高速公路隧道洞口淺埋段淺析

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摘要：近些年來，城市化進程加快。在此種情況下，建筑工程項目取得顯著成就。為滿足人們日益增長的出行需求，不少地區都開始重視對高速公路隧道洞口的施工。而隧道洞口中淺埋段區域的地質條件相對較差，若未重視該路段的施工工藝，可能會引發塌陷事故，造成不可挽回的后果。基于此，文章以某高速公路隧道段工程項目為主，首先介紹工程項目及工藝流程。其次分析淺埋段施工測量的工藝。再次分析淺埋段施工加固工藝。最后分析淺埋段施工開挖工藝。

關鍵詞：高速公路；隧道；施工工藝

高速公路施工，是重要的道路施工項目。在此路段施工過程中，隧道洞口淺埋段比較常見。該路段的施工區域地質條件偏差，需要恰當地開挖與加固，避免發生塌陷。在此種情況下，高速公路隧道洞口淺埋段施工中，就要求從比較全面的角度上掌握施工路段實際情況，結合了解的路段信息，合理選擇施工技術，對工藝操作要點進行嚴格的把可控，保障隧道洞口的施工安全性。由此來看，本次研究有一定的現實價值。

1工程概況及工藝流程

1.1工程概況

在本次研究中，為明確高速公路隧道洞口淺埋段的施工工藝，以云南省某高速公路隧道段施工為例。該隧道的結構，為雙洞分離式結構，隧道的總間距為20.7m，左線長6522m，右線長6752m。隧道開挖中，開挖斷面區域相對較大。通過對隧道施工區域的地質監測，發現隧道洞口部位的土層為薄層、殘坡類的黏性土層，巖體為強風化且比較厚的花崗閃長巖體。隧道洞口段埋深最短2m，最長25m。隧道區域內以被侵蝕的高丘陵、中低山區為主，地質構造有諸多巖性接觸帶，裂隙帶、斷層帶各有2條。除此之外，隧道洞口是全風化、強風化類型的表層，圍巖屬于花崗閃長巖體，特征表現為全風化性。此種巖體，破碎的可能性比較大，且結構形式表現為鑲嵌碎裂。

1.2工藝流程

在掌握工程基本概況后，明確施工工藝流程。對明洞段的拱部、墻部，分別采用明挖與暗挖的方式，有效防護兩側排水、邊坡與仰坡。對洞口段要設置鋼支撐，利用超前大管棚注漿。在進入洞口后，替換成超前小導管，繼續實施注漿。開挖洞身時，要重視封閉處理，使其形成環形的支護形態，明確間距。在邊墻位置，設置系統錨桿，對鋼筋實施混凝土噴射，實現支護，明確混凝土的噴射厚度。從整體上來看，洞口段的施工工藝是最為關鍵的，具體包括監控與測量、科學的處理地表層排水、重視加固處理、開挖與超前支護、掛網與混凝土噴射、鋼架安裝與支護復噴、開挖核心土等。

2高速公路隧道洞口淺埋段施工測量工藝

2.1做好工程施工的監控測量準備工作

在高速公路隧道洞口淺埋段施工前，結合施工現場實際情況，做好工程施工監控測量準備工作。在測量過程中，要從多個角度了解施工區域內的地質條件，對高速公路隧道洞口支護段設計的科學性情況進行科學判斷。同時，要關注隧道洞口淺埋段的排水施工情況。在測量準備工作中，要依據施工現場具體情況，設計淺埋段兩側區域的排水溝，確保排水溝抹灰面的施工質量符合相應標準要求。在施工前，定期對淺埋段兩側排水溝進行監測后，若發現問題及時修復。通過工程施工監控測量準備工作的開展，為后期高速公路隧道洞口淺埋段施工質量、效率的提升奠定堅實的基礎。

2.2動態化開展施工監控測量工作

高速公路隧洞淺埋段施工監控測量準備工作下，要具體問題具體分析地開展動態化施工監控測量。從某種角度來說，隧道洞口淺埋段施工段的施工質量，與動態施工監控測量工作有密切的關系。在具體施工過程中，相關技術人員要通過實地考察的方式，掌握施工區域內的地質條件，從比較全面的角度上判斷工程施工質量，對支護結構的受力情況進行全方位的監測。若受力變形量偏大，則需要根據現場情況進行二次支護施工。而且要有針對性的調整工程施工計劃，糾正工程施工參數。除此之外，要加強對先進設備的應用，對施工現場環境進行實時監控，在了解相關施工數據的前提下，掌握施工現場環境。由此，從根本上保障隧道洞口淺埋段施工穩定性。

2.3合理開展超前地質預報工作

在相對復雜的高速公路隧道洞口淺埋段施工中，合理開展超前地質預報工作是比較關鍵的。若施工區域有比較復雜的地質條件，可能會在施工中引發地質條件突變問題，影響原施工設計方案。所以，要結合實際情況做好施工區域的超前地質預報工作。全面勘察施工區域內地質條件，并對地質情況進行分析，對特殊施工區域內的巖層結構加以記錄，利用專業軟件，靈活調整施工方案，確保工程有序開展。

3高速公路隧道洞口淺埋段施工加固工藝

3.1預注漿工藝

通常來說，隧道洞口圍巖穩定性均較差。在具體施工時，要加固處理，確保圍巖結構穩定性，保障施工安全。預注漿工藝，在加固穩定性方面可發揮重要作用。其工藝如下：3.1.1開挖頂部。開挖隧道洞口頂部，使頂部成為公路隧道洞口的拱殼，施工時要注意結構完整性。3.1.2地表注漿。在向洞口地表內注漿時，以全孔注漿為主，避免地表塌陷。采用分段式施工保證注漿的質量，因注漿有一定施工難度，所以可融入帷幕注漿法，于地面挖出2m，以漿墻澆筑洞口，封閉注漿孔。隨后，用混凝土加固，使其呈現環形向外形態。3.1.3布置孔。注漿地表后，設置工作面孔，以梅花形設置，且控制長度不超過2.5m。鉆孔時，要保護開挖面穩定，巖土深度、注漿面高度要有一致性，采用支護處理邊坡和仰坡泛壓的情況，進一步加固邊坡的穩定性。

3.2洞口土方與錨網噴射施工工藝

高速公路隧道洞口淺埋段施工加固過程中，要重視洞口土方與錨網噴射的施工工藝。具體工藝流程為：3.2.1洞口刷坡。在邊坡放線、仰坡放線施工完成后，于坡頂位置設截水溝，減少水對洞口坡面的沖刷，避免出現坍塌事故。同時，依據施工要求，明確開挖坡度。在施工期間，要做好防護措施以保證工程安全性。土方真正開挖期間，要利用機械設備開展操作。軟石打眼作業開展過程中，要正確使用風鉆機，結合土石穩定性，確定坡度的大小。除此之外，可借助錨網噴體系，以封閉處理的方式減少圍巖暴露現象，確保施工質量。3.2.2密閉錨網噴。在施工期間，為提高作業的標準化水平，可采用風鉆機設備，鉆孔完畢后，于孔中插入PVC花管。一般來說，花管的直徑在6cm左右，錨管施工后于無縫鋼管鉆溢孔漿，于尾端位設置墊板，漿孔間距離為2.5m×2.5m。注漿作業時，重視鋼筋網的制作，控制網格大小在30cm×30cm左右，保障施工的整體質量。

3.3預支護工藝

在項目施工中，預支護工藝具有加固性能的作用。高速公路隧道洞口淺埋段加固工藝中，要重視預支護工藝的應用。完成洞口邊坡與仰坡的封閉施工后，于洞面安裝拱。具體施工時，要盡可能使鋼拱架貼近洞面，小導管要直接從鋼拱架的中心穿過。在此種情況下，對鋼拱架、小導管以焊接方式固定，保障洞口施工中支護體系的穩定性。與此同時，在小導管中緩慢開展注漿作業，注漿時并不需要于地表孔隙注漿。此項注漿施工內容，可通過管壁溢出的漿液完成。對比小導管、大管棚來看，后者能夠發揮支撐土體開挖的作用。其作用發揮的前提是施工前從比較全面的角度上做好測量，結合測量結果和縱向測量結果，科學設置護拱開挖輪廓線。因大管棚注漿加固施工的開展，洞口本身穩定性不足。此時，需要借助洞口大管棚，將其與地面緊貼后，能夠形成三榀型鋼拱架，能夠起到穩定作用。而鋼拱架形成的間距，要在60cm左右。

4高速公路隧道洞口淺埋段施工開挖工藝

4.1雙側壁導坑工藝

高速公路隧道洞口淺埋段施工開挖工藝中，要應用雙側壁導坑工藝。該工藝在學術領域中，稱之為雙側壁導洞法。應用于隧洞淺埋段開挖作業中，能夠極大程度上減少擾動圍巖的現象。同時，可通過對圍巖承載能力的利用，控制圍巖變形，確保淺埋段施工的安全性性。雙側壁導坑的具體施工工藝流程如下：4.1.1超前支護在初步判斷淺埋段前端圍巖情況時，可采用超前鉆孔、地質雷達等方法，結合判斷結果，為后期施工開挖提供指導。開挖導坑前，要做好超前支護，加強對無縫小導管的利用，將外插角控制在10°內，向其中灌注水泥漿，濃度比例為1∶1。4.1.2壁導坑開挖。結合施工區域側壁導坑情況，開挖時以微臺階法為主，裝碴時采用小型挖掘機，上臺階開挖高度控制在1.5~2m。鉆眼后弱爆破，依據設計鋼架間距控制循環尺寸。開挖后行側壁導坑時，可將導坑中部厚度控制在10~20m，以避免發生用力疊加現象。4.1.3中央開挖做好拱部前支護后，方可開挖上臺階，灌注的水泥漿比例為1∶1，預留核心土。結合區域施工地質狀況，鉆研作業以氣腿式鑿巖機為主，鉆研后弱爆破。開挖工作完畢，初噴混凝土，安裝鋼支撐，連接腳板、兩側鋼架，復噴混凝土，及封閉成環。下臺階開挖方法，與上臺階開挖方法相同。開挖完畢，安裝仰拱鋼及鋼筋網片。操作過程中，要從縱向角度焊接鋼筋，確保連接的穩固性。4.1.4拆除壁墻結合施工需要，按照規范設計和要求拆除臨時支護。

4.2預留核心土臺階工藝

將預留核心土臺階工藝應用于高速公路隧道洞口淺埋段，具有施工空間比較大時，且初期支護比較便捷的優勢。通過對該方法的分析，其工藝流程如下：4.2.1開挖上部弧形導坑。在完成拱部超前支護后，方可對上部弧形導坑進行開挖。在環向開挖上部弧形導坑過程中，要預留核心土。明確長度、寬度，其中長度保持在3~5m，寬度是隧道開挖的1/3。在施工初期，涉及到的支護鋼架最大間距，要低于1m。在開挖完成后，要即刻噴射混凝土，混凝土噴射的厚度在3~5cm。4.2.2開挖左側、右側中臺階。根據初期支護時的鋼架距離，明確開挖的進尺。確保最大進尺距離低于1m，開挖高度在3~3.5m。開挖完成后，即刻噴射混凝土，噴射的厚度為在3~5cm。同時，做好噴、錨和網等的系統支護工作，將拱腳錨桿、鋼架鞏固焊接后，復噴混凝土，使混凝土的厚度與設計厚度相符。4.2.3開挖左側、右側下臺階。開挖時，控制進尺，使其不超過1m，左側、右側的臺階要錯開至少2m。開挖作業完畢，即刻噴射混凝土。有必要的情況下，將鎖腳錨桿緊貼于鋼架兩側，提高穩定性。4.2.4開挖隧底。控制循環開挖的進尺長度，具體長度控制在2~3m，開挖后要及時作支護，開挖兩個隧底、支護循環工作后，開展仰拱作業。在此期間，控制分段的長度，確保其在4~6m。

5結語

在現代隧道工程施工中，洞口淺埋段是穩定性偏差的施工環節。在對該段施工時，需要結合施工現場實際情況有效加固，確保隧道結構的穩定性，避免隧道施工發生坍塌事故。該研究中，分別做好監測準備工作、動態開展監測準備工作、超前地質預報工作等方面，分析淺埋段施工的測量工藝。從預注漿、土方與錨網噴射、預支護等方面，分析淺埋段施工的加固工藝。從雙側壁導坑、預留核心土臺階等方面，分析淺埋段施工的開挖工藝。期望在本次相關內容探究下，為日后提高高速公路隧道洞口淺埋段施工工藝質量和水平，提供建議。

作者:張浩 單位:四川路橋盛通建筑工程有限公司