和維護等措施，有效提高偏壓、基礎懸空隧道洞口段的抗風振性能。措施的應用可以為洞口段施工提供技術支持，保障工程的安全性和穩定性。

3 偏壓、基礎懸空隧道洞口段施工技術實際效果評估

3.1 工程實例分析

以在建杭溫鐵路金臺尖隧道出口段為例，該工程位于中低山至丘陵區，地勢起伏較大，地質條件復雜，出口段地面標高為174m～212m，自然坡度一般為25°～37°，處于山體陡峭的地形之中。在施工過程中，主要采取以下措施來克服地質條件的困難。

1.對洞口段進行詳細的測量與標定工作，確定施工的準確位置和尺寸。同時，現場核查時發現金臺尖隧道出口DK98+727.22～+705 洞門結構段部分基礎懸空，橫坡較陡，存在較大安全隱患；DK98+705～+673暗挖段存在偏壓、局部覆蓋層厚度較小等問題。補充地質鉆探揭示粉質黏土層、強風化泥質砂巖較厚，節理裂隙較發育，地質條件較差，淺埋偏壓暗洞段施工安全風險大。因此，調整變更幾項措施提高了施工效率，保障了施工安全：

（1）DK98+705.22～+727.22 段側向開孔式緩沖結構倒切式洞門變更為倒切拱部開孔式緩沖結構，隧道洞門維持DK98+727.22 里程不變，仍與大嶺大橋橋隧相連。

（2）洞口DK98+719.72～+727.22 段結構基底由C20混凝土換填處理，換填深度至基巖面以下不小于0.5m,洞口右側設置2根I型錨固樁變更為DK98+698～+727.22隧道洞門段仰拱底部采用筏板+樁基礎，線路右側增設I 型錨固樁至5 根，另增Ⅱ型錨固樁1 根，樁身與洞門外輪廓間、部分洞頂、基礎落空處等采用C20 混凝土回填。

（3）明暗分界從DK98+705.22 調整至DK98+683 里程，DK98+698～+683 段采用單壓明洞（墻頂開挖）結構。

（4）DK98+683～+673 暗挖段地表局部埋深較小處加強超前支護。

（5）邊、仰坡防護由骨架護坡變更為噴錨網、框架錨桿或框架錨索防護。

2.施工設備的選擇與操作規范對于偏壓、基礎懸空隧道洞口段的施工至關重要。在該工程中，選擇適用于山區地形的施工設備，并對其進行嚴格的操作規范。

3.因為洞口段處于山體陡峭的地形之中，容易受到風的影響，需要考慮其抗風振性能。通過對洞口段的結構設計進行優化，增加其抗風振能力。同時，在施工過程中，采取合適的振動降低措施，減小風對洞口段的影響，提高洞口段的安全性。

通過對該工程的實際施工過程進行評估，發現偏壓、基礎懸空隧道洞口段的施工技術在實際應用中取得了良好的效果。其在解決復雜地質條件下的施工難題、提高施工效率和保障施工安全等方面具有顯著的優勢。但在實際應用中仍存在問題，需要繼續研究和改進。通過不斷的探索和實踐，偏壓、基礎懸空隧道洞口段施工技術將能夠得到更好的應用與發展。

3.2 施工安全性評價

偏壓、基礎懸空隧道洞口段施工技術的施工安全性評價是確保工程安全的重要環節，需要考慮各種對施工安全性產生影響的因素以及洞口段施工中會面臨的問題。

針對施工安全性評價，首先需要進行詳細的地質勘探工作，以充分了解工程地質條件及周邊地質結構情況。通過地質勘探，可以預測洞口段可能遇到的地質問題，從而采取措施進行預防[5]。其次，在選擇施工設備時，需要考慮其適應性和穩定性。合理選擇設備可以提高施工的效率，減少安全事故的發生。同時，制定和執行嚴格的操作規范可以確保施工過程的安全性?？癸L振性能的改善也是評價施工安全性的關鍵。洞口段工程施工中，受風振力的作用，特別是在高海拔和復雜地形區域，風振對施工的影響將更加顯著。通過合理設計結構和采取增加振動阻尼的措施，可以大幅提高施工過程的安全性。通過研究實際工程的施工情況和數據，可以評估該技術在實際應用中的可行性和安全性，進一步為該技術的推廣提供依據。

總之，施工安全性評價是偏壓、基礎懸空隧道洞口段施工技術應用的關鍵環節。通過以地質勘探為基礎的施工前期準備工作，合理選擇施工設備和操作規范，并采取改善抗風振性能的措施，可以有效提高施工過程的安全性。此外，通過工程實例分析，評估技術的實際效果，有助于進一步完善施工技術并推廣應用。因此，施工安全性評價的重要性不可忽視。

4 結語

本文通過對偏壓、基礎懸空隧道洞口段施工技術的深入探討，提出了新的施工技術，有效解決了偏壓和基礎問題，具有較大的實用價值和應用前景。然而，本研究還存在一些不足，未來的研究可以繼續完善和拓展本文的工作，進一步推動該領域的發展和應用。