高速公路工程隧道洞口施工技术

李久栋

（中铁十九局集团第三工程有限公司，辽宁 沈阳 110136）

高速公路工程隧道洞口施工技术

李久栋

（中铁十九局集团第三工程有限公司，辽宁 沈阳 110136）

高速公路建设过程复杂异常，通常情况下都需要建设隧道。为此，本文中首先分析影响隧道施工的因素，进而剖析进洞前施工准备工作以及常见施工技术，希望为以后同类工程提供经验借鉴。

施工技术；高速公路；隧道

1 高速公路隧道施工的影响因素

影响高速公路隧道施工的因素主要有两个：处于浅埋、偏压段位置的洞口。受到施工地形及地貌因素的影响，高速公路上隧道施工中洞口普遍存在浅埋及偏压问题。产生这种现象的原因在于马蹄形的隧道结构本身不对称，施工中容易出现隧道两侧荷载不均问题，不仅影响施工，施工技术使用不当极易造成洞口滑坡；水源影响施工。现实中沟谷或山凹处往往是地表水与地表水的汇聚地。这类地质结构有软弱易破碎的特点，施工中难度极大，会对后期施工质量造成极大的影响。

2 高速公路隧道进洞前的准备工作

首先需要将施工地点周围的危石清除干净，保证后期施工的安全。具体来说施工开始前，需要尽快清除施工可能波及领域的地表植被及石块，将地表实际情况全部暴露出来，方便施工人员观测地表。接着做好截水沟的施工。高速公路隧道洞口施工工地通常会选在地势平缓之处，而地势平缓的地方往往处于沟谷之中，地表水及雨水在此处汇合。所以施工前就需要做好截水沟施工工作，保证其可以及时截留地表水，促进洞口系统的早日完工。最后为避免边坡仰坡出现滑塌情况，对施工人员及机械造成安全威胁，洞门端墙施工应该及早展开[1]。

3 高速公路工程中隧道洞口施工案例

3.1 隧道工程概况

西部某县落凤坡隧道工程标准为一级公路，设计方案采用分离式单向双车隧道，设计行车速度为60km/h，隧道净高与净宽分为8.3m与11.2m；开挖高度及宽度为10.3m及12.8m。隧道洞口施工属于施工中的难点所在，一旦施工中出现不当情况，会造成严重后果及施工环境的极度恶化。实际情况表明该隧洞洞口开挖工程施工条件恶劣，为保证施工质量及施工工期以及公路隧道的安全稳定，设计人员通过实地勘察后以及分析施工条件，确定了洞口段具体施工方案。同时结合开挖爆破技术及围岩测量技术，采用洞顶地表加固处理作业等技术措施，确保施工的安全稳定性。

3.2 洞顶地表加固处理

隧洞洞口施工不久，在进口5m左侧拱腰处，出现一个0.9m的埋深土层，这属于典型的浅埋土层，经过监测发现其存在严重偏压情况。这种土层若不是及时采取措施处理，当隧道开挖中使用爆破掘进施工时会出现岩体失稳现象，即使隧道施工中一切正常，当隧道成型后也容易出现拱顶岩层冒顶现象。本工程中为确保隧道洞口安全，采用喷射混凝土在洞顶范围内形成喷面，进而形成隔水层并建立临时排水管道，让地表顺沿着排水管道顺利排出，保证施工安全。

3.3 洞口段超前支护

洞口超前支护作业要在洞口仰坡坡面隧道起拱线以上位置进行，支护中采用三环4.5m的超长锚杆，选择第一环距及间距时，环距开挖线以0.1m为准，而锚杆间距稳定在0.4m左右为宜；一二、一三环之间的间距稳定在0.4m为准，锚杆间距方式选择0.4x0.4m，这样的距离及长短有助于支护作用的彻底发挥。

3.4 隧道洞口开挖工作

在完成前面两道工序后，便可以展开隧道洞口开挖施工了。但在工程中发现该隧道顶覆盖层过薄，如果不进行相关加固处理贸然施工的话，隧道开挖中极易出现坍塌情况，因此施工中决定采用洞门挑檐防护作业方式避免坍塌情况的出现。虽然施工前已经采用洞顶地表加固处理以及洞口段超前支护作业稳固了整体岩体，但因为洞口覆盖层太薄的原因，初次开挖会破坏超前锚杆机注浆小导管，更有可能冲破洞顶覆盖层，因此这种操作根本不能保证隧道洞口的成型。实际中应该采用的开挖方式为弱爆破、短进尺，同时采用洞门挑檐防护作业确保洞口成型。

3.5 初期支护作业施工

隧道内部施工条件及环境较差，为了确保施工过程中的安全，除了选择正确的开挖方式外，还需要采用人工挖掘或挖掘机挖掘的辅助方式。隧道爆破施工时，为确保安全一定要准确严格的计算炸药需求量，将进尺稳定在0.8m以下，避免施工中坍塌及冒顶情况的发生。隧道循环开挖过程中，需要采用混凝土封闭作业，架立工字钢架，在隧道内形成初期支护作业。

4 高速公路隧道开挖施工技术措施

4.1 套拱灌注施工

在套拱灌注施工过程中，由于成洞面已经形成，因而选用简易的台架立模进行套拱砼的浇筑，并在砌衬轮廓线外进行施工再与岩面进行紧密相贴，再将套拱钢筋绑扎，对管棚孔口套管进行埋设，再将二者焊接并固定；做好钻机平台的搭设，将套拱作为整个管棚施工过程中的导向墙，再通过钻孔将小导管打入；采用无缝钢管，将其前端加工为锥形，再利用丝扣连接接头，且相邻的钢管接头应至少错开一幕，并在管壁钻压浆孔，同样采取梅花形的形式进行布置，在注浆过程中，应选用水泥单液进行注浆，且扩散直径大于等于1.0m，当注浆施工结束后，应根据隧道洞口段的V级围岩超短台阶法的开挖顺序开展掘进工作。

4.2 洞身开挖施工

在洞身开挖过程中，应选用正台阶法进行开挖，并在拱部留下核心土进行开挖，在开挖时应严格按照以下顺序进行开挖：首先应放线测量，再对管棚进行超前支护，铺设钢格栅以及锚杆和钢筋网片，最后进行混凝土的喷射实施联合支护，再经过监控和测量进入下一环节的施工。

4.3 爆破施工

在爆破施工过程中，首先应确保所选爆破器材的有效性，一般选用的炸药应具有爆速低和爆力高的特点；其次，应精心确定爆破参数，通常洞口段应采取光面控制的方式进行爆破，因而周边眼的间距应在42.5±7.5cm之间，最小的抵抗线间距应在65±5cm之间，其装药参数应在0.10 ±0.02kg/m之间，炮眼的密集系数应在0.8±1.0之间；最后，在装药过程中，应采取小直径的药卷进行间隔的方式装药，再利用黄泥堵塞炮孔，且堵塞的长度应大于等于30cm，再结合洞口段Ⅴ级围岩炮眼的布置实施爆破。

4.4 防水板铺设

防水层用垫圈和绳扣挂在固定点上，固定点的间距根据防水板每幅宽度、厚度及自重进行布设，并在铺设时要预留松弛度，不能张拉过紧，以免混凝土灌注时损坏防水板。

5 结束语

在高速公路隧道洞口实际施工过程中，相关施工人员需要加强支护或及早进行衬砌施工，隧道掘进过程中边掘进边支护，而且随着隧道掘进程度的加深，施工人员需要及时做好衬砌及压浆工作，最后做好防水处理，确保隧道施工质量。

[1]赵柏文.隧道洞口设计原则探讨——施工便道引入对隧道洞口设计的影响[J].隧道建设.2013(03)

Construction technology of tunnel portal in Expressway Engineering

LI Jiu-dong

(China railway 19th bureau group third engineering co., LTD, ShenYang LiaoNing 110136)

Highway construction process is very complex, usually cases need tunnel construction. Therefore, this paper first analysis the factors influencing the tunnel construction, and then analyze the hole before the construction preparation work and common construction technology, hope for future similar projects to provide experience use for reference.

Construction Technical; Highway; Tunnel

U459.2

A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.05.003

1672–7304(2016)05–0006–02

（责任编辑：张时玮）

李久栋（1972-），男，辽宁海城人，工程师，研究方向：隧道施工技术。