浅析公路隧道洞口工程施工技术

陈航博

中交第三航务工程局有限公司厦门分公司



浅析公路隧道洞口工程施工技术

陈航博

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摘 要：随着我国公路工程建设力度的不断加大，公路隧道洞口的施工日益成为工程建设中极为关键的一个环节，本文主要从公路隧道工程施工特点、施工质量的影响因素和公路隧道洞口工程施工技术三方面进行了分析。

关键词：公路；隧道洞口；超前支护

前言

公路隧道是整个公路工程中极为重要的一个环节，隧道洞口的建设是高速公路隧道施工的关键和难点，并且拥有施工复杂和安全隐患等一系列特征。因此，有必要严格遵循公路隧道洞口工程建设的相关原则，利用公路隧道洞口的建设中各种劣势因素，使用合适的施工工艺，使得洞口在具体施工的过程中不会出现塌方和偏压等各种不利情况，以此提高公路隧道工程建设的质量。

1公路隧道洞口工程施工特点

1.1隐蔽性大

隧道工程与其他工程略有不同，因为工程结束之后，隧道洞口的内部施工质量完全不可见，这也就给发现隧道施工问题带来了困难，也就给隧道工程的安全使用埋下隐患。另外，如果初期施工涉及的支护喷砼﹑锚杆﹑钢格栅﹑钢拱架﹑环向水管﹑防水板﹑中心水管等的设计不科学，那么即便是发现了，想要采取措施及时补救也是一件非常困难的事。

1.2工序复杂

因为隧道空间相对狭窄，因此，钻孔﹑装药﹑爆破﹑出渣﹑喷砼﹑锚杆等各施工工序之间相互影响大，难以有效开展。再加上水管开挖等施工存在工序交叉作业，很多器械﹑设备需要共享，也极易导致工序制约现象的发生，影响施工的进展。第一，具备较强的循环性。在隧道施工的过程中，各项工序一直都处在周而复始的过程中，如∶开挖﹑钻眼﹑装药﹑爆破﹑通风﹑出渣；再如∶初喷砼﹑安设锚杆﹑复喷砼等。这也就决定了高速公路隧道工程施工具备循环性。第二，易受地质条件影响。地质情况，如褶皱﹑断层﹑节理等都会对施工过程产生巨大的影响。地质情况是评判隧道围岩级别的依据，更是施工人员确定施工措施的依据。第三，施工具备动态应变性。由于地质环境复杂易变，为了保证施工的质量，所以施工方式也应随着地质环境的改变不断地变换。另外，施工过程中可能会遭遇到诸如塌方﹑漏水这样的突发情况，施工进度以及施工措施也会随之改变。第四，全天候作业。隧道工程不受雨天影响，可以24小时作业。

2公路隧道洞口工程施工质量的影响因素

2.1地形因素

地形是隧道洞口施工过程中极为关键的核心要素，由于隧道整体显示反向的“U”形状，导致洞口两边的施工就要有高度的统一性，一旦处理不好就会很容易产生隧道洞口两边荷载不同的问题，其中就会产生偏压以及浅埋等诸多不同问题出现，因此就会对于隧道洞口的整体稳定性造成影响。在开挖与支护施工的过程中，常常因为施工技术的违规或者不够科学就会导致隧道出现崩塌的现象，严重影响施工现场的安全。地形是一个重要因素，因为这会影响施工质量和施工安全，需要做好充足的准备，制定科学合理的施工方案，提高工程建设的安全性能。

2.2地下水

公路隧道洞口施工的过程中，地下水也是一个比较常见的因素，因为隧道工程很多都在山谷处或者在地势比较低的地方，大多数也是地下水聚集的位置，且地质结构复杂，给施工带来了巨大的影响。因此，隧道洞口位置的确定是非常关键的，如果相关的条件允许，将工程修建在地势的高处或者上坡的地方是最好的，然后做好积水的引流工作，确保排水通畅。因为地下水相对集中的地区，地质构造普遍疲弱，所以会给施工技术带来很大的难度和影响，需要采取合理的施工工艺，避免因为地下水给施工造成难度。

3隧道洞口工程的施工技术探讨

3.1长大管棚的超前支护

在开挖前，使用超前管棚进行支护可以起到良好的护顶等作用，避免出现边挖﹑边塌的情况，可以提高围岩的稳定性，并提供一个安全的作业环境。具体的施工工艺如下：

进行管棚孔眼的定位。左侧洞口和右侧洞口均使用长大管进行超前支护，其中右洞的长度为14m，左洞的长度为17m，使用φ109mm无缝钢管作为棚管，管壁的厚度为6mm，在布置棚管时，在拱50°的范围内，顺着设计开挖轮廓的外侧进行布置，棚管之间的距离为40cm，每个洞设置48根，洞口土石方施工结束后，使用混凝土封闭仰坡，不仅可以起到止浆的作用，还可以保证施工的稳定性。

（2）钻管棚孔。为了提高施工速度，右洞使用KR80142管棚钻机﹑左洞使用两台地质钻机同时进行施工，按照1°外插角进行钻孔的钻进施工，钻孔的直径为128mm。

（3）对钻孔进行清孔和验孔。在钻孔深度达到设计的深度后退出，然后使用高压水对钻孔进行清洗，检查外插角度﹑孔深的成孔质量，整个施工过程中未出现塌孔情况。

（4）安装棚管。将检验合格的棚管装到按梅花形进行布置的管棚眼中，然后进行定位。

（5）注浆。棚管装入后，使用早强高强度砂浆进行填塞，使其和已经喷好的混凝土构成一个整体，等到所有的棚管安装完成，且砂浆强度达到规定要求后，向孔内进行注浆，使用高压注浆机将0.8：1～1：1的水泥砂浆注入到管棚的钢管中，压力要达到1.21～1.5MPa，并持续15min后停止压浆。

3.2中壁法施工技术

（1）中壁法施工的基本特征

1）可以对地表的下沉和周围围岩的变形进行观测和有效的控制；

2）这种施工方法可以充分得到利用，因为横联和中壁的支撑作用是非常明显的，结合管棚进行超前支护，径向锚杆和工字钢支撑进行联合支撑受力，在施工过程中，对围岩造成的影响是有限的，施工安全度较高。

3）通过使用监控测量等信息化管理的方法对施工进行指导，使整个工程处于持续受控的状态。

4）该支护系统可以更好的适应围岩的变化，和围岩共同构成一个整体，可以将围岩的自承能力充分发挥出来。

5）使用分部开挖的方法进行施工，超前导坑可以发挥良好的地质预报作用。

6）施工简单，不需要使用特殊的设备和机械，比较容易推广。

4公路隧道洞口工程施工的注意事项

第一，在进行隧道洞口施工的时候，经常会遇到地面等高线与隧道洞口轴线斜交的情况，这时施工就会受到一定的制约，所以可以采用“半护拱法”，不仅减少了挖掘工作量，护拱也不需要全部修建，只需要将部分基础性的护拱修筑于稳定基岩上。如果施工地质的条件非常的差，或是存在偏压等问题，还应有意识的及早的修筑挡墙，再进行开挖进洞施工方法，尽可能的利用地形施工，减小开挖量。第二，隧道施工的施工地质难以有效控制，一旦遭遇不良地质条件，一定要积极的﹑主动的﹑及时的发现问题，并落实相关措施防治，清除坡面危石等，为施工作业人员安全施工提供保障。在隧道内部，一定要进行必要的支护，减少施工工作扰动隧道内部的围岩，尽可能的采取弱爆破﹑短进尺措施减少开挖进尺，加大初期支护和及早成环封闭等技术，保障工程进洞安全。第三，超前支护﹑洞内支护以及洞内开挖都会对进洞施工安全产生影响，因此，施工过程中应重点把握。一旦发现超前支护设置过弱，可以利用加强洞内支护﹑缩短开挖进尺来解决。而想要提升开挖进度也离不开超前支护﹑洞内支护的帮助。

5结束语

综上所述，高速公路隧道洞口工程施工是一项复杂的﹑受多因素影响的系统工程，施工人员在落实施工的时候，一定要严格按照设计及相关施工规范标准要求落实施工，这样才能保证施工质量以及施工作业人员的生命安全。

参考文献：

［1］陆成武.公路隧道施工技术研究［J］.黑龙江交通科技，2014，（1）:75-77.

［2］赖彦，游仁传.试分析公路隧道洞口工程施工技术［J］.黑龙江交通科技，2013（10）.